刍议测绘新技术在水利工程中的应用研究

摘要: 随着人类科学技术的不断发展和进步，各种新的技术在测绘工作中起着显著的作用，这些测绘新技术不仅充实了水利工程测量科学理论，而且有很强的可操作性，大幅度地减少了测绘人员在野外的工作时间，节省了人、才、物，为水利工程建设提供了更好更快的服务。本文阐述了测绘新仪器、新技术的发展，对现代测绘技术在水利工程中的应用进行探讨。

关键词：测量仪器、测绘技术、水利工程

中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：

一、 现代测量仪器的应用.

GPS RTK技术在水利工程测量中的应用 ：1 加密控制点的测量 。用GPS RTK加密测量控制点则很简单，只需在测区15kin范围内有3个以上且包含测区的高等级测量控制点即可，操作简单方便，平均每天可测量30～40个加密控制点，效率较高。1.2 水下地形测量 。GPS进行水下地形测量的步骤：将GPS、测深仪和笔记本电脑连接成一起，导航软件对测量船进行定位，并指导测量船在指定测量断面上航行，GPS和测深仪将实时测得数据导人笔记本电脑，由海洋测量软件处理生成水下地形图或导出*．dat文件，再由南方测绘cass7．0地形地籍成图软件绘制水下地形图。1.3 施工放样测量 利用R FK随机软件中放样的功能进行点、直线、曲线放样功能，进行施工放样测量。输入设计好的已知坐标作为参考点和目标点，流动站实地所在位置的坐标作为修正点，电子手簿屏幕上的图形显示出实地待定点相对于目标点所偏移的距离，按照指示移动流动站，直到满足所要求的精度。也可用来寻找已知坐标点，找寻坐标已知的坐标点的方法和上述方法一致。1.4 数字化地形图测量 利用R FK快速定位和实时得到坐标结果的特点，在一定测量环境中可以进行地形测量。地形点的测量可以在数据采集的功能下进行，也可以根据现场地形的实际情况进行测量设定，采集完的地形点经过成图处理，乍成数宁化管道地形图。地形点的采集可以单人作业，擞大地节约了人力和时间。1.5 利用RTK进行“三防”设施GIS数据的采集。 根据不同GIS平台要求，RTK 在数据采集时可以将“三防”设施不同的施测点的属性加进去，对应于每个点的三维坐标，再进行一定的数据处理，可以生成适应GIS平台数据格式要求的基础资料数据库，并易于修改和完善。

二、现代测绘技术的发展

1．“3S”技术 “3S”技术是现代测绘技术的代表。“3S”技术是GPS全球卫星定位系统、GIS地理信息系统及RS遥感技术的合称。GPS技术能实现快速高精度空间定位。该技术将测绘定位技术从静态扩展到动态，从后处理扩展到实时定位与导航，绝对和相对精度扩展到厘米级甚至亚毫米级。基础定位由差分GPS、主动式控制系统向实时GPS发展，将来还可能发展为手表式GPS。RS技术主要用来对地球上的大陆、海洋、大气等自然环境的变化进行长期的观察和研究。现在，RS技术正往多种传感器（高分辨率卫星摄影系统、高分辨率成象光谱仪以及合成孔径雷达）、多频谱、多级分辨率、多时相的信息获取以及快速实时的智能化信息处理的趋势发展，并且RS技术与遥感制图、地球资源调查等的结合成为今后研究的主要方向。

GIS是将空间数据和属性数据一体化管理、分析的技术系统。随着虚拟现实技术的发展，目前地理信息系统从二维向多维动态发展，由单台套向网络发展，由简单向面向对象的矢量栅格一体化的复杂数据结构发展。作为空间数据管理重要手段的GIS技术是建立基础地理信息系统技术的关键，成为了数字化测绘产品设计的技术依据，贯穿在空间信息数据获取、处理和管理的全过程。

“3S”集成技术提供了对地球系统进行长期的立体的监测能力，为收集、处理和分析地球系统变化的数量数据提供了工具。在大型工程中，“3S”技术是最基本、最有效的数据和信息采集、分析处理、表达决策的工具，它贯穿从勘测、设计、质量监控、安全监控、竣工验收到运行监控管理的一切阶段。

