水利工程測量中數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用研究

摘要：數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用，具有測繪度快、測繪結(jié)果精準(zhǔn)的優(yōu)勢，可為水利工程建設(shè)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)依據(jù)?；诖?，對水利工程測量中的數(shù)字化測繪關(guān)鍵技術(shù)展開了探討，并從水利工程遙感成像、數(shù)字地圖制作、基礎(chǔ)信息平臺建設(shè)3個方面，分析了數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用情況，旨在為水利工程測量工作中科學(xué)應(yīng)用數(shù)字化測繪技術(shù)提供參考，從而提高水利工程測繪的質(zhì)量效率。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化測繪技術(shù)水利工程測量遙感成像

中圖分類號：P25

ResearchontheApplicationofDigitalSurveyingandMappingTechnologyinWaterConservancyEngineeringSurveying

ZHANGJin

CangzhouWaterResourcesSurveyandPlanningDesignInstituteCo.，Ltd.，Cangzhou，HebeiProvince，050051China

Abstract：Theapplicationofdigitalsurveyingandmappingtechnologyhastheadvantagesoffastsurveyingandmappingaccuracyandprecisesurveyingresults，whichcanprovideaccuratedatabasisforwaterconservancyengineeringconstruction.Basedonthis，thekeytechnologiesofdigitalsurveyingandmappinginwaterconservancyengineeringsurveyingwerediscussed，andtheapplicationofdigitalsurveyingandmappingtechnologywasanalyzedfromthreeaspectsofremotesensingimagingofwaterconservancyengineering，digitalmapproduction，andbasicinformationplatformconstruction，aimingtoprovidereferenceforthescientificapplicationofdigitalsurveyingandmappingtechnologyinwaterconservancyengineeringsurveyingwork，therebyimprovingthequalityandefficiencyofwaterconservancyengineeringsurveyingandmapping.

KeyWords：Digitization;Surveyingandmappingtechnology;Waterconservancyengineeringsurveying;Remotesensingimaging

以往水利工程建設(shè)時，主要采取人工測量方式開展測量工作，然而此種測量方式需要耗費(fèi)大量的人力物力，并且在測量地形復(fù)雜的工程時，還可能由于操作失誤導(dǎo)致測量結(jié)果失真。為提高測量精度與效率，數(shù)字化測繪技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，在此技術(shù)支持下，可以實現(xiàn)自動化測量，并且測量過程較為智能，在多種場景下均可應(yīng)用，可以提高水利工程測量的效率與質(zhì)量。為充分展現(xiàn)數(shù)字化測繪技術(shù)在水利工程測量中的優(yōu)勢，有必要對適用于水利工程的數(shù)字化測繪技術(shù)展開探討，并對各個測量環(huán)節(jié)中數(shù)字化測繪技術(shù)的具體應(yīng)用展開探討。

1水利工程測量中的數(shù)字化測繪關(guān)鍵技術(shù)

1.1數(shù)字化遙感技術(shù)

數(shù)字化遙感技術(shù)是以計算機(jī)為支持，結(jié)合運(yùn)用遙感設(shè)備獲取并處理數(shù)字圖像的技術(shù)方法，此技術(shù)需要運(yùn)用大比例尺圖像，對工程數(shù)據(jù)進(jìn)行測量提取，運(yùn)用遙感器獲取關(guān)鍵的信息之后，再運(yùn)用數(shù)字化處理方式，加工處理遙感獲取的相關(guān)資料，進(jìn)而利用數(shù)字計算機(jī)處理與分析遙感圖像，最終獲取測量對象的空間分布情況、陰影面積、地形情況、植被覆蓋率等相關(guān)信息[1]。數(shù)字化遙感技術(shù)的特征是數(shù)據(jù)獲取速度快、數(shù)據(jù)結(jié)果精度高，同時其還能與其他測量技術(shù)結(jié)合應(yīng)用，可以進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)測量的準(zhǔn)確度，且能防止由于不確定因素引發(fā)的測量結(jié)果失真問題。水利工程中應(yīng)用數(shù)字化遙感技術(shù)時，需要借助各種類型傳感器獲取相應(yīng)信息，然后將數(shù)據(jù)導(dǎo)入計算機(jī)進(jìn)行整合，最終再生成地貌圖像，從而作為工程施工的重要依據(jù)。

