测绘新技术在水利水电测绘中的应用

摘要：本文首先介绍了测绘新技术，接着介绍了3S技术在水利工程建设和管理中的应用, 并根据目前的形式，提出了建议，为水利工程建设和管理提供了思路。

关键词：测绘；新技术；水利水电；建议

中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：

引言

测量工作贯穿于水利工程勘测、设计、施工、运行整个过程, 对水利工程建设和管理有着十分重要的作用。现行的水利工程测量工作一般使用水准仪、经纬仪、平板仪和全站仪等仪器进行测绘, 或是使用航测仪器进行航测成图, 其成果一般都以图件的形式提交和使用, 存在着工作量大、外业辛苦、成图时间长、精度不高、难以提供及时的测绘保障等问题。随着计算机技术、GPS全球定位系统及全数字化测图系统的发展成熟,水利工程测量技术必将发生了巨大的变革。这些测绘新技术不仅充实了水利工程测量科学理论, 且具有较强的可操作性、准确性, 能大幅度减少野外工作时间, 节省人力、物力、缩短成图周期, 提高成图质量, 从而提高水利工程测量工作效率。

1 测绘新技术介绍

1.1GIS地理信息系统

GIS是集计算机科学、空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科。已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。其技术优势不仅在于它的集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程，还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。目前，不仅发展成为一门较为成熟的技术科学，而且已经成为一门新兴的产业，在测绘、地质矿产、农林水利等领域发挥越来越重要的作用。采用GIS、数据库、内外一体化测图、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术，为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息，以建立各类专业信息系统，从而实现管理的科学化、标准化、信息化。

1.2GPS全球定位系统

GPS全球定位系统的含义是: 导航卫星测时和测距/ 全球定位系统. 该系统是美国国防部自七十年代初开始研制的新一代卫星导航和定位系统, 到1994年24颗在轨卫星组成了实用的运行系统. 该系统能连续向地面发射信号, 供地面固定或移动的接收天线所接收, 从而实现了在地球上任何地方和任何时刻的自动定位. 除了能进行原先设计的实时导航外, 通过对数据的离线后处理做了高精度定位, 这样就能满足大地测量、摄影测量以及其它定位目的的专业的精度要求。

1.3遥感技术( RS)

遥感技术是利用一定的技术设备系统, 在远离被测目标处, 测量和记录这些目标的空间状态和物理特性, 也就是指通过非接触传感器获得所摄目标的影像, 从中提取有关目标的形状、大小、位置、性质和相互关系的一门科学。

1.4 摄影测量技术的应用

所谓摄影测量技术实际上就是通过摄影的方式来将目标物的信息采集的一种技术，随着科学技术的不断进步，当前的摄影测量测绘技术已经逐步发展到了数字化的摄影测绘阶段，它主要是利用影像处理和计算机技术对影像进行测绘，将大量的测量从外业转移到室内，不仅精度很高，而且具有很高的速度，在一些人口比较密集的地区，利用该技术能够高效地形成大面积成图，为城市的建筑工程和城市规划等提供良好的指南。摄影测量技术在测绘工程测量中的应用，大大提高了工程测量的精确度和速度，同时也节约了大量的人力和财力，实现了工程建设成本的节约，为工程建设的发展起到了良好的促进作用。

1.5三维激光扫描技术

在水利工程中, 由于边坡体地形起伏覆盖范围相对较大, 用传统的手段获取地形数据工作耗时、费力, 且对于高陡地段难以获取高精度的数据, 同时还存在测量人员的人身安全问题三维激光扫描技术, 具有采样速率快、精度和分辨率高、无接触测量等优势。进行现场数据采集时, 只需要将不同位置、不同视角的扫描点云数据在三维坐标系下进行精确拼接, 通过消除现场施工器械、植被等遮挡物, 就可以获取坡体的三维数据。鉴于三维激光扫描技术的应用前景以及国内应用相对滞后的现状, 为使该项技术今后能够有效地服务于我国的国民经济建设,进行三维激光扫描数据处理的应用研究具有十分重要的科研价值和现实意义。

2测绘新技术在水利水电上的应用

2.1 GIS技术在水利工程中的应用

在大型的水利水电工程建设方面，GIS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，例如移民安置地环境容量调查、调水工程选线及环境影响评价、梯级开发的淹没调查、水库高水位运行的淹没调查、大中型水利工程的环境影响评价、防洪规划大型水利水电工程抗震安全、河道管理、大型水利水电工程物料贮运管理、蓄滞洪区规划与建设等等。水管部门通过利用GIS来绘制流域水系分布并把他们链接为数据库同时把每个元素，包括水库、管线节点以及系统附属物等定义。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。通过遥感手段采集水资源数据，GIS技术进行分析可以监测水资源的污染程度。例如利用图像确定水生物( 藻类)、赤潮的范围等。另外利用卫星遥感信息监测河口、河道、湖泊和水库泥沙淤积，可预测河道变化、河道发展趋势。

2.2 GPS在水利工程中的应用

水利工程一般选址于深山沟壑之中，对测量来说，地形复杂，地表植被覆盖较多，通视条件较差，国家控制点稀少，光学仪器控制测量难度较大，利用GPS就能较好地解决这些问题，因为GPS接收机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，能大幅度减少或者免做像控点，减少测绘工作量，提高效率。水利施工测量的根本任务是点位的测设，其基本工作是已知长度、角、高程的测设，施工测量对地形图精度和放样的精度要求较高。因此大中型水利工程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由整体到局部的施工放样，使用GPS可以大量减少施工控制网中的中间过渡控制点。GPS不需要点之间的通视条件，故避免了地形条件的影响，显得布点灵活方便。另一方面，GPS不受气候和时间的限制，可以随时进行观测，在遇到突发事件( 如自然灾害) 时，可实现实时监测再者GPS的高精度定位，完全满足大坝监测精度要求。观测数据的自动处理直接给出大坝水平位移和垂直位移等数值，从而便于分析，及时处理。

2.3 RS技术在水利工程勘测中的应用

利用遥感像片已成为编制和订正小比例尺地形图、像片图和专用图的重要手段，可直接进行水利工程的流域规划，根据像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，即便在无人烟的地方，遥感像片也能提供信息。由此可见，利用遥术可明显减少野外工作量，提高成图速度，缩短成图时间。

3结束语

水利工程测量科技进步很大,发展很快,取得了显著成绩;但是发展还很不平衡,尚跟不上国民经济建设发展和社会进步的需要。因此, 需要进一步应用测绘科学新技术成就, 改善水利工程测量手段, 建立水利工程测量系统化、数字化体系, 将使水利工程测量的成果资料更及时、更可靠, 给水利建设者和决策者提供更科学的依据, 为水利工程建设和管理带来效益。

参考文献：

[1]李德仁, 郑肇葆. 解析摄影测量学. 北京: 测绘出版社, 1992

[2]张慕良, 叶泽荣. 水利工程测量. 第3版. 北京: 水利水电出版社, 1994. 140~ 145