現(xiàn)代工程測(cè)量新技術(shù)在水利工程的應(yīng)用探究

張勇

（滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 滁州 239000）

一、測(cè)量新技術(shù)應(yīng)用的必要性

在實(shí)際的工程測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量的團(tuán)隊(duì)要團(tuán)結(jié)協(xié)作，密切配合，利用新技術(shù)嚴(yán)格控制誤差在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)[1]。而在工程的施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段，施工隊(duì)伍應(yīng)該先了解施工場(chǎng)所的實(shí)際情況，做好現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的準(zhǔn)備工作，然后對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)測(cè)量，掌握水利工程建設(shè)所有需要的數(shù)據(jù)和材料。最后為了保證施工建設(shè)的順利進(jìn)行，要根據(jù)圖紙對(duì)工程的設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)收檢驗(yàn)，確保圖紙和實(shí)際測(cè)量一致。水利施工的建設(shè)條件普遍比較惡劣，大部分在山區(qū)開(kāi)展。在測(cè)量過(guò)程中因?yàn)樘鞖鈼l件或者地理環(huán)境等因素，會(huì)給測(cè)量人員帶來(lái)測(cè)量的不便，甚至有可能威脅到測(cè)量人員的生命安全。所以，不斷更新采用測(cè)量新技術(shù)，可以更大程度地保證測(cè)量的高效快捷和測(cè)量隊(duì)伍的安全，使測(cè)量的結(jié)果更加精準(zhǔn)。這種提高水利工程建設(shè)的測(cè)量效率，降低整體測(cè)量難度的良好效果，也是測(cè)量新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)所在。

二、水利工程中測(cè)量新技術(shù)的應(yīng)用

（一）3S 技術(shù)

3S技術(shù)即利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)的全球定位系統(tǒng)，遙感系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)的統(tǒng)稱，它也是地球信息科學(xué)前沿領(lǐng)域和數(shù)字地球的基本組成部分[2]。把3S技術(shù)應(yīng)用于水利工程測(cè)量中，可以促使測(cè)量人員更加方便地獲得準(zhǔn)確的測(cè)量信息，有效地提高工程測(cè)量的效率。同時(shí)，可以根據(jù)現(xiàn)有的環(huán)境信息有效地預(yù)測(cè)出該區(qū)域的自然災(zāi)害情況。這項(xiàng)技術(shù)對(duì)水利施工建設(shè)的管理也有積極的作用，它能對(duì)施工建設(shè)過(guò)程中的各種信息進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)施工中出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)水利工程的管理進(jìn)行改進(jìn)的目的，從而保證了水利工程的施工質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求。3S技術(shù)還可以對(duì)地表水和地下水的水位做出較為精確的測(cè)量，對(duì)建成的壩體的縱向水平位置和沉降情況進(jìn)行觀測(cè)，對(duì)開(kāi)挖的山體邊坡的變形情況進(jìn)行觀測(cè)等。當(dāng)前在水利建設(shè)的工程領(lǐng)域?qū)?S技術(shù)的應(yīng)用，仍然處于不斷深入開(kāi)發(fā)的過(guò)程中。

圖一：3S技術(shù)

（二）RTK 技術(shù)

RTK技術(shù)即實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，它主要由基準(zhǔn)站、流動(dòng)站和數(shù)據(jù)傳輸三個(gè)部分構(gòu)成。RTK技術(shù)把定位和數(shù)據(jù)傳輸兩種技術(shù)結(jié)合起來(lái)，對(duì)兩個(gè)測(cè)量站載波的分差進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，從而定位到相應(yīng)的特殊點(diǎn)上，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)定位。把這項(xiàng)新測(cè)量技術(shù)應(yīng)用到水利工程上，可以對(duì)工程隧道在進(jìn)行開(kāi)挖前測(cè)量、堤壩開(kāi)挖前壩基的測(cè)量、工程的斷面測(cè)量，工程放樣和加密?，F(xiàn)在對(duì)這一技術(shù)的應(yīng)用主要集中在遠(yuǎn)距離的測(cè)量過(guò)程中，其測(cè)量距離測(cè)量跨度為10公里，精確度可以達(dá)到厘米級(jí)別。因?yàn)镽TK的測(cè)量技術(shù)操作方便，應(yīng)用靈活，在水利工程測(cè)量中應(yīng)用廣泛，能獲取精確的測(cè)量結(jié)果，所以在水利工程測(cè)量中越來(lái)越發(fā)揮著重要作用。

圖二：RKT使用技術(shù)

（三）數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)