1.2數(shù)字化原圖技術(shù)

數(shù)字化原圖技術(shù)是指利用矢量圖掃描儀將獲取到的大比例尺原圖導(dǎo)入計算機(jī)中，然后再采用數(shù)字化軟件處理測量得到的各類數(shù)據(jù)，最后再生成數(shù)字地形圖。數(shù)字化原圖技術(shù)具有成圖速度快、圖形精準(zhǔn)的特點。水利工程測量工作開展中，數(shù)字化測繪原圖是否精準(zhǔn)，決定著所生成的數(shù)字地形圖的準(zhǔn)確度，為此，需要確保原圖測量數(shù)據(jù)收集的完整性，盡可能消除數(shù)據(jù)收集、傳送過程中所產(chǎn)生的誤差。數(shù)字化測繪人員可以聯(lián)合運(yùn)用分?jǐn)?shù)布朗運(yùn)動技術(shù)、LSM（LinuxSecurityModules）技術(shù)，以使圖中連接點的分布更加均勻，還可采用多級影像金字塔，按照既定規(guī)則創(chuàng)建分辨率不同的影像集，進(jìn)而提高圖片連接的匹配精度，使之符合水利工程測繪的精度要求。在應(yīng)用數(shù)字化原圖技術(shù)時，需要根據(jù)水利工程測區(qū)的實際情況，對圖片匹配度進(jìn)行合理調(diào)整，從而確保水利工程測量工作的高質(zhì)量開展。

1.3數(shù)字化成圖技術(shù)

數(shù)字化成圖技術(shù)是指對水利工程勘察測量獲取的圖文、數(shù)字、符號以及曲線等各種類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析與歸納整理，經(jīng)過數(shù)據(jù)觀測、檢驗、計算、變轉(zhuǎn)等多個處理過程后，得出符合水利工程應(yīng)用需求的數(shù)據(jù)圖。該技術(shù)對于提高水利工程測繪圖的精度具有重要作用，但成圖時所需應(yīng)用的設(shè)備數(shù)量少、要求低，能夠節(jié)約成圖成本、提高成圖效果，同時也能保證水利工程測量圖的成圖質(zhì)量，并且此技術(shù)可與全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等其他數(shù)字化測繪技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，可以抑制對測量結(jié)果存在干擾的因素，具有精度高、效率快的優(yōu)勢，是能夠節(jié)約水利工程測繪工作支出成本的重要數(shù)字化測繪技術(shù)。數(shù)字化成圖時，需要采用AutoCAD等繪圖軟件作為工具，以確保數(shù)據(jù)與圖像的快速轉(zhuǎn)換，并能快捷完成圖紙檢索與修改，以便真實反映地形地貌，可以獲得圖像清晰、色調(diào)統(tǒng)一的高質(zhì)量數(shù)字化測繪地圖[2]。

1.4全球定位系統(tǒng)

全球定位系統(tǒng)是實時定位能力較強(qiáng)的導(dǎo)航定位系統(tǒng)，主要由空間站、用戶站、地面控制中心3個部分結(jié)構(gòu)組成。該系統(tǒng)具有三維成像、數(shù)據(jù)動態(tài)監(jiān)測、目標(biāo)定位等多項功能，其優(yōu)勢是測量范圍大、測量精度高、測量用時短。該技術(shù)應(yīng)用時需要先獲取對測量物的點線面數(shù)據(jù)，然后生成三維坐標(biāo)，進(jìn)而準(zhǔn)確定位測量物的位置，得到的測量結(jié)果較為精準(zhǔn)。在水利工程測繪工作中，采用全球定位系統(tǒng)進(jìn)行測量時，要先選取定位點，選點后要做好標(biāo)記，并將全球定位系統(tǒng)的信號接收裝置埋設(shè)于標(biāo)記區(qū)，要求預(yù)埋點與無線電發(fā)射端的距離符合規(guī)范要求，并且周邊不存在體積過大的障礙物，以免對全球定位系統(tǒng)接收信號產(chǎn)生影響。一般情況下，在選點時需要以GPS軟件作為輔助，在靜態(tài)模式下確定最佳的測控點。

