數(shù)字化測繪技術在水利工程測量中的應用研究

楊 李

（安徽水利水電職業(yè)技術學院，安徽 合肥 231603）

1 水利工程測量應用數(shù)字化測繪技術優(yōu)勢

①更高的測量效率。②更高的成圖精確度。③更高的測量安全性。④測量的圖形屬性信息相當豐富。⑤信息存儲更加簡便快捷。

2 數(shù)字化測繪技術在水利工程測量中的應用

2.1 全球定位技術

GNSS 具有操作方便，測量速度快等特點，可以通過使用GNSS技術和測量軟件，對給定的參考點進行一次測量，從而極大地降低對測量人員和資源的投入。GNSS的最大優(yōu)點就是可以在任何時間、任何地點，不受地理位置的影響。由于測試工作具有很強的靈活性，試驗工作可以根據(jù)實測數(shù)據(jù)進行實時記錄、繪制，操作人員十分方便，因此，測試工作將成為現(xiàn)場試驗的一個重要發(fā)展趨勢。

2.2 電子平板儀技術的應用

電子平面儀是全站儀的輔助設備，主要作用是通過全站儀得到的各種數(shù)據(jù)進行處理，然后傳輸?shù)接嘘P人員的電腦上?？梢哉f，電子平板儀的應用，加快水利工程測量工作中各個部門間的數(shù)據(jù)交換，是提高整個測量工作效率的一個重要體現(xiàn)。

2.3 數(shù)字化原圖技術

在數(shù)字化原圖技術中，數(shù)字化原圖技術是一項非常重要的技術，它可以通過使用矢量掃描儀表，將大比例原圖輸入到水利系統(tǒng)中，這樣就可以在水利系統(tǒng)中，對其進行數(shù)據(jù)的分析和轉化，從而可以對其進行準確的分析。在采用數(shù)字化原圖技術時，要有相應的資料體系，以保證數(shù)據(jù)圖像能夠得到很好的使用，并在高質量原圖數(shù)據(jù)的支持下，得到清晰、直觀的測量圖像，并且將圖像保存在數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，最大限度地保持圖像資源的完整性。而且，在水利工程中，還可以使用該儀器對其進行現(xiàn)場觀測，更加便捷。在水利建設中，測繪工作者運用數(shù)字測繪法對原始測繪圖進行數(shù)字化，并結合實際工作需要對原始測繪圖進行數(shù)字化。但是，不管采用何種方法，數(shù)字加工后的圖樣都要達到國家標準。由此可以看到，這種掃描矢量法不但具有較高的工作效率，而且具有較高的測量精度。工作人員要與水利工程項目測量的具體情況相聯(lián)系，分析測量工作的環(huán)境和實施條件，并按照規(guī)范來進行測量操作，在測量工作結束之后，對測量原圖進行數(shù)字化轉型，其中，數(shù)字化轉型的程度會對后續(xù)測繪總圖的編制效果產(chǎn)生直接的影響。但是，要指出，有的時候，會存在對原圖精度控制不夠的問題。

2.4 地面數(shù)字測圖

地面數(shù)字測圖在實際中有著廣泛的用途，它兼具外部和內(nèi)部兩個方面的特點，充分體現(xiàn)其優(yōu)勢。在水利工程項目測量中，如在真實的測圖和實地的狀況之間存在差異，那么就可以利用地面數(shù)字測圖對其進行測繪，不僅能夠提升土地信息描繪的準確性，也可對相關地區(qū)的測繪工作提供良好的幫助。

3 利用GNSS技術進行精度測量控制

3.1 遙感測繪技術的應用

在工程測量領域中，遙感測繪技術起到非常關鍵的作用，它可以對大面積的區(qū)域進行監(jiān)測，獲得精確的地理信息。在遙感測繪技術方面，也有利用人造衛(wèi)星進行觀察的作用。采用該方法，不僅能得到高精度的測量資料，為以后的工程施工工作奠定基礎，而且能提高測量資料的精度，實現(xiàn)對測量成果的實時獲取。在實際應用中，可以繪制出地形，進行同步的觀察和資料的采集，為水利工程建設的順利進行提供便利。

3.2 GIS技術的應用

地理信息系統(tǒng)技術是以地理空間分析為基礎，重點利用地理模型分析技術實時提取各種空間和地理信息，并將輸入的數(shù)字數(shù)據(jù)轉換為地理地圖，用戶可以輕松使用。利用GIS技術進行水文調查，要求測量人員在水文調查過程中建立水資源地理數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的查詢和查看，能夠清楚地了解防洪、灌溉和土地水量調整的工作水平。為了達到水利設施建設的最佳狀態(tài)，提高水利測量結果的準確性。此外，地理信息系統(tǒng)技術的使用還可以減少水利工程的工作量和人力成本，因此，應加強地理信息系統(tǒng)的使用。

