現(xiàn)代工程測量新技術(shù)在水利工程的應(yīng)用探析

劉冰 于彥偉

【摘要】水利工程作為一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，保證工程質(zhì)量極其重要，其根本在于測量，關(guān)鍵在于技術(shù)的應(yīng)用。文章探討了水利工程測量應(yīng)用現(xiàn)代測量新技術(shù)的必要性，闡明了水利工程測量的主要任務(wù)，著重分析了水利工程應(yīng)用的現(xiàn)代工程測量新技術(shù)，包括3S（全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、遙感系統(tǒng)）技術(shù)、RTK技術(shù)、數(shù)字化測繪技術(shù)、數(shù)字化攝影技術(shù)，并指出水利施工測量中需注意的問題，新技術(shù)的應(yīng)用將極大地促進(jìn)水利工程的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】測繪技術(shù)；水利工程；建設(shè)；應(yīng)用

現(xiàn)代測繪技術(shù)的運(yùn)用主要是為水利工程的建設(shè)節(jié)約成本、減少工作量。現(xiàn)如今，信息化測繪技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛地應(yīng)用，其應(yīng)用價值較大。另外，在對水土的監(jiān)測以及抗洪防旱的工作中，測繪技術(shù)也發(fā)揮了重要的作用。所以說，研究人員加強(qiáng)對現(xiàn)代測繪技術(shù)的分析和研究，并且將測繪技術(shù)全面地應(yīng)用到水利工程建設(shè)工作中，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

一、應(yīng)用新技術(shù)開展水利工程測量工作的必要性

工程測量涵蓋了工程項(xiàng)目建設(shè)的各個環(huán)節(jié)，是對整個過程開展測量的一項(xiàng)工作。工程測量工作專業(yè)性要求較高，注重團(tuán)隊(duì)分工配合，加之涉及到的環(huán)節(jié)復(fù)雜多樣，因而必須嚴(yán)格控制誤差的出現(xiàn)，堅(jiān)決避免“一著不慎滿盤皆輸”局面的出現(xiàn)。在設(shè)計(jì)階段，要遵循“沒有調(diào)查就沒有發(fā)言權(quán)”原則，認(rèn)真考察實(shí)地具體情況，著重加強(qiáng)對重要位置的考察測量，這是收集工程建設(shè)的第一手資料，意義重大；在施工過程中，為保證施工的順利安全進(jìn)行，在建設(shè)各個建筑構(gòu)件前，必須對建筑構(gòu)件位置進(jìn)行測量定位；工程驗(yàn)收階段，按照工程設(shè)計(jì)要求，必須加強(qiáng)施工質(zhì)量的檢驗(yàn)。

水利工程測量本身具有其特殊性，測量工作多在偏遠(yuǎn)山區(qū)實(shí)施，地理位置復(fù)雜，測量實(shí)施難度較大，甚至?xí)l(fā)生安全狀況，危及測量工作人員的生命安全。因此，水利工程測量對于新技術(shù)的使用更為迫切，一方面應(yīng)用新技術(shù)有利于提高測量的準(zhǔn)確性，降低測量工作的難度，提高測量的質(zhì)量和效率；另一方面有利于保障工作人員的人身安全，極具現(xiàn)實(shí)意義。

二、水利工程測量的主要任務(wù)

