現(xiàn)代化測繪技術在水利工程中的應用

山東省國土測繪院 山東 濟南 250102

引言

水利工程蘊含著強大助推力，給經(jīng)濟的前行帶來飽含時代氣息之動力，其中測量技術在整個體系中展現(xiàn)出關鍵效用，相關部門隨之緊跟未來發(fā)展趨勢，審視以往工作模式并找到其中不足，對水利工程施工測量技術進行科學且全面分析，對當中核心做到切實有效地把握，使測量呈現(xiàn)出細致化，滿足水利工程實施中的多種要求，使建設在新時期下做到高質(zhì)高效。為此，文章對幾種常見的水利工程施工測量技術進行多角度探討，通過切實有效的分析來提升工程的整體質(zhì)量。

1 基礎地理信息數(shù)據(jù)獲取

1.1 像片控制測量 像片控制點的布設與航空攝影測量主要是地形圖進行航空攝影成圖測量內(nèi)業(yè)規(guī)范的加密與地形圖航空攝影測制的主要設計依據(jù)，同時像控點的布設也是直接影響地形圖精度的一個主要影響測量因素。以《1：500、1：1000、1：2000地形圖航空攝影測量外業(yè)規(guī)范》為主要設計依據(jù)，按照其中航向和區(qū)域網(wǎng)布點的外業(yè)要求分別進行了布設。像片控制點一般布設在航向及旁向六片或五片相互重疊的控制點范圍內(nèi)，布設的每一個像片控制點均可作為公用。像片控制點施測系統(tǒng)采用GPS(RTK)接收機，先期控制點采用CORS網(wǎng)絡系統(tǒng)進行像控點位實測，后期在測區(qū)自主建立的GPS控制網(wǎng)(E級)的基礎上，采用接收機動態(tài)所位的實測數(shù)據(jù)進行像片監(jiān)控點位，確保了像片控制點的施測精度。CORS控制站實測數(shù)據(jù)測繪院進行解析計算，RTK接收動態(tài)位實測數(shù)據(jù)在現(xiàn)場由RTK自動進行測算。

1.2 空三加密 空三加密攝影測量地圖監(jiān)控系統(tǒng)軟件采用全方位數(shù)字化的空三編碼加密專業(yè)攝影成像測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據(jù)技術設計進行，由多名外業(yè)作業(yè)人員實時提供外業(yè)數(shù)據(jù)，根據(jù)少量的野外控制點，由內(nèi)業(yè)技術人員進行控制點加密，求得加密點的平面位置和高程值的測量方法。

1.3 地形圖數(shù)據(jù)采集與編輯 立體模型測圖是在全數(shù)字立體攝影測圖工作站完成，立體模型定向采用空三自動圖像恢復技術對模型進行測圖，減少誤差，提高精度。對地物、地貌兩個要素的采集按地形編碼分層的順序進行，分類碼執(zhí)行A/GB/TL3989-92《國家基本比例尺地形圖和編號》。工作站圖形的編輯在CASS9.0軟件平臺上進行并完成，主要編輯如下：1)將工作站采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成AUTOCAD數(shù)據(jù)(*.dwg)的圖形文件；2)地形圖層、顏色、線型及線寬等的分析和處理；3)等高點線矛盾的分析和處理；4)編輯等高線和地物之間關系及地物與地物之間關系；5)等高線的閉合、道路的末端封閉和地類界的閉合；6)編輯完成后作業(yè)員要進行圖面自查工作，與臨圖的接邊工作，注意接邊處的處理細節(jié)；7)保持地物、地貌的性質(zhì)和用地類別的一致性，并通過套合CAD軟件進行丟漏檢查。

2 遙感技術在水利工程中應用

2.1 工程區(qū)基礎背景測繪 工程區(qū)環(huán)境背景精細測繪是水利工程建設的先導，主要摸清工程地的水文特征、地質(zhì)狀況、地表環(huán)境、地形地貌特點，從而為施工可行性、施工難度、工程損耗等的估算提供必需資料。當前主要運用數(shù)字攝影測量、三維激光掃描、雷達技術結(jié)合GIS、GPS系統(tǒng)實現(xiàn)對面域的非接觸、自動化、高密度測量，從而構(gòu)建工程區(qū)三維環(huán)境模型。特別是激光雷達技術在地形測量中的應用，避免了野外實地RTK精確測量所需人力時間消耗和測點密度稀疏造成的估算誤差。該技術特別適宜在偏僻、可達性低的工程區(qū)，可以解決傳統(tǒng)測量帶來的工作危險，并一定程度上減小技術人員工作強度、提高工作效率。該類遙感技術提供的測量成果能夠以二維、三維呈現(xiàn)，還具有動態(tài)可視化功能，成為當前工程建設中基礎測量的主要力量。

2.2 變形監(jiān)測 工程體變形是工程設施安全運營的重大隱患，也是工程管理的重要內(nèi)容之一。現(xiàn)代工程變形檢測中應用的精密遙感結(jié)合GPS技術已經(jīng)替代經(jīng)緯儀、全站儀等傳統(tǒng)測點手段。其排除天氣和可達性影響，且各目標測點無需保持通視，經(jīng)高密度像元遙感觀測便能提取工程設施空間信息，通過多時相比對之后能夠準確估算工程體變形、損耗、位移等信息。

2.3 水利規(guī)劃與水環(huán)境治理 水文水資源具有時空變化特征，準確掌握其時空變化特征是水利規(guī)劃的先導。而二維靜態(tài)水文圖形數(shù)據(jù)不便于精確計算覆水面積、水環(huán)境過程與災害模擬、環(huán)境影響評價；特別是陳舊的圖件或資料對識別水文國境、庫容估計、匯流過程等均有不利影響。水利部門可以借助遙感技術提取水文的年、季、月、旬等多時相空間分布變化信息，探測河道、湖泊的深度預河床等特征，結(jié)合三維環(huán)境重建與虛擬現(xiàn)實游戲技術，幫助實現(xiàn)水利工程動態(tài)規(guī)劃。

結(jié)語

科學技術的引入下，水利工程施工測量技術手段開始得到不同程度提升，借助GPS定位、數(shù)字化的測繪方式、數(shù)據(jù)處理等多種較為先進的技術來完成高難度的測量工作，使所獲得的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出全面和準確性，通過整合技術與計算將工程信息做到科學管理，供相關部門隨時使用，凸顯工程測量體系在新時期下的完善性，使后續(xù)工程建設朝著較為先進的數(shù)字化方向穩(wěn)步前行。通信技術的改進下，相關部門以長遠眼光來對工作進行優(yōu)化，引入多種不同先進技術，結(jié)合實際情況做到有針對性的使用，使測量技術有著多樣化，讓水利工程在變革中發(fā)揮出其應有效用。