1.5地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)是具備信息系統(tǒng)空間專業(yè)形式的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，具有數(shù)據(jù)匯集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)展示等多個功能。該系統(tǒng)應(yīng)用時，需要以計算機(jī)設(shè)備及軟件系統(tǒng)為支持，對地理空間模型展開分析，在得到所需的地理信息后，再將之轉(zhuǎn)化成為地理模型。在水利工程中應(yīng)用地理信息系統(tǒng)時，需要采用數(shù)據(jù)庫收集相關(guān)數(shù)據(jù)，為后續(xù)瀏覽提供支持，然后還要創(chuàng)建空間動態(tài)模型。該技術(shù)能對所獲取的數(shù)據(jù)信息展開科學(xué)的規(guī)劃、全面的管理、精準(zhǔn)的判斷與深入的分析，可為水利工程測繪提供可靠的技術(shù)支持。立足某種層面來看，地理信息系統(tǒng)可視作地圖的延伸，其具有科學(xué)分析與有效管理地面空間數(shù)據(jù)的功能。目前，在工程測繪領(lǐng)域，此系統(tǒng)的應(yīng)用范圍逐步拓展，在水利工程測繪方面也展現(xiàn)出了良好的應(yīng)用價值。地理信息系統(tǒng)的技術(shù)原理如圖1所示。

2水利工程中數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用

2.1在水利工程遙感成像方面的應(yīng)用

水利工程測量中，數(shù)字化遙感是常用的數(shù)字化測繪技術(shù)，不僅能夠保障測量工作持續(xù)推進(jìn)，同時也能增強(qiáng)測量過程的規(guī)范性，保障測量結(jié)果獲取的高效性與優(yōu)質(zhì)性。水利工程數(shù)字化測繪過程中，首先，要正確安裝與應(yīng)用數(shù)字遙感裝置，以確保水利工程地形圖像的高效獲取，創(chuàng)建與水利工程建設(shè)要求相符的正向攝影基礎(chǔ)圖，同時還需采用現(xiàn)代化測繪設(shè)施，對正向圖像進(jìn)行校正與驗證，為了在遙感技術(shù)支持下獲得真實、可靠的水利工程地形勘探數(shù)據(jù)。注意運(yùn)用數(shù)字化測繪技術(shù)展開正向處理時，需要科學(xué)制定水利工程遙感數(shù)字正像處理流程[3]。其次，要采用軟件對數(shù)字化測繪技術(shù)的細(xì)節(jié)進(jìn)行精細(xì)處理，測繪工作人員需要根據(jù)水利工程的具體情況，結(jié)合具體的應(yīng)用需求，科學(xué)加工處理地形圖像、完善測繪結(jié)果，從而增強(qiáng)遙感系統(tǒng)測繪結(jié)果的準(zhǔn)確度，將測繪中出現(xiàn)的誤差盡可能消除，以此提升數(shù)字遙感圖像的直觀性，為水利工程設(shè)計、建設(shè)提供依據(jù)。最后，生成水利工程遙感圖像時，要參照水利工程的設(shè)計規(guī)劃，并考慮到施工現(xiàn)場的具體情況，進(jìn)而通過準(zhǔn)確掌控遙感目標(biāo)，得出精確的遙感成像結(jié)果。

2.2在水利工程數(shù)字地圖制作方面的應(yīng)用

數(shù)字地圖是水利工程測量后的關(guān)鍵成果，需要利用數(shù)字化技術(shù)及專用軟件制作而成，要確保技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范性與標(biāo)準(zhǔn)性，將工程所有特征全面化、精細(xì)性地展現(xiàn)在地圖中，從而為水利工程設(shè)計、施工與監(jiān)督管理提供依據(jù)。水利工程數(shù)字化地圖制作時，要在圖上清晰標(biāo)注問題點、隱患點或易產(chǎn)生矛盾糾紛之處，并做好項目建設(shè)區(qū)、施工位的標(biāo)記。水利工程中可應(yīng)用的數(shù)字化測繪技術(shù)具有多種類別，采用不同技術(shù)得出的測繪結(jié)果各不相同，因而，在水利工程中應(yīng)用數(shù)字化測繪技術(shù)時，要注意數(shù)字化測繪技術(shù)選用的合理性，結(jié)合水利工程施工情況、考慮到工程測量現(xiàn)場狀況，選擇最為適合的數(shù)字化測繪技術(shù)，進(jìn)而消除影響數(shù)字地圖數(shù)據(jù)精度的不利因素，確保數(shù)字化地圖制作的準(zhǔn)確性、全面性。應(yīng)用數(shù)字化測繪技術(shù)時，由于不同技術(shù)的操作難度各異，因而得到的數(shù)據(jù)生成效果可能會有所不同。為此，需要在保證數(shù)字化地圖制作質(zhì)量的基礎(chǔ)上，要盡可能選用操作簡便的數(shù)字化測繪技術(shù)，從而充分挖掘數(shù)字化地圖的可利用價值。在水利工程測量中，數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用深度不斷加強(qiáng)，地形處理功能得到了進(jìn)一步強(qiáng)化，因此，可以將全站儀、RTK設(shè)備結(jié)合應(yīng)用于水利工程測繪過程，以便實時監(jiān)測水利工程施工現(xiàn)場，得出高精度的測量數(shù)據(jù)，進(jìn)而生成數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、地形清晰的數(shù)字化地圖。

