水利工程中测绘技术的探索与分析论文_林法树

水利工程中测绘技术的探索与分析论文_林法树

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摘要:随着我国水利工程事业的快速发展,在其建设和管理工作中需要更好的应用测绘技术,从而有效的推动水利工程的健康发展。目前我国的测绘技术得以不断的完善和发展,且越来越多的新型仪器的应用,更有效的推动了测绘技术的发展进程。文章从测绘新技术的内容和“三S”技术集成入手,分析了采用现代化测绘技术的意义,并进一步对现代测绘技术在水利工程的应用进行了具体的阐述。

关键词:现代测绘;测绘技术;应用

一、现代测量仪的发展现状

现代测量仪器正向着自动化、数字化方向发展,大有淘汰传统的光学测量仪器(水准仪、经纬仪、平板仪)的趋势。全站仪是电子经纬仪和测距仪的集成。全站仪不仅具有电子测角和电子测距的功能,而且具有自动记录、存储和运算能力,有很高的作业效率。目前各厂家推出的新型全站仪大都有以下新功能:自动调焦照准目标、短距离(220m以内)无棱镜合作测距、测量软件机内操作、大容量测量数据存储(5000个点以上)和操作菜单化(中文菜单提示)等。

目前,用于控制测量的静态GPS接收机已实现天线、接收机和电源一体化,重量仅1kg左右,操作完全自动化。用于图根控制测量和采集数据的实时动态GPS(RTK,载波相位差分)接收机,可以瞬时获得地面点的厘米级坐标。另外,它还可以在30~50km范围内按坐标进行施工放样。将全站仪和GPS集成一体,就出现了“超站仪”。它改变了工程测量以外的作业模式,实现控制测量、碎部测量和施工放样的一体化和无缝衔接作业。

二、现代测绘技术

1.测绘新技术产生的背景

当前在水利工程的勘探、设计、招投标以及施工的过程中,现行的测绘技术所运用的测量工具包括经纬仪、水准仪、全站仪以及平板仪等,测量的结果多由图件的形式进行使用。

传统的测绘技术具有外部作业辛苦、测绘工作量大、成图精度低、成图时间较长等缺陷,给水利工程的测绘工作带来了很大的麻烦。随着GPS全球定位系统技术、计算机技术、网络通讯技术、全数字化的测图系统技术的发展,给测绘新技术的诞生创造了良好的外部环境。测绘新技术不仅有效地提升了水利工程的测绘质量与测绘进度,而且有效地降低了测绘人员的工作量。

2.测绘新技术的内容

测绘新技术的内容主要包括全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、全自动的测图系统以及遥感技术(RS)。其中GPS的信号接收机可以不受时间与地点的限制测算出测绘点的三维坐标值。GIS是指在计算机软件与硬件的支撑下,对包含空间内涵的信息进行输入、储存、查询、分析、运算以及表达的系统。而遥感技术是指利用非接触式的传感器获取测量目标的影像资料,从中抽取关于测量目标的大小、形状、性质、位置的一种技术。而全自动的测图系统可以有效地缩短航测成图的时间周期,提升航测工作的效率。

3.采用新测绘技术意义重大

我国经济取得了快速的发展,近几年来,我国更重视于国防的建设,而测绘技术为国防建设的一项基础性工作,所以加强测绘技术水平具有十分重要的意义,其不仅对宏观调控具有较好的改善作用,同时也可以有效的对区域的发展进行协调,对于我国新时期和谐社会的建设具有极其重要的推动作用。

目前信息产业取得了较快的发展,这对于测绘技术起到了积极的促进作用,测绘技术水平的提升,不仅是国家科技水平的重要体现,同时也是当前国情、国力的重要手段。通过测绘技术为各级政府提供测绘公共服务,使政府的管理决策水平得到有效的提高。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆测绘成果绘制成图后,其是国家主权和政治主张的体现,所以测绘工作还涉及国家,所以需要保证测绘成果的安全性,从而使国家的主权和安全得以维护。所以需要有效的提高测绘服务的水平,从而使社会得以健康、快速的发展。

