浅析数字化技术在水利工程测量中的应用

摘要：数字化技术在工程测量中的应用越来越广泛，它有着传统测量技术所不具备的技术优势。数字化测绘技术可以帮助我们实现水利工程勘测设计一体化和实现数据采集、更新、管理自动化，将为我国的水利工程施工提供更为精准的测量数据。本文就数字化技术在水利工程测量中的应用，做出了相关探讨。

关键词：数字化技术 水利工程 测量 应用

Abstract: the increasing application of digital technology in the engineering survey of the more widely, it has technical advantages are not available in traditional measurement technique. Digital mapping technology can help us to realize the integration of water conservancy engineering survey and design and implementation of data acquisition, updating, management automation, will provide for the construction of water conservancy project in China is more accurate measurement data. Application of the digital technology in water conservancy engineering measurement, to make the relevant discussion.

Keywords: digital technology of water conservancy engineering surveying

中图分类号：U652.6+2文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

水利测量技术向着高科技和数字化方向发展，数字化技术是在计算机技术、网络技术、测量仪器设备智能化的基础上，发展起来的新技术，以传统的白纸测图原理为基础， 以全站仪、计算机及设备为工具，采用数字库技术和图形处理方法，实现一套野外数据采集到内业制图的全过程的自动化测量制图系统。它的实质是解析测图，它实现了将图形的模拟量转化为数字量，经计算机对数字量进行处理，得到内容丰富的电子地图。

在数字测图中，全站仪强制照准棱镜，测量数据自动记录到手簿或全站仪内部存储器中，展点又是计算机自动展点，所以图根点的展绘误差与地物点的展绘误差可忽略不计，其余各项误差也比普通经纬仪测图时大大减小，所以点位精度非常高，同时，数字地图容易存贮，是地理信息系统的重要信息来源。除此之外，数字化测图还大大提高了工作效率，缩短了成图的周期。

一、水利工程测绘数字化技术应用的优势

1、测绘图形更精确

采用数字化测绘就是将采集的各种有关的地物和地貌信息转化为数字形式, 通过数据接口传输给计算机进行处理, 得到内容丰富的电子地图。数字地图容易存贮, 是地理信息系统(GIS) 的重要信息来源。现代测绘中, 内外业一体化数字测绘现已发展为用掌上计算机( PDA) 现场采集数据与成图。以往的经纬测绘, 应用了传统白纸测图方法, 测得的地形图容易发生地面点平面位置的误差, 这个误差的产生主要受图根点的展绘误差、测定地物点的方向误差、测定地物点的视距误差、地形图上的地物点的刺点误差以及清绘误差等综合因素的影响, 实际的图上误差可达0. 47 mm。而数字测绘点位精度非常高, 经过实践表明, 数字化测图很容易达到《水利水电工程测量规范》规定的点位误差小于图上0.2 mm的精度指标。

2、测绘效率更高效

数字测绘可实现工程勘测设计一体化和实现数据采集、更新、管理一体化、自动化。现已成为GIS数据采集的一种手段。与传统的经纬仪配合平板的测图方法比较, 数字化测量的效率要提高多倍, 在通视好的情况下, 以建站点为圆心利用全站仪一站至少可以测量1 km范围内的地形图。同时数字化测图还大大缩短了成图的周期。传统经纬测绘法一个作业组在正常情况下用白纸测图法一天能够测量200 个地形点, 数字化测图的方法则可以测量400 个地物点以上, 较之以往的测绘方法工作效率提高1倍。

3、测得图形更精确美观

数字测图的高自动化, 使其能够自动提取坐标、方位、距离和面积等, 绘出的地形图精确、规范、美观。由于电子图形的特点, 可以绘制各种比例尺的地形图。由于数字化测图的结果是分层存放, 不受图面负载量的限制, 图纸具有可编辑性。通过打开或关闭不同的层可以得到大坝图层、溢洪道图层、防汛道路图层、房屋图层等。

二、数字化技术在水利工程施工和测量中的应用分析

1、在放样及土石方验收中应用

目前我国在进行水利工程施工建设以及施工现场的管理中, 广泛地采取了数字测绘手段。在大部分水利工程中,工程技术人员大量使用全站仪进行施工放样、土石方验收等。施工测量中应用GPS- RTK 等设备实时测图, 利用测得的数据进行实时的工程进度管理。

