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。
关键字:测绘技术;新技术;水利工程;应用
随着现代科学技术的不断发展完善,越来越多的测绘技术纷纷涌现出来。我国对水利事业越来越重视重视,我国的水利工程事业也得到了更多的资金支持,相应的,水利工程的规模也随着资金支持的增多而不断扩大,水利工程为社会经济所做出的反馈性贡献也越来越大。在这样的背景下,如何通过对测绘新技术的有效运用,在保证测绘产品质量和满足水利工程的要求的基础上,尽可能的降低测绘人员的工作量、提高工作效率,已经成为水利工程中测绘发展的新方向。
一、测绘新技术产生背景
为了满足社会经济发展所需,越来越多的大型水利工程建设了起来,水利工程建设质量也却越来越引起社会的广泛关注,提高水利工程的建设质量是至关重要。测绘技术的应用是影响水利工程勘探、设计、施工等各个环节有序开展的重要方面,我国传统的测绘技术主要依靠水准仪、经纬仪、平板仪、全站仪等实现,而测量结果主要以图件形式表现出来。由于传统的测绘技术具有测绘工作量大、成图周期长、外业工作环境恶劣、测量精度无法保证等缺点,以至于测绘工作一度成为影响水利工程施工质量的重要方面。随着科学技术的不断发展,计算机科学技术、GPS全球定位系统技术、遥感技术、数字地图技术、电子平板仪技术应运而生,这些技术可以有效的降低技术人员的工作量,还可以有效的保证制作出的图纸的精度,有效的提升了水利工程设计和施工的效率。
二、水利工程中测绘新技术的基本内容
水利工程在规划、设计和施工阶段可以运用到的测绘新技术主要包括以下几种:全自动的测图系统以及遥感技术(RS)、全球定位系统技术(GPS)、地理信息系统技术(GIS)、电子平板仪技术、数字地图技术。通过对这些技术的应用,结合计算机科学技术的强大数据处理能力,就可以使用最少的人力物力和时间成水利工程中需要的测绘资料。这些新技术相互配合,可以满足水利工程不同阶段的需求,大大减少人力物力,为水利工程提供资料保障。全自动的测图系统以及遥感技术主要是利用传感器收集目标物的电磁波信息,通过收集信息对物体的各种性质进行分析、研究。对于水利工程规划阶段可以高效的获取中、小比例尺地形数据有利于工程的选址规划;全球定位系统技术是以卫星为基础的无线电导航定位系统,具有全能性、全球性、全天性、联系性和实时性的导航、定位和定时的功能。能为个用户提供精密的三维坐标、速度和时间。为水利工程测量的测绘定位技术带来了革命性的飞跃;地理信息系统技术可以将水利工程中的信息与地理位置的图形信息结合起来根据实际需要,对信息进行分析,将分析出来的结果用作决策的依据[1]。
三、3S测量技术和传统水利测量技术的对比分析
1.3S技术的特征分析
遥感技术是卫星遥感技术范畴,RS在水利测量的主要优点是远程勘测目标就能收集、识别、分类、分析、处理这些信息。在任意平台上使用的传感器都能收集电磁波信息。地理信息系统(GIS)技术主要研究空间数据,形成地理图形,对水利状况实行动态的检测。高科技含量的全球定位系统(GPS)技术在水利检测工作过程中受到限制的条件少、功能多、效率高、精度准,取代了水利探测领域中的常规光学和电子仪器。
2.传统水利测量技术特征分析
河道测量主要是为了河道治理和水量调度。传统的河道水利测量仪有六分仪、经纬仪、水准仪等。用这些传统的测量仪进行水利测量,周期长、精度低、人工耗能和材耗高。对河道实施动态监测困难较大。对测量和分析河道平面形状、纵剖面等有困难。实际河道的地形、河床复杂,计算冲淤量时对冲淤变化情况把握不够[2]。
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四、测绘新技术在水利工程中的应用
1.GIS技术在水利工程中的具体应用
GIS 技术除了拥有采集地理信息数据,对水利数据进行存储和整理,并进行可视化之外,还能对水利的数据进行复杂的整合,能够提醒、预测预算等各种辅助决策功能。用遥感手段对取得的水利信息通过计算机进行专门的图像处理和转换,把遥感信息源传输到GIS上。遥感测量和实际测量之间是有误差的,而且在未转换前GIS是不能识别遥感图像的,为了减少保持遥感图像和实际测量地形图的误差和GIS的顺利识别,必须对遥感图像做必要的变换和图像处理。运用图形图像资料提取高程数据,以建立数字高程模型(DEM)。GIS 利用数字高程模型数据统计出两冲淤监测断面间的冲淤量,冲淤分析是河道演变的主要工作,通过分析可以自动绘制出检测出冲淤累积图,既便捷又准确。
2.GPS技术在水利工程中的具体应用
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[3]。
3.RS技术在水利工程中的具体应用
全自动的测图系统以及遥感技术主要是通过遥控传感器获取对水利工程施工现场的地貌进行勘察。基于全自动的测图系统以及遥感技术的特性,在水利工程的勘察设计过程、施工场地探测过程、施工效果验收过程、水利工程试运行阶段都得到了较为广泛的应用。通过对全自动的测图系统以及遥感技术的应用,施工单位和设计单位可以有效的获得地形图的遥感图片,并通过计算机对这些遥感图片进行处理,最终得出可以为人眼可以观察识别的图像,是制备专业的施工现场图的有效技术手段。
4.数字地图技术在水利工程中的具体应用
数字地图技术主要是通过对施工现场地形图的有效反映,帮助业主单位和设计单位做出有效的施工规划设计:通过数字地图技术,业主单位可以明确在水利工程施工过程中进行水库建设之后会波及到的地方,有利于业主单位对淹没区内的相关设备和人员的疏散工作,通过数字地图技术,业主单位可以明确水库可以容纳的水的具体的数量。与此同时,通过数字地图技术,设计单位还可以有效的确定水利工程的高程、坐标、规模与方位,为水利工程设计相应的管道设施提供参考依据。这些地图在测绘新技术没有出现之前是很难完成的,而通过数字地图技术,施工技术人员可以利用从数字设备之中得到的数据信息迅速的制作出图纸,并构建出相应的模型,为施工提供相应的参考地形图。
5.电子平板仪技术在水利工程中的具体应用
由于水利工程一般情况下都是在地形比较复杂的深山沟壑中进行的,这些地点植被丰富,地形复杂,相关地形数据较少,使用传统的技术难以有效的获得相应的信息,给水利工程获取相应的测绘信息带来了极大的困难。但是,通过使用电子平板仪技术,就可以不再受时间和地形的限制,有效的获取到水利工程施工的地形条件和气候条件,为后续的水利工程勘察设计和施工提供参考数据。
五、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。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更高效、精准的服务,是测绘工作者努力的方向。
参考文献:
[1]王浩然.现代测绘技术在水利工程中的应用[J].甘肃科技纵横,2017,46(06):15-17.
[2]刘怡清.数字化测绘技术在水利工程测量中的应用研究[J].中国新技术新产品,2017(15):92-93
[3]张金杰,魏立.GPS-RTK测量技术在水利工程测绘中的应用[J].建材与装饰,2019(120:247-248.
论文作者:吴昊
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/21
标签:水利工程论文; 技术论文; 遥感论文; 水利论文; 测量论文; 平板仪论文; 数字地图论文; 《基层建设》2020年第1期论文;