2.3在水利工程基礎(chǔ)信息平臺構(gòu)建方面的應(yīng)用

搭建基礎(chǔ)信息平臺，是水利工程測繪的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在此過程中，也需要合理應(yīng)用數(shù)字化測繪技術(shù)。一方面，要確保數(shù)字化測繪技術(shù)的全面、精準(zhǔn)應(yīng)用，由于測繪時測繪設(shè)備調(diào)焦效果、對準(zhǔn)情況、測量方法、定位準(zhǔn)確性均會對水利工程測繪結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生直接影響，因而，在構(gòu)建基礎(chǔ)信息平臺時，需要運(yùn)用數(shù)字化測繪技術(shù)，打造數(shù)字化、信息化的平臺，用于監(jiān)測各個環(huán)節(jié)，做到各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)信息的全面收集，從而為水利工程數(shù)字化測繪結(jié)果的準(zhǔn)確獲取提供保障。另一方面，運(yùn)用數(shù)字化測繪技術(shù)構(gòu)建水利工程基礎(chǔ)信息平臺時，要注意提升技術(shù)與平臺之間的適用性。整合處理項目專業(yè)、所屬領(lǐng)域不同的水利工程測繪結(jié)果時，可運(yùn)用數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)勢，快捷、高效完成信息加工過程，并采用可視化方式展示得到的測繪信息。水利工程測繪人員需要將數(shù)字化測繪技術(shù)融入基礎(chǔ)信息平臺構(gòu)建過程，使此平臺具備自動化分析、處理數(shù)據(jù)、可視化展示數(shù)據(jù)的功能[4]。此外，在水利工程信息基礎(chǔ)平臺建設(shè)時，還需要創(chuàng)建校驗?zāi)K，并構(gòu)建記錄空間，從而為各階段數(shù)據(jù)信息的采集、整合、存儲、調(diào)用提供支持，以便水利工程設(shè)計、施工時，能夠隨時調(diào)用相關(guān)數(shù)據(jù)，為水利工程建設(shè)施工決策的科學(xué)制定提供可靠保障。

3結(jié)語

在水利工程建設(shè)過程中，數(shù)據(jù)測量占據(jù)重要地位，是工程設(shè)計科學(xué)性、工程施工可靠性、工程監(jiān)管有效性的重要保障。在大數(shù)據(jù)時代背景下，數(shù)字化技術(shù)逐步融合于測量領(lǐng)域，誕生了多元化的數(shù)字化測繪技術(shù)，為水利工程測繪的高效、準(zhǔn)確、安全發(fā)展提供了先進(jìn)的技術(shù)支持。水利工程測繪工作中，需要結(jié)合工程實際情況科學(xué)選用數(shù)字化遙感技術(shù)、數(shù)字化原圖技術(shù)、數(shù)字化制圖技術(shù)、全球定位系統(tǒng)以及地理信息系統(tǒng)，并且需要重點把控水利工程遙感成像、數(shù)字化地圖制作、信息基礎(chǔ)平臺搭建各個重點環(huán)節(jié)的數(shù)字化測繪技術(shù)應(yīng)用過程，要提升技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范性與標(biāo)準(zhǔn)性，為水利工程設(shè)計、施工與監(jiān)管提供翔實、可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。

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