水利水電工程測(cè)量技術(shù)發(fā)展綜述

摘 要:當(dāng)前水利水電工程測(cè)量技術(shù)得到了迅速發(fā)展。今后將繼續(xù)大力促進(jìn)水利水電工程測(cè)量?jī)x器和方法的更新?lián)Q代，積極推廣測(cè)繪新技術(shù)的應(yīng)用，推動(dòng)水利水電工程測(cè)量快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞:水利水電工程測(cè)量 發(fā)展綜述

中圖分類號(hào):TB22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)06(c)-0060-01

隨著社會(huì)的進(jìn)步、測(cè)量?jī)x器的發(fā)展、各項(xiàng)測(cè)繪新技術(shù)的研究與應(yīng)用，水利水電工程測(cè)量技術(shù)也得到了快速發(fā)展。同時(shí)，GPS衛(wèi)星定位技術(shù)、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量與遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)、常規(guī)大地測(cè)量技術(shù)及多種專業(yè)工程測(cè)量技術(shù)不斷融合，進(jìn)一步革新了測(cè)量方法，拓寬了水利水電工程測(cè)繪市場(chǎng)和服務(wù)領(lǐng)域。下面將具體介紹目前水利水電工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。

1 平面控制測(cè)量技術(shù)

在水利水電工程中，傳統(tǒng)的平面控制網(wǎng)主要采用三角網(wǎng)及電磁波測(cè)距導(dǎo)線建立。近年來(lái)GPS衛(wèi)星定位技術(shù)在水利水電工程中得到了廣泛應(yīng)用，其充分彌補(bǔ)了常規(guī)控制測(cè)量的局限性，并體現(xiàn)出了極大的優(yōu)越性。目前，已形成了以GPS衛(wèi)星定位技術(shù)為主、傳統(tǒng)控制測(cè)量方法為輔的GPS網(wǎng)、邊角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)等混合網(wǎng)的靈活多樣的現(xiàn)代控制測(cè)量技術(shù)。在實(shí)際工作中，施工測(cè)量控制網(wǎng)主要采用邊角網(wǎng)，或采用由GPS布設(shè)首級(jí)網(wǎng)的混合網(wǎng)。大范圍測(cè)圖控制網(wǎng)基本采用GPS控制網(wǎng)作為首級(jí)控制，并根據(jù)需要加密混合網(wǎng)等。圖跟控制已從傳統(tǒng)的電磁波測(cè)距導(dǎo)線發(fā)展為目前的GPS RTK測(cè)量技術(shù)。由于RTK技術(shù)具有作業(yè)效率高、定位精度高、無(wú)須通視、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崟r(shí)提供流動(dòng)站在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并在一定范圍內(nèi)達(dá)到厘米級(jí)精度，被廣泛應(yīng)用于圖根控制測(cè)量，地籍測(cè)繪、數(shù)字化測(cè)圖及施工放樣等各種工作中。

未來(lái)應(yīng)充分利用GPS RTK技術(shù)的優(yōu)越性，并積極引進(jìn)連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱CORS系統(tǒng))在水利水電工程控制中的應(yīng)用。CORS系統(tǒng)是利用多基站網(wǎng)絡(luò)RTK 技術(shù)建立的連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)綜合系統(tǒng)，是現(xiàn)代GPS發(fā)展的必然趨勢(shì)。CORS系統(tǒng)由基準(zhǔn)站網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、定位導(dǎo)航數(shù)據(jù)播發(fā)系統(tǒng)、用戶應(yīng)用系統(tǒng)五個(gè)部分組成。向不同類型、不同層次、不同需求的用戶提供不同類型的GPS觀測(cè)值、各種差分改正信息、以及其它相關(guān)的GPS服務(wù)。與傳統(tǒng)的GPS作業(yè)相比連續(xù)運(yùn)行參考站具有作用范圍廣、24小時(shí)不間斷運(yùn)行、精度更高、野外單機(jī)作業(yè)等眾多優(yōu)點(diǎn)，能夠極大地提高作業(yè)效率，減少測(cè)量成本。

2 高程控制測(cè)量技術(shù)