3.3 RTK測量技術

在水利工程建設中，一般采用RTK技術來進行高程、管道和變形等數(shù)據(jù)的測定，使每個測點的數(shù)據(jù)精度得到最大限度的提高。在水利工程測量工作中，由于渠道管線長度長、分布廣，造成了渠道管線的測量困難，常規(guī)手工測量很難達到精度的需求。在水利工程完成之后，可以使用測量技術來對水利工程進行檢測，并對其進行觀察，從而對其進行變形的程度進行觀察，為進行工程變形的調整工作奠定基礎。通常，在進行外業(yè)測量工作的時候，應盡量選擇沒有高壓線和無線電的視野空曠的區(qū)域，這樣可以防止測量儀器受到信號的干擾。如果在水利工程項目的范圍之內(nèi)有一個舊的測量點，那么應該在經(jīng)過校正和驗證之后，使用該測量點。

3.4 無人機測繪技術

將無人機測繪技術引進到水利領域，測量人員可以按照具體條件來設定和預先設定無人機飛行路線，當無人機完成測量工作時會自動導航，并收集水利領域所需要的數(shù)據(jù)。在對這些數(shù)據(jù)進行采集之后，無人機會將這些數(shù)據(jù)直接傳送給地面設備系統(tǒng)，從而可以對這些數(shù)據(jù)進行實時分析。另外，如果在分析過程中出現(xiàn)一些數(shù)據(jù)異常或者是出現(xiàn)一些偏差，還可以對這些情況及時修正，從而確保無人機繪制效果。無人機測繪技術能夠與地理信息系統(tǒng)、三維建模軟件相結合，建立起水利開發(fā)地區(qū)的三維建模，能夠清楚地描繪出該地區(qū)的非均勻堆砌體的間距和形態(tài)，進而能夠高精度地實現(xiàn)水利水電開發(fā)項目的勘測。例如，利用無人機測繪技術獲得大量的資料，并對滑坡和泥石流進行預測，從而保證水利工程建設的順利進行。

4 工程測量中有效控制測量精度的措施

4.1 制訂科學的測量方案

第一，對施工場地的環(huán)境有充分的認識，調查施工場地環(huán)境，氣象條件，地質條件等，并針對不同的條件制定相應的測量計劃。第二，為了做好測點的布置，需要在一個相對平穩(wěn)的條件下進行，如測點不能設置在地質起伏不大、人群密集的區(qū)域，而是要設置在一個相對安靜、人流稀少、視野開闊的區(qū)域，這樣就可以減小由不穩(wěn)定的環(huán)境所引起的測量偏差。第三，嚴格按施工計劃來實施，確保測量結果正確性。要把工程測量分解、細化，特別是對重要的測量部位，要反復檢查，確保測量工作質量。第四，對測量儀器進行嚴密審計。在水利工程中，機械設備的標準化是防止計量誤差發(fā)生的關鍵。以水平儀為例，在水利工程中起到很大的作用，要注意規(guī)范操作。另外，由于此裝置是一種精密儀器，在使用過程中如果不注意，也會影響到裝置的測量精度。在水平測量中，應先利用水準望遠鏡進行水平調整，以防止水平測量不均衡，減少測量誤差。在使用過程中，要對水準儀進行提前標定，保證整個水準儀在水平線上，避免發(fā)生偶然的傾斜等現(xiàn)象。而在運用水準儀時，為取得優(yōu)異測量效果，可選用中間方法或羅列補償方法進行精確操縱。直尺在采用中度方法測量時起著至關重要的作用。第五，測試資料必須連貫，密切相關。為了確保下次測試結果的準確性，測試者必須對測試結果進行準確分析。

4.2 管理好測繪工作現(xiàn)場

盡管將測繪新技術運用到測量工作中，可以明顯地提升測繪精度和效率，但如果對工作現(xiàn)場進行管理，最終效果也會不太理想。但是，如果不能實現(xiàn)整個過程并進行有效的管控，就不能提升測繪的效率，也就不能按時完成測繪作業(yè)。所以，要對測繪區(qū)進行實地調研，對地區(qū)的地質條件、氣候狀況等進行全面了解，減小誤差，排除各種不利因素影響，并對技術方案進行適時的調整，從而降低水利工程的復雜性，提升工程質量，確保工期。而且，越是大型項目，其工作就越是繁重，操作的復雜性也就越是明顯。所以，在選取測量技術的時候，一定要以前期的測量為依據(jù)，并將地形、環(huán)境等因素考慮進去，這樣才能使數(shù)字化測繪技術能夠更加合理地運用，提高工作效率，提高工作質量，并凸顯出數(shù)據(jù)的有效性，從而避免由于地區(qū)的不同而對數(shù)據(jù)的質量造成影響，降低數(shù)據(jù)的使用價值。

5 結語

總之，研究中以水利內(nèi)業(yè)測量為主要研究內(nèi)容，以標準化測量過程為手段，對水利工程內(nèi)外業(yè)測量作業(yè)方法進行設計。在具體運用過程中，要結合水利水電工程的具體特點，選取合適的測繪技術，并將其有機地結合起來，使水利水電水電工程的測量工作得以順利進行，選擇合適的測繪技術，組成技術組合，從而促進水利工程測量的順利進行。