2．数字化摄影测量技术。 传统摄影测量技术经过了模拟摄影测量和解析摄影测量的发展阶段，现在已进入数字摄影测量时代。数字化摄影测量系统与地理信息系统的融合，极大地促进了测绘生产过程的数字化，同时数字化摄影测量系统与GPS技术的结合实现了无地面控制点的航空摄影测量，使繁重的野外摄影测量工作变得简单轻松。

三、现代测绘技术在水利工程建设中起着关键性的作用。

1．水利工程一般选在地形复杂的深山沟壑处。地表植被覆盖多，通视条件差，国家控制点又少，利用光学仪器进行控制测量难度较大。GPS就能较好地解决这些问题，它不受地形条件、气候、时间的限制和影响，能够及时准确地完成控制测量和其它定位工作，大幅度减少甚至免做像控点，减少了测绘工作量，大大提高了工作效率。

2．勘测地形图 。以往勘测地形图是采用测量仪器在野外进行数据采集，然后内业成图。利用RS技术获得的遥感像片，现在已成为编制和修订小比例尺地形图、像片图和专用图的重要手段。另外，遥感像片还可直接进行水利工程的流域规划，根据象片判读进一步研究流域的地形特点、地质构造，以选择合适的坝址，确定水库淹没、浸润和坍塌范围，以及库区搬迁、淹没损失和经济赔偿等，即便在无人烟的地放，遥感像片也能提供信息。

3.水利工程施工测量的根本任务是测设点位，即已知长度、角度、高程、坐标的测设，施工测量对地形图精度和放样的精度要求较高。在大中型水利工程中，都要在施工区域内布设施工控制网，以网内控制点为基础进行施工放样，使用GPS可大量减少施工控制网中的中间过渡控制点。

在水工建筑物点位测设时，可在包含设计建筑物的数字地形图上直接得到设计点的三维坐标，然后将三维坐标输入全站仪，配合棱镜移动，就可完成该点的放样；或者直接利用移动动态GPS进行实时放样。即省去了从图纸上量取测设点的坐标的过程、减少了工作量，又避免了人为误差、提高了放样精度和效率。

4． 计算水库库容

传统的水库库容一般采用手工计算，不仅工作量大、计算时间长，而且精度较差。采用数字地形图，可加大采集点的密度，提高图上面积计算的精度，同时还可插绘等高线，增加计算机库容的层次，提高容积计算精度。能快速高精度的计算出水库容量，实现水库的自动。

化管理。

5．变形监测 。

在大坝变形监测中，用GPS代替经纬仪，对监测基准点的选点条件大为改善。GPS不受地形条件复杂的影响，各测站点之间无需通视，布点灵活方便；不受气候和时间的限制，可以实时监测；GPS的高精度定位，能完全满足大坝监测精度要求。GPS观测数据的自动处理可直接给出大坝水平位移和垂直位移等变形数值，便于水利工作者对大坝变形的原因进行分析，并及时处理，保证大坝安全运营。

6．水利资源管理

遥感是最重要的水资源监测手段之一，GIS则是重要的管理平台。R S和GIS技术可以快速、客观且经济地为大型水利水电工程选址提供所需要的地理、地质、环境以及人文等各类信息，从而提高工作的效率和质量。是水利水电工程选址、规划乃至设计、施工管理中十分重要的分析工具。 水管部门通过利用GIS来绘制流域水系分布，并将其链接为数据库。根据需要建立水利建设地理信息系统，对所需的各种数据进行系统的输入、分析和处理，从而得到水资源的详尽资料。在此基础上建设者和决策者可进行较为科学的、更具有指导意义的流域规划。

四、结语

现代测绘技术以其高精度、高效率，在水利工程建设中起着关键性的作用，得到了越来越广泛地应用。不仅充实了水利工程测量理论，而且操作性强，大大减少了野外工作时间，节省了人力、物力和财力。如何利用先进的测绘仪器、测绘技术和测绘方法，为水利工程建设和管理工作提供高效、精准的服务，是测绘工作者努力的方向。