水利水電工程高程控制的發(fā)展主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。首先，使用的測(cè)量?jī)x器從以前的光學(xué)水準(zhǔn)儀發(fā)展到數(shù)字水準(zhǔn)儀，從人工讀數(shù)發(fā)展到儀器自動(dòng)讀數(shù)、自動(dòng)記錄。數(shù)字水準(zhǔn)儀具有操作簡(jiǎn)便、測(cè)量速度快、精度高、可實(shí)現(xiàn)內(nèi)外業(yè)一體化等優(yōu)點(diǎn)，是觀測(cè)方法的一次革命。其次，高程控制改變了單一依靠幾何水準(zhǔn)測(cè)量的局面，目前可以綜合采用幾何水準(zhǔn)、測(cè)距三角高程、GPS擬合水準(zhǔn)等多種測(cè)量技術(shù)。

目前，高差不大的平原、丘陵地區(qū)GPS擬合高程可達(dá)到四等水準(zhǔn)測(cè)量的精度。高程控制的研究主要在大地水準(zhǔn)面的精化方面。隨著GPS定位技術(shù)的發(fā)展和普及，結(jié)合水準(zhǔn)測(cè)量、重力測(cè)量、地形測(cè)繪資料精密確定大地水準(zhǔn)面模型后，GPS高程可達(dá)到更高的精度，并逐步取代傳統(tǒng)水準(zhǔn)測(cè)量，真正實(shí)現(xiàn)GPS三維測(cè)量，更好地為水電工程服務(wù)。

3 地形測(cè)繪技術(shù)

在水利水電工程中，有些地區(qū)已有其現(xiàn)勢(shì)性、精度、比例尺均能滿足要求的紙質(zhì)地圖，一般直接對(duì)原圖進(jìn)行數(shù)字化處理，再輔以修測(cè)、補(bǔ)測(cè)等方法，實(shí)測(cè)一部分地物點(diǎn)的精確坐標(biāo)，再用這些點(diǎn)的坐標(biāo)代替原來(lái)的坐標(biāo)，可在一定程度上提高原圖的精度，獲得所需的數(shù)字化地形圖。對(duì)于沒(méi)有符合要求的紙質(zhì)地圖的地區(qū)一般采用全站儀數(shù)字測(cè)圖或數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量進(jìn)行施測(cè)。GPS輔助空中三角測(cè)量，是公認(rèn)的我國(guó)西部困難地區(qū)測(cè)圖最經(jīng)濟(jì)、最成熟的方法。

目前，大比例尺數(shù)字化成圖技術(shù)主要為全站儀(或GPS RTK)+電子平板(或草圖)+地形成圖軟件和近景攝影測(cè)量?jī)煞N模式。GPS RTK技術(shù)已廣泛應(yīng)用于水利水電工程大比例尺(1∶500～1∶2000)地形測(cè)繪，其平面、高程精度滿足規(guī)范要求，大大提高了測(cè)圖效率。但受地形、植被等條件的制約，有些地區(qū)必須與全站儀配合使用。

未來(lái)應(yīng)大力研究并推廣新一代航空航天數(shù)字測(cè)圖方法，如GPS輔助空中三角測(cè)量、遙感技術(shù)、三維激光掃描技術(shù)、移動(dòng)測(cè)量技術(shù)(MMS)、無(wú)人機(jī)等在水利水電工程中的應(yīng)用。最新應(yīng)用的三維激光掃描技術(shù)能大面積、高密度地快速采集空間三維數(shù)據(jù)。可應(yīng)用于地面形體測(cè)量與建模、三維可視化模型的建立、帶狀地形圖測(cè)量和庫(kù)區(qū)調(diào)查、變形監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。必將在水利水電工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、竣工各個(gè)階段中廣泛應(yīng)用，成為“數(shù)字水電”建設(shè)強(qiáng)有力的工具。

總之，我國(guó)水利水電工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)取得了顯著成績(jī)，今后將繼續(xù)大力促進(jìn)水利水電工程測(cè)量?jī)x器和方法的更新?lián)Q代，積極推廣測(cè)繪新技術(shù)的應(yīng)用，推動(dòng)水利水電工程測(cè)量快速發(fā)展。

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