數(shù)字化測繪技術(shù)在水利工程測量中的應用

白向雪

摘要：信息科技的快速發(fā)展驅(qū)動了行業(yè)變革，現(xiàn)已將數(shù)字化測繪技術(shù)應用到水利工程測量作業(yè)中，使水利工程測量進入數(shù)字化發(fā)展階段，幫助工程項目獲得精準測量數(shù)據(jù)，在精準數(shù)據(jù)支持下提高水利工程建設方案質(zhì)量，減少因人工測量引起的數(shù)據(jù)誤差，且可在一定程度上縮減工程量，提升水利工程測量效率，繼而為后續(xù)水利工程項目的開展奠定基礎?；诖?，本文將對數(shù)字化測繪技術(shù)在水利工程測量中的應用進行分析。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化;測繪技術(shù);水利工程測量

1 數(shù)字化測繪技術(shù)在水利工程測量中的應用優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的測繪技術(shù)相比，數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中體現(xiàn)出了非常明顯的優(yōu)勢。其主要體現(xiàn)在如下幾方面：1.自動化采集功能強大。由于數(shù)字化測繪技術(shù)是在自動化技術(shù)、電子信息技術(shù)和計算機網(wǎng)絡技術(shù)等先進學科基礎上發(fā)展而來，所以其相比于傳統(tǒng)的測繪技術(shù)，其自動化采集功能相當強大。例如，通過利用自動化操作軟件，可以對所勘測的地質(zhì)數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)以及氣候數(shù)據(jù)等進行全自動化的實時分析，同時根據(jù)當時的測定條件，自動的選取與該條件相匹配的測繪符號、圖形顏色等工具，從而充分的保證測量繪圖的精確性和規(guī)范性。2.測量和繪圖精度相對高。在工程測量過程中，現(xiàn)場測繪工作人員可以根據(jù)所測定的地理環(huán)境特點，選擇特殊的數(shù)據(jù)采集模式以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的準確采集。例如，通過選擇全站式的自動采集模式，可對所測定的地理環(huán)境進行三維定位，從而獲得精準的數(shù)據(jù)。同時由于這種模式的便捷性，所以大大降低了現(xiàn)場測繪工作者的工作量。3.信息存儲更加簡便快捷。在工程測量過程中，大量的現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)會隨時產(chǎn)生，數(shù)據(jù)不僅復雜多樣，而且在測量儀器中所占的存儲空間非常大。如果使用傳統(tǒng)的測量方法，很難滿足這一要求，而使用數(shù)字化的測繪技術(shù)恰恰能有效克服這一劣勢。通過數(shù)字化測繪技術(shù)的應用，可以將所測量的數(shù)據(jù)有效的轉(zhuǎn)化數(shù)字符號，從而具有所占介質(zhì)體積小，存儲容量大等優(yōu)勢。4.測量的圖形屬性信息相當豐富。在工程測量過程中，通過數(shù)字化的測繪技術(shù)，不僅可以對所測量的地理位置進行精準的定位，而且可以將所測位置的地形特點用豐富的圖形屬性信息呈現(xiàn)出來。這些圖形屬性，不僅包含所測位置的基本信息，同時也包含了一些測量學上特殊的屬性符號。通過這些符號，可以有效的將所測的地貌、地質(zhì)狀況真實的還原，從而極大的提高了勘測結(jié)構(gòu)圖的顯示效果。

2 數(shù)字化測繪技術(shù)在水利工程測量中的應用

2.1 數(shù)字化原圖技術(shù)

數(shù)字化原圖技術(shù)為數(shù)字化測繪技術(shù)中的基礎技術(shù)，運用矢量掃描儀器輸入大比例原圖，水利工程測量人員可直接運用計算機展開數(shù)據(jù)分析轉(zhuǎn)化，對數(shù)據(jù)及原圖信息精準分析。在應用數(shù)字化原圖技術(shù)時，應構(gòu)建相應的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，確保數(shù)據(jù)圖像可被良好應用，并以高質(zhì)量原圖數(shù)據(jù)為支撐，獲得清晰直觀的測量圖像，同時圖像存儲在數(shù)據(jù)系統(tǒng)內(nèi)，最大程度保證了圖像資源完整，同時水利工程工作人員可運用電子設備查看測量圖像，較為便捷。

2.2數(shù)字化成圖技術(shù)

數(shù)字化成圖技術(shù)是確保水利工程圖繪制精度的關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)具有成本低、設備少、準確性高的特點，可有效提高水利工程圖效果，確保水利工程圖可真實反映區(qū)域內(nèi)地質(zhì)水文情況。為進一步保證成圖質(zhì)量，應與GPS系統(tǒng)、RTK技術(shù)、GIS技術(shù)等形成聯(lián)動，盡可能減少測量干擾，以此保證水利工程圖應用效果。水利工程圖繪制期間主要應用AutoCAD等繪圖軟件，完成數(shù)據(jù)、圖像間的轉(zhuǎn)換過程，并在繪圖軟件的幫助下完成圖紙查找與便捷修改，人工成本較低且成圖質(zhì)量較高。

