測繪新技術(shù)在水利工程的應(yīng)用

時間:2022-07-19 08:26:04

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測繪新技術(shù)在水利工程的應(yīng)用

【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展以及各學(xué)科的交叉融合,涌現(xiàn)出許多先進的新技術(shù),極大地改變了傳統(tǒng)測量作業(yè)的方式和方法。測繪新技術(shù)水利工程中的應(yīng)用減少了測繪人員的野外工作時間和工作難度,為工程建設(shè)提供了很大的便利。論文主要研究一些測繪新技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用,以期提高我國測繪工程的質(zhì)量水平。

【關(guān)鍵詞】測繪新技術(shù);水利工程;應(yīng)用

1引言

在現(xiàn)代化社會的發(fā)展中,很多先進的測繪技術(shù)逐漸被應(yīng)用到水利工程建設(shè)中,在一定程度上提高了測繪工作的整體效率,及時準(zhǔn)確地為水利工程建設(shè)提供了數(shù)據(jù)支持,保證了水利工程建設(shè)的整體質(zhì)量?;诖?,本文介紹了測繪新技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容,研究了測繪新技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用。

2測繪新技術(shù)的產(chǎn)生背景和基本內(nèi)容

2.1水利工程中測繪新技術(shù)產(chǎn)生的背景。在傳統(tǒng)的水利工程測繪作業(yè)過程中,測繪技術(shù)人員需要進行大量的野外作業(yè),同時還有復(fù)雜的室內(nèi)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作,而且工作周期長、工作效率低、產(chǎn)品單一,無法滿足飛速發(fā)展的水利工程建設(shè)需要。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,不斷涌現(xiàn)出一些新技術(shù)和設(shè)備,使傳統(tǒng)的測繪工作出現(xiàn)了極大的改變,如GPS技術(shù)、遙感技術(shù)、數(shù)字測圖技術(shù)、無人機傾斜攝影等技術(shù)的出現(xiàn)及其在測繪工程中的應(yīng)用,在很大程度上減少了測繪技術(shù)人員的工作量,提高了工作效率,保證了測繪產(chǎn)品的質(zhì)量[1]。2.2水利工程中測繪新技術(shù)的基本內(nèi)容?,F(xiàn)階段,水利工程規(guī)劃、設(shè)計和施工過程中應(yīng)用的測繪新技術(shù)主要有以下幾種:全球定位系統(tǒng)(GPS)、數(shù)字化測圖技術(shù)、無人機傾斜攝影技術(shù)、遙感技術(shù)。這些技術(shù)和計算機技術(shù)的有效融合,有效地減少了測繪過程中的人力、物力、時間和成本,為水利工程建設(shè)提供了準(zhǔn)確的測量資料和信息,滿足了水利工程建設(shè)的需求,確保了工程資料的完善性。

3測繪新技術(shù)的發(fā)展

3.13S技術(shù)。3S技術(shù)是測繪新技術(shù)的代表,主要是指GPS全球定位系統(tǒng)、GIS地理信息系統(tǒng)、RS遙感技術(shù)[2]。其中,GPS技術(shù)能夠快速、準(zhǔn)確地實現(xiàn)空間定位,而且精度高,費用少。目前,GPS技術(shù)已經(jīng)逐步取代測角、測距、測水準(zhǔn)的傳統(tǒng)測繪定位技術(shù),廣泛應(yīng)用于城市控制網(wǎng)、工程控制網(wǎng)的建設(shè)、地形測量、道路測量、施工測量與監(jiān)測等行業(yè);RS技術(shù)能夠持續(xù)地觀察并研究大陸、海洋、大氣等自然環(huán)境的變化,逐漸向多種傳感器、多頻譜、多級分辨率、多時相的信息獲取、智能化信息處理的趨勢發(fā)展,并且可以和遙感制圖、地球資源調(diào)查的有效融合,成為未來研究的主要方向;GIS技術(shù)是將空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理和分析的技術(shù)系統(tǒng),貫穿于空間信息數(shù)據(jù)獲取、處理和管理的各個環(huán)節(jié)。在虛擬現(xiàn)實技術(shù)快速發(fā)展的背景下,地理信息系統(tǒng)從二維向多維動態(tài)發(fā)展,由單臺套向網(wǎng)絡(luò)發(fā)展,由簡單向復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)發(fā)展。3.2數(shù)字化測圖技術(shù)。數(shù)字化測圖是以計算機技術(shù)為核心,在軟件、硬件以及測量設(shè)備的支持下,對測量數(shù)據(jù)進行處理,獲得數(shù)字地圖的技術(shù)。目前,數(shù)字化測圖已經(jīng)廣泛應(yīng)用于測繪工程領(lǐng)域,在水利工程中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下方面:明確水庫建設(shè)與搬遷的位置與范圍、水庫淹沒的界線、水庫匯水的面積;明確水利工程的高程、坐標(biāo)、規(guī)模與方位;有效布置隧洞、渠道以及管道等一系列建筑物的位置以及斷面圖的繪制等,若采用傳統(tǒng)的測繪技術(shù),這些步驟會花費大量的時間與人力,而數(shù)字測圖技術(shù)可以利用全自動的測圖系統(tǒng)、電子平板儀以及數(shù)字化的設(shè)備得到更加精確的數(shù)據(jù),經(jīng)過計算機處理后,構(gòu)建數(shù)字地面的模型與數(shù)字地圖。3.3無人機傾斜攝影技術(shù)。傾斜攝影技術(shù)是世界測繪行業(yè)近些年開展起來的一項新技術(shù),改善了傳統(tǒng)航空拍照丈量單一相機垂直視點拍照地物的限制,通過在同一飛行平臺上搭載多臺傳感器,一起從垂直、側(cè)視和前后視等不同角度收集影象,獲取地面物體更為全面、準(zhǔn)確的信息。將傾斜攝影技術(shù)獲取的印影數(shù)據(jù)進行人工或主動化加工處理,得到的三維模型,稱為“傾斜攝影模型”。隨著傾斜攝影技術(shù)的不斷開展,以其為基礎(chǔ)衍生的實景建模技術(shù)可經(jīng)過相片、視頻、點云等多種數(shù)據(jù)源生成與現(xiàn)場環(huán)境完全相同的實景模型,大大擴展了傾斜攝影技術(shù)的功能性。