2、在水利工程竣工时应用

利用数字测绘快速准确的特点, 通常在大型水利工程项目竣工之后, 利用数字测绘进行竣工测量, 并进行资料整理,比如对大量的施工测量中的测量文档、数据、图表等进行归档时，利用数字测绘存储的数据很容易就能完成。应用现代的测绘技术, 实现工程的三维可视化、网络化。这些数据图表的整理和存储, 可以作为工程验收评估的基础数据, 还可以作为今后长期安全运行的原始依据。

3、在工程后续监测中应用

在一些大型的水利工程竣工后, 需要继续检测工程投入使用后的具体情况, 比如水库大坝、大型桥梁等进行建成后的精密监测。在水利工程施工中数字化测绘能够给人们提供连续、实时的安全监测数据。另外根据数字测绘具有全自动、全天候、无人值守的特点, 应用GPS、智能全站仪和数字垂线仪等技术, 实现无人化的实时监测。利用数字系统的高精准度特点, 采用三维影像扫描仪, 对浩繁的扫描数据进行毫米级分析, 真正达到明察秋毫的效果, 随时掌握工程在后续使用阶段的细微变化, 保证工程的使用安全, 和人民生命财产的安全。

4、数字化测图软件的应用

在工程测量中，较为重要的工作之一就是工程图以及大比例尺地形图的测绘。以往传统的绘图方法需要测量人员在野外艰苦、恶劣的环境中工作，对于脑力和体力的消耗相当大。从而使得成图时间较长，并且产品也相对比较单一，很难满足现代化工程建设的需要，而数字化测量技术及仪器的应用，有效地解决了这一问题。

通过全站仪与便携接收机相结合，直接在野外进行数据采集，无需编码，所测数据能够直接输入到电子平板当中，完成详图绘制。同时，还可以在现场进行修改，再由绘图仪将最后成果输出，其具有结果直观、便于修改等特点。此外，还将在测点测到数据利用遥控信号进行转换，再传送至便携接收机中，测点信息能够实时显示的屏幕上，最后完成图形编辑，能够有效地确保成图质量。

使用半站仪或全站仪在野外进行数据采集、编码及草图绘制，再通过微型计算机进行记录，最后，将这些数据信息输入到计算机中进行分析处理以及图形编辑，并由绘图仪绘制成不同比例尺的地形图或是专业工程图，成图还可存储到数据库当中，以备日后使用。

5、数字化技术在地籍测量中的应用

当前，随着我国城市化建设进程的不断加快，地籍测量工作开始在各中小城镇中如火如荼的展开，从而使得地籍图的需求量迅速增大。地籍测量最主要的目的是为使有关部门了解，所在地土地的具体属性、面积、位置、经济价值等，并以此作为土地信息管理系统的建立依据。数字化技术在地籍测量中的应用，有效地改善了传统测量技术成图的单一性，通过数字化测量所得的地籍图技术含量更高、产品也更具多样性，并且使用和维护也更为方便。

6、地图数字化

数字化成图技术的应用，给处理纸质地图时带来了很大的方便，如果其各方面均符合要求则可直接利用数字化仪将之输入到计算机中，在经过软件编辑后处理后，即可商城数字地图。对于一部分不符合要求的大比例尺地图，则可以采取地面数字测图技术对其进行重新测量，由该方法所得的数字地图最大的特点是精度高。同时，在这一过程中仅需要采取相应的措施，便可以将建筑物与相邻近控制点的精度控制一定范围内。

三、结束语

随着现代科学技术的发展以及计算机辅助设施技术的广泛应用，数字化测图技术也在不断地发展，数字技术赋予地形图更丰富内涵，它是有关地形的空间信息组合，以计算机硬盘、软盘等为存贮介质，以图形文件的形式进行展示。数字化测绘技术可以帮助我们实现水利工程勘测设计一体化和实现数据采集、更新、管理自动化，将为我国的水利工程施工提供更为精准的测量数据

参考文献：

[1]叶飞.浅谈工程测量与三维测绘技术的发展[J].沿海企业与科技.2010.02.

[2]李铸.全站仪在数字化测绘中的作用及经验探讨[J].现代企业文化.2009.30.

[3]孙泉，张衡.数字测绘的应用体会[J].煤矿开采.2007.04.

[4]黎彬.面向GIS的全野外基础数字测绘流程的探讨[J].地矿测绘.2002.03.