王超
(貴州省水利水電勘測設計研究院 貴州貴陽 550002)
關于水利水電工程測量技術的探討
王超
(貴州省水利水電勘測設計研究院 貴州貴陽 550002)
本文重點闡述了水利水電工程測量技術中的控制測量技術、數字地形測繪技術、變形監測技術、水下地形測繪技術,對這些基礎技術結合現代數字化方式進行分析與探討。
水利水電;控制測量;數字測繪;變形監測;水下測繪
大數據時代來臨,電子計算機技術以及數字化理念已經深入各行各業當中,水利水電工程當中的工程測量技術無疑可以結合數字化技術進行多元化整合發展,其存在的角度以及發展的方向可以定性為具有數字理念精準化模型測繪技術。因此本文從技術入手,以傳統模式結合現代化理念信息為主要發展方向,對此進行全新的現代化理念分析。
控制測量技術時現代化水利水電工程測量技術的基礎,也是前期測繪技術的基礎現代化控制測量技術主要有三大方向,通俗來講稱為3S技術。首先是GPS技術,這一技術時現代化數字技術以及衛星遙感定位技術的綜合產物,能夠準確有效的對地點以及測繪方向做出正確判斷,也稱之為全球定位系統,能夠全球、全面積、全層次、全空間的覆蓋想要定位的地點,通過與數字化的精準結合,做出準確的方向定位,相比于傳統的定點測量方式,這種定位系統更加快速更加便捷,覆蓋方向更加全面。其次是GIS技術,這是地理信息采集技術,相比于傳統的人工記錄以及人工測量方式,GIS技術在多空間、多維度、多架構層次上給予被采集地理信息更加全面的分析以及統計,通過人工控制的方式,結合地理信息數據庫以及電子信息采集系統,對被采集的地理信息進行綜合分析,從結構上調整傳統人工的不足。利用多媒體以及計算機幾何模型,對當地的地理信息進行建模,從而掌握細節情況,分析后天不足,為精準測量進行鋪墊。最后是RS技術,RS技術時GPS、GIS技術的綜合補充,是一種用于補測、補繪的綜合遙感技術,利用聲波遙感技術、光學遙感技術、物理遙感技術等對GIS、GPS系統進行補充,補充的方式作為細節被納入用數字化技術建立的模型當中,從而進行綜合技術細節補充,完善建模模型以及技術理念。
電子平板數字測繪系統、側記法數字測繪系統、掌上數字測圖系統合稱數字地形測繪技術,這套技術的核心理念是數字化系統配合全站儀共同使用,即GPSRTK系統配合全站儀進行綜合測繪,現在最實用、最先進的方式是,掌上電腦+全站儀+地形庫內業,這種方式適合山地、草地、盆地,利用現代化數字手段,通過對全站儀的數據統計,從而建立起基礎模型,全方位立體化的三維系統沒醒,對當地情況進行分析。同時能夠最大限度的減少水利水電工程測量過程中的誤差,加強建模效果,更加快捷與便捷的將這一數據進行整合。
傳統的水下地形測量采用一般多以經緯儀、電磁波測距儀及標尺、標桿為主要工具,用斷面法或極坐標法及交會法定位,用測深桿和測深錘來采集水深數據,這種方法存在作業效率低,誤差大等諸多缺點,近來已經很少被采用。
近年來隨著衛星定位技術的發展,DGPS,GPSRTK及CORS系統配合多波束測深儀進行水下地形測量得到了廣泛的應用。DGPS(差分全球定位系統)是以某已知點作為基準點,基準點的GPS接收機連續接收衛星信號,并與已知點的位置進行比較,確定當時誤差的偽距修正值,將這些修正值通過無線電臺接收,用戶接收機接收修正值來實時校正GPS信號,它具有全天侯、實時連續、高精度等特點。目前GPSRTK及CORS系統定位已達到厘米級的定位精度,并且能夠做到實時無驗潮測量。以上幾種定位技術進行水下地形測量與岸上基準點交會法、極坐標法等定位技術相比,具有極大的優勢,特別是較大面積的水下地形測量,可以大大縮短工作周期,減輕勞動強度。
變形監測又稱變形測量或變形觀測,是對被監測對象或物體(簡稱變形體)進行測量,確定其空間位置及內部形態的變化特征。變形監測按其變形監測部位分為外部變形監測(外觀)和內部變形監測(內觀)兩部分,涉及測量學范疇的工作主要為外部變形監測。外部變形監測按變形方向可分為水平位移監測和垂直位移監測。水利水電工程外部變形監測包括變形監測基準網測量、工作基點測量、變形體變形監測、監測資料分析等內容,常用水利水電工程外部變形監測方法主要有以下幾種:(1)大地測量法;(2)基準線測量法;(3)液體靜力水準測量法。
現代化水利水電測量技術已經從傳統的人工加儀器的測繪方式中走了出來,對現代化儀器來講,人工模式下的測量技術存在統計不全面、誤差大,建模效果手段貧乏等缺點。現代化數字測量系統監測范圍更廣更全面,誤差效果通過數字計劃計算機的處理,能夠達到最低,同時數字化理念的帶來了先進的建模系統,將模型完全建立在計算機數字化的分析系統上,通過不斷的整合數字理念,能夠直接對水利水電工程進行前期與后期的偵查測量,防止建筑工程測量當中的漏洞。因此現代化的測量技術是更完善的測繪方式,是綜合的、多維立體化的發展方式,我們在水利水電工程的發展中,應當大力貫徹落實這一新方式。
[1]張懷民,劉春翔.數字化測量技術時代[J].技術時代,2013.
[2]鄭強,蔣爽.水利水電工程測繪技術[J].水利工程,2012.
[3]王文春,劉志明.可應用測量技術與數字化技術的結合[J].測繪通報,2014.
[4]土晏民,洪立波,過靜裙,秦長利,陳品祥,等.現代工程測量技術發展與應用[J].測繪通報,2007,(04):5.
王超(1987—),男,現在為助理工程師(測繪工程),主要從事水利水電測繪工程。