2.3 GPS技術(shù)

GPS技術(shù)是一種集海、陸、空為一體全面采用三維導航和定位能力的導航定位系統(tǒng)，包括空間星座系統(tǒng)與用戶設備系統(tǒng)，可以24h發(fā)揮導航的作用，將該技術(shù)應用于水利工程施工中，可以精準定位被測量對象的點、線及面，利用處理模塊改變?yōu)槿S數(shù)據(jù)坐標。GPS技術(shù)具有非常高的精準度，在使用過程中，要進行GPS選點，設置幾個埋設點進行標號，然后在埋設點中安裝GPS接收設備，確保大功率無線電發(fā)射源與埋設點之間的距離間隔為50m以上，確保周圍15°之內(nèi)不存在障礙物。使用GPS軟件可以通過微信進行報表檢索，采取靜態(tài)模式來檢測控制點。

2.4 數(shù)字化遙感技術(shù)

數(shù)字化遙感技術(shù)的應用須以大比例尺圖像為基礎，調(diào)查水利工程數(shù)據(jù)，通過遙感技術(shù)采集關(guān)鍵信息，經(jīng)加工處理后獲得水利工程圖像，為后續(xù)工程建設奠定基礎。數(shù)字化遙感技術(shù)應與其他測繪技術(shù)相配合，最大程度確保數(shù)據(jù)精準性，降低工程施工意外狀況的發(fā)生概率。數(shù)字化遙感技術(shù)應用期間，主要運用各類傳感器獲得工程數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)輸入計算機后進行整合實現(xiàn)，以此為基礎形成地貌圖像，為后續(xù)工程施工奠定基礎。

2.5 GIS技術(shù)的應用

GIS可以詳細分析地理空間模型，將其改變?yōu)橛行У目臻g地理信息，標記有關(guān)的數(shù)據(jù)信息。測量者使用RS系統(tǒng)可以查詢GPS提供的定位遙感信息，然后使用RS系統(tǒng)和GIS標注幾何信息，詳細劃分測繪地理信息的類型。信息存儲期間，構(gòu)建GIS空間動態(tài)模型，為設計人員提供形象的地理數(shù)據(jù)分析圖，熟練掌握地層結(jié)構(gòu)與有關(guān)數(shù)據(jù)，是工程設計更加科學合理。搜集大量信息以后，通過量化控制動態(tài)處理可以科學合理的制定方案。

2.6 數(shù)字化地形處理

數(shù)字化測繪技術(shù)經(jīng)過不斷健全與完善，呈現(xiàn)出非常強大的地形處理功能，能夠更好地利用數(shù)字化信息繪制工程地形，有效保證工程的正常實施。數(shù)字化地形處理工作開展的過程中需要得到全站儀與RTK設備的支持，RTK設備能夠?qū)崟r測量場地，平面測量精準度能夠高達1cm～2cm，具備超高的測量精準度。全站儀屬于一種光電測量設備，其運用三角測量的方法可以明確2個點之間的距離，其最大測繪距離可以高達15km，測繪精準度范圍是±（5mm+2ppm·D），D指的是測量的距離。例如，通過聯(lián)合使用全站儀與RTK設備，能夠?qū)Φ匦螌崿F(xiàn)精準的數(shù)字化處理，RTK設備可以搜集地形信息，收錄與整理數(shù)據(jù)信息，為數(shù)字化地圖的形成打好基礎。全站儀能夠進一步驗證RTK設備搜集到的各種地形數(shù)據(jù)，進而可以規(guī)避測量誤差對數(shù)據(jù)結(jié)果造成的直接影響，從而可以使最后形成的數(shù)字化地形圖的精準性與可靠性得到有效保障。

2.7 無人機測繪技術(shù)

在部分水利工程項目中，采用直升機開展巡檢測量作業(yè)，但成本較高。為彌補直升機測繪缺陷，可引入無人機測繪技術(shù)，水利工程測量人員根據(jù)實際情況制定與預設無人機飛行航線，無人機在執(zhí)行測量數(shù)據(jù)時自動航行，并采集水利工程所需數(shù)據(jù)。無人機完成數(shù)據(jù)采集后將直接傳輸?shù)降孛嬖O備系統(tǒng)中，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)分析，此外，若在數(shù)據(jù)分析期間發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異?；蚝骄€偏離，可及時調(diào)整無人機飛行航線，以此保證無人機測繪效果。無人機測繪技術(shù)可與GIS系統(tǒng)、三維建模軟件達成聯(lián)動，搭建水利工程區(qū)域性三維模型，明確范圍內(nèi)不規(guī)則堆體距離與形狀，以此高質(zhì)量完成水利工程測量作業(yè)。

3 結(jié)束語

總而言之，數(shù)字化測繪技術(shù)在工程施工過程中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，可以為整個水利工程領域提供便利條件，既可以從某種程度上加快行業(yè)經(jīng)濟水平的提升，通過運用各種數(shù)字化測繪技術(shù)，能夠搜集與分析更多的數(shù)據(jù)信息，同時數(shù)字化測繪技術(shù)還能夠自動化測量，從某種程度上來看減少了人工測量的成本，促使工程施工過程的安全性與穩(wěn)定性得到有效保障。

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