4測繪新技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

4.1平面控制測量。平面控制測量是工程測量技術(shù)的代表,是其中的重要環(huán)節(jié),直接關(guān)系著工程建設(shè)資料的準(zhǔn)確性。隨著GPS靜態(tài)定位技術(shù)的發(fā)展,GPS技術(shù)逐漸取代了常規(guī)測量方法,普遍應(yīng)用于各種類型和控制網(wǎng)布設(shè)。GPS布設(shè)控制網(wǎng)具有以下特點:(1)定位精度高。GPS靜態(tài)測量定位精度,在15km內(nèi)可達到厘米級,在500km內(nèi)相對精度可達到10~7m。(2)測站點選址靈活。由于GPS控制點間不需要通視,只需要上方空曠,保證衛(wèi)星截止角的高度滿足要求。因此,點位位置可根據(jù)需要靈活選擇。(3)操作簡單、觀測時間短。GPS接收機自動化程度高,在外業(yè)觀測中只需進行對中、整平、量取天線高即可。而且GPS控制網(wǎng)測量每時段只需要進行觀測約1~2h,觀測時間短,工作效率高。(4)全天候作業(yè)。GPS測量一般不受天氣影響,可以進行24h觀測。(5)提供三維坐標(biāo)。GPS控制測量數(shù)據(jù)由專業(yè)軟件進行處理,結(jié)合GPS高程擬合測量,可以提供精確的控制點三維坐標(biāo)。4.2數(shù)字化成圖。數(shù)字化成圖指的是應(yīng)用RTK、全站儀配合計算機成圖軟件測制水利工程用圖。水利工程對地形圖的要求較高,為了滿足水利工程用圖的實際需求,可以使用數(shù)字化測圖技術(shù)采集目標(biāo)點的數(shù)據(jù),這種技術(shù)的優(yōu)勢主要有以下幾點:1)測量精度高。數(shù)字化測圖的外業(yè)數(shù)據(jù)來源包括RTK測量、全站儀測量以及攝影測量等,控制測量相對傳統(tǒng)的由高級到低級的布設(shè)原則,層級少降低了誤差的積累與傳播,數(shù)據(jù)傳輸全部由電子信息完成,避免了人為因素的影響,碎部點測量精度更高。2)自動化程度高。傳統(tǒng)的測量方法主要通過人工操作,包括外業(yè)測量、記錄、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理、繪制圖件等,人為因素影響大,出錯概率高。數(shù)字測圖實現(xiàn)野外自動記錄、內(nèi)業(yè)自動處理、自動成圖等,自動化程度高,避免了人為因素的影響,出錯概率小,而且減少了測繪技術(shù)人員的內(nèi)外業(yè)勞動強度,提高了工作效率。3)圖紙表現(xiàn)力強。數(shù)字化成圖技術(shù)的應(yīng)用避免了人為因素的影響,使圖紙上的圖示、圖例、符號、線條以及顏色得以規(guī)范,統(tǒng)一。作出的地形圖干凈、整潔,圖紙內(nèi)容豐富,表現(xiàn)力更強。

5結(jié)語

在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的大背景下,很多先進的測繪技術(shù)應(yīng)運而生,測繪新技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用,為后期施工的順利開展提供了數(shù)據(jù)支持,減少了野外作業(yè)的時間,在很大程度上提升了水利工程施工建設(shè)的精確度,為水利工程建設(shè)的整體質(zhì)量提供了保障。

【參考文獻】

【1】李菁.水利測繪中運用的新型技術(shù)[J].河南水利與南水北調(diào),2018,47(6):39-40.

【2】劉永建.試論當(dāng)代測繪新技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用[J].工程建設(shè)與設(shè)計,2018(2):69-70.

作者:任志強 單位:上海市水利工程設(shè)計研究院有限公司