工程中的常規(guī)人工制圖是對(duì)技術(shù)人員腦力和體力的考驗(yàn)，而且成圖需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)是通過(guò)數(shù)字化的途徑進(jìn)行測(cè)圖和成圖的技術(shù)，其主要包括數(shù)字化原圖和數(shù)字化成圖技術(shù)。相比較傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)具有較高的精確性并且自動(dòng)化水平比較高。大部份測(cè)繪需要在野外進(jìn)行，測(cè)繪人員在作業(yè)過(guò)程中會(huì)受到自然環(huán)境的影響，然而利用這一技術(shù)可以很大程度降低測(cè)繪人員的人為誤差，從而確保測(cè)繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展而成的數(shù)字化測(cè)繪，所以自動(dòng)化程度高，可以完成工程繪圖中的高難度復(fù)雜運(yùn)算，并繪制成功后能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存[3]。最后，采用這一測(cè)繪技術(shù)所得到的圖形形象信息更加生動(dòng)豐富，形體接觸的相交線和圖案都比手工制圖更加形象，可以準(zhǔn)確地利用測(cè)量工具對(duì)需要標(biāo)注的地點(diǎn)位置進(jìn)行標(biāo)注，即使是外行也可以根據(jù)地圖形象直觀地獲得需要的信息。

圖三：數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)流程

（四）數(shù)字化攝影技術(shù)

數(shù)字化攝影技術(shù)是立足于全數(shù)字的攝影測(cè)量系統(tǒng)基礎(chǔ)上形成的一種新型攝影技術(shù)。它可以提供實(shí)時(shí)的三維空間信息，滿足水利工程建設(shè)過(guò)程中對(duì)精確數(shù)據(jù)的要求，并為制造高精度的數(shù)字模型提供有效的手段。利用這一技術(shù)對(duì)水利工程進(jìn)行建設(shè)，可以高效率地制作出需要的大比例尺影像圖和斷面圖，建立完善的基面三維影像圖模型數(shù)據(jù)庫(kù)。這種三維影像圖庫(kù)在水利工程對(duì)陡坡的測(cè)量和工程竣工部位形體的測(cè)量使用和其他的測(cè)量技術(shù)相比更具有優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前對(duì)這一技術(shù)在測(cè)量領(lǐng)域不斷被應(yīng)用推廣，其可以把影像圖和線劃圖等轉(zhuǎn)化為數(shù)字化的產(chǎn)品，同時(shí)推向市場(chǎng)獲得更大的利潤(rùn)。

三、加強(qiáng)現(xiàn)代工程測(cè)量新技術(shù)的應(yīng)用措施

為了加強(qiáng)現(xiàn)代工程測(cè)量新技術(shù)的應(yīng)用，可以采取以下措施對(duì)策。首先，應(yīng)該提高測(cè)量人員的綜合素質(zhì)，測(cè)量人員的專業(yè)技能直接影響著測(cè)量的精確程度，測(cè)量人員的職業(yè)道德素養(yǎng)影響著他們對(duì)待測(cè)量工作的態(tài)度[4]。因此，測(cè)量部門應(yīng)該引導(dǎo)測(cè)量人員積極主動(dòng)學(xué)習(xí)測(cè)量理論，不斷掌握更為先進(jìn)的工程測(cè)量技術(shù)，對(duì)各種測(cè)量?jī)x器都能熟練使用。同時(shí)，測(cè)量單位應(yīng)該為工作人員提供崗位培訓(xùn)的機(jī)會(huì)，豐富工作人員的知識(shí)儲(chǔ)備，加強(qiáng)對(duì)工作人員進(jìn)行職業(yè)道德素養(yǎng)培訓(xùn)，使工作人員愛(ài)崗敬業(yè)，對(duì)工作飽含熱情。其次，在水利工程實(shí)際測(cè)量前，承建單位要結(jié)合水利工程圖紙對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格核對(duì)，不能有差錯(cuò)。在實(shí)際測(cè)量時(shí)，測(cè)量人員在對(duì)圖紙充分熟悉的基礎(chǔ)上，應(yīng)該掌握坐標(biāo)點(diǎn)的計(jì)算方法，防止在實(shí)際計(jì)算時(shí)出現(xiàn)差錯(cuò)。最后，水利工程建設(shè)過(guò)程中應(yīng)該加大對(duì)測(cè)量設(shè)備的資金投入，主動(dòng)引進(jìn)先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器，從而提高水利工程的自動(dòng)化和智能化施工水平。儀器的維護(hù)也是重要的工作，工作人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)所有儀器的維護(hù)，保證儀器在需要時(shí)可以及時(shí)進(jìn)行工作。