三、现代测绘技术在水利工程中的应用

由于现代农业的快速发展,使水利工程的规模得以不断的扩大。水利工程具有工期长、任务重的特点,所以需要在较短时间内提供大量的数据,这就对测绘技术提出了更高的要求,仅仅依靠传统的测绘作业模式是满足不了水利工程对数据的需求,所以需要利用现代化的测绘技术来为水利工程提供良好的服务。

1.在大型水利工程中的应用

在南水北调、三峡水利枢纽等大型的水利工程建设中,现代测绘技术深入到各个阶段。勘测施工的坐标框架即控制网的建立,已由GPS 定位代替传统的三角测量。目前除大范围(400平方千米以上)控制测量以外,GPS 定位从静态定位后处理向实时动态定位方向发展。从单纯的精密定位处理向建立特定勘测施工坐标系方向发展。勘测阶段已完全采用全数字摄影测量技术和野外数字测图技术获得数字地形图。目前,勘测技术开始向机载激光测量和CCD 航摄集成技术过渡,以获取真三维数字地图。利用数字地形图可以实现三维虚拟现实,在三维可视化可量测景观上呈现多种工程设计方案,实现各种工程设计仿真,并及时计算出相应的土石方工程量,做出该区域环境评估,以提供最优化设计方案。

在水利工程施工建设和现场管理中,采取了大量的现代数字测绘手段。目前除大量采用全站仪进行施工放样、土石方验收,采用数字水准仪测定挖填深度、测量坡度外,还有三维近地激光影像扫描、GPS -RTK 实时测图与工程放样、航空摄影和卫星摄影测量等方法可进行实时的工程进度管理,还可以辅以移动通信和网络通信等手段,实现远程实时监控。在山体开挖、隧道开凿等危险施工中,智能全站仪或GPS与GIS 集成技术可实现工程机械的自动化运行和工程安全及质量监控。智能全站仪可以控制机械掘进(隧道)的位置和方向,GPS 可以实时定出施工车辆的位置和姿态,可实现现场土方自动挖掘控制和工程量精密计算,从而实现开挖和掘进的自动化。

2.在防灾减灾救灾中的应用

利用“3S”技术不仅可以实现对江、河、湖等水位的监测工作,同时可以提前进行灾情的预报,从而为防灾和抗灾提供准确的信息。而且利用遥感技术还可以实现对水下资源的监测,从而有效的对水污染情况进行监测,以便于采取及时的治理措施。目前在我国已建立了灾情预报系统,对于防灾和救灾将起到积极的作用。

3.在变形监测中的应用

在水利枢纽工程竣工后,需对水库大坝、大型桥梁等进行连续的、精密的监测。现代测绘技术提供了连续、实时的安全运行监控手段。如采用GPS、智能全站仪(测量机器人)和数字垂线仪等技术( 它们都具有全自动、全天候、无人值守的特点) ,综合其他工业传感器,可实现全自动、无人或少人值守的工程运行方式。又如,利用三维激光影像扫描仪,可以对监测对象(大坝、桥梁)进行全方位的监测,几秒钟内对整体几百万个扫描数据进行毫米级分析,可以随时准确了解观测对象整体模型变形情况。

4.RS技术在水利工程勘测中的应用

当前在编制地形图、像片图和专用图过程中都会利用遥感技术,能用遥感技术可以有效的对水利工程的流域进行规划,而且在无人烟的地方也能利用遥感像片提供信息,从而有效的减少了野外工作人员的工作强度,可以在短时间内快速成图。

四、结束语

随着空间技术和电子信息技术的发展壮大,社会经济的发展和人们生活的需要,信息资源的创新越来越受到人们的关注,科学技术是第一生产力,我国测绘技术的发展已经进入一个新的发展时期,技术的进步也会促进产业的发展,信息化技术的到来,可以更好地服务于人民、造福于人民,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高效、精准的服务,是测绘工作者努力的方向。

论文作者:林法树

论文发表刊物:《基层建设》2017年4期

论文发表时间:2017/5/19

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