四、現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在水利工程中的運(yùn)用

（一）控制測(cè)量

水利工程由于其對(duì)周圍人生活影響較大，所以一般建設(shè)的地點(diǎn)都是遠(yuǎn)離人群，并且開(kāi)發(fā)程度較低的地區(qū)，這就導(dǎo)致在該地進(jìn)行測(cè)繪的時(shí)候，由于基礎(chǔ)建設(shè)較差，在測(cè)繪的時(shí)候容易出現(xiàn)難度較大、精度難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)等現(xiàn)象的出現(xiàn)，所以在使用的時(shí)候，更多會(huì)采用GPS技術(shù)，該技術(shù)能夠準(zhǔn)確進(jìn)行定位，并且受到的氣候、時(shí)間以及地形的影響較小，能夠較好的完成測(cè)繪工作。

（二）勘測(cè)地形圖

RS技術(shù)在勘測(cè)地形圖中使用較為廣泛，作為一種新型的測(cè)繪工具，RS技術(shù)能夠進(jìn)行遙感相片測(cè)繪，可以對(duì)地形較為復(fù)雜的地方進(jìn)行測(cè)繪，同時(shí)能夠?qū)χ車饔虻牡匦翁攸c(diǎn)以及河流特點(diǎn)進(jìn)行測(cè)繪，從而找出合適的施工方式，并且能夠提供較好較全面的信息。

（三）點(diǎn)位測(cè)設(shè)

在水利工程之中，最重要的，或者說(shuō)根本性的任務(wù)就是對(duì)于測(cè)設(shè)點(diǎn)位的布置，即對(duì)周圍長(zhǎng)度、角度、高度以及坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)設(shè)，這樣能夠在施工的時(shí)候，精度更高，并且能夠?qū)χ車龀龊线m的建設(shè)方案。同時(shí)通過(guò)點(diǎn)位的測(cè)設(shè)，能夠?qū)ψ鴺?biāo)系進(jìn)行定位，并且通過(guò)對(duì)坐標(biāo)系進(jìn)行建設(shè)，從而讓水利工程能夠按照計(jì)劃進(jìn)行。其次就是在水工建筑進(jìn)行建設(shè)的時(shí)候，測(cè)設(shè)點(diǎn)位也能夠通過(guò)坐標(biāo)建設(shè)的方式，對(duì)其進(jìn)行一定的規(guī)劃，從而讓最終的建設(shè)結(jié)果更加符合工程的要求。

（四）計(jì)算水量

水量是在水利工程建設(shè)的過(guò)程中非常重要的環(huán)節(jié)，只有對(duì)水量有著足夠的了解之后，才能夠進(jìn)行下一步建設(shè)，所以在水量的測(cè)量中，傳統(tǒng)的方式不僅耗費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)，并且在精度上也較差，所以在建設(shè)的時(shí)候，容易造成較大的影響。但是在現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)加入之后，當(dāng)前的測(cè)繪過(guò)程中，對(duì)于水量的計(jì)算已經(jīng)能夠達(dá)到很好的程度，并且通過(guò)對(duì)工具的使用，能夠達(dá)到自動(dòng)化計(jì)算的地步，對(duì)于當(dāng)前的水利工程來(lái)說(shuō)具有較強(qiáng)的便利性。

（五）變形監(jiān)測(cè)

在水利工程之中，較為危險(xiǎn)的一個(gè)災(zāi)害就是水利設(shè)施出現(xiàn)變形，嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致水利工程出現(xiàn)嚴(yán)重的災(zāi)難，所以需要對(duì)水利工程尤其是大壩這樣的設(shè)施進(jìn)行監(jiān)測(cè)，只有這樣才能夠在形變出現(xiàn)的時(shí)候能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，做出足夠的反應(yīng)。由于這樣的檢測(cè)往往采用了GPS系統(tǒng)，所以在精度上極高，能夠有效反映情況。

（六）水利資源控制

水利資源在我國(guó)當(dāng)前是非常受到重視的一個(gè)問(wèn)題，并且由于水利資源的重要性，所以在水利工程中首先需要考慮的就是對(duì)于水利資源進(jìn)行充足的控制，在這樣的情況下，GIS技術(shù)就是當(dāng)前對(duì)水利資源進(jìn)行監(jiān)控的重要手段之一，其在檢測(cè)上從設(shè)計(jì)規(guī)劃一直到最終的維護(hù)都可以參與其中，并且對(duì)水利資源的管理有著非常好的效果，在當(dāng)前水利工程中，水資源管理在現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)下已經(jīng)得到了很好的提升。