工程建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性工作，它涉及方方面面，水利工程也是如此。水利工程建設(shè)項(xiàng)目一般包括土方開挖、壩體堆石、土工布、漿砌石工程、混凝土工程等，其主要工作任務(wù)包括以下幾點(diǎn)：一是水利工程在開始前，需對照監(jiān)理單位提供的控制網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的復(fù)測，認(rèn)真布設(shè)施工控制網(wǎng)（平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)），其測量的等級和精度必須達(dá)到《水利水電工程施工測量規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)，平面控制測量和高程控制測量技術(shù)要求分別按精密導(dǎo)線測量技術(shù)和精密水準(zhǔn)測量技術(shù)，此外還需定期核查施工控制網(wǎng)，保證測量施工的精準(zhǔn)度。二是施工過程中的跟蹤測量，測量工作并不是一勞永逸，而是貫穿于工程始終，跟蹤測量的重點(diǎn)在于土方開挖、土石混合料、壩體堆石等方面。三是竣工時的驗(yàn)收測量，認(rèn)真做好測設(shè)建筑物位置和標(biāo)高工作，加強(qiáng)對工程預(yù)埋觀測設(shè)施測量，保證數(shù)據(jù)的精確性，以便進(jìn)行審批后備案。

三、現(xiàn)代測繪技術(shù)的類型

1 “3S”技術(shù)

由于傳統(tǒng)的測量儀器設(shè)備已經(jīng)無法滿足現(xiàn)如今建設(shè)工作的需要，一些程序操作的滯后性以及工作效率的遲緩性等弊端已經(jīng)凸顯，需要引進(jìn)先進(jìn)的測繪技術(shù)，其中比較典型的就是“3S”技術(shù)。所謂的“3S”技術(shù)，就是指“GPS”、“GIS”和“RS”三種技術(shù)。首先，“GPS”是衛(wèi)星定位系統(tǒng)，主要是利用衛(wèi)星傳遞各種信號，對位置進(jìn)行定位，其準(zhǔn)確性較高。其次，“GIS”就是地理信息系統(tǒng)?？梢詫σ恍┓彪s的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，包括儲存和檢索等操作，是一種現(xiàn)代化的管理方式，同時也是應(yīng)用了遙感技術(shù)。最后，“RS”就是遙感技術(shù)。這種遙感技術(shù)可以進(jìn)行多種操作，對有用的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行提取。遙感技術(shù)融合了多種不同的技術(shù)類型，將空間技術(shù)也融合在其中，發(fā)揮了重要的測繪作用。

2 三維激光掃描技術(shù)

這種技術(shù)主要是對實(shí)物進(jìn)行三維數(shù)據(jù)的采集和重構(gòu)?？梢詫υ嫉臄?shù)據(jù)進(jìn)行獲得。這種技術(shù)在水利建設(shè)工程中應(yīng)用也十分廣泛，是現(xiàn)代測繪技術(shù)的代表之一。三維激光掃描技術(shù)由于精準(zhǔn)性較高，對測繪人員提出的要求也比較高。測繪人員的應(yīng)用技能需要達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)才能夠游刃有余地應(yīng)用這一技術(shù)。這種技術(shù)可以解決各種突發(fā)的問題，對于傳統(tǒng)的技術(shù)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度可以進(jìn)行完善。

3 數(shù)字地圖

在水利工程規(guī)劃階段，應(yīng)用最多的就是數(shù)字地圖。這是一種針對不同的地理形勢所采用的一種技術(shù)類型。不僅可以對水利建筑的實(shí)際情況進(jìn)行掌握，同時還可以對相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行獲取。數(shù)字地圖可以對任何位置信息進(jìn)行精準(zhǔn)地掌握，這對水利工程建設(shè)工作起到一定的促進(jìn)作用。

4 RTK技術(shù)

RTK技術(shù)也就是實(shí)時動態(tài)定位技術(shù)，主要由基準(zhǔn)站和流動站兩部分組成，它結(jié)合了GPS技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，是在利用實(shí)時處理兩個測量站載波相位的基礎(chǔ)上，觀測其測量差分，從而三維定位到特殊點(diǎn)上。RTK技術(shù)在控制點(diǎn)加密、工程放樣、斷面測量等測量任務(wù)方面利用前景廣闊。目前RTK技術(shù)主要用于測量縱橫斷面，如測量堤防工程、灌區(qū)的縱橫斷面。它擅長遠(yuǎn)距離測量，能夠測量十?dāng)?shù)公里的距離，精度依然可以達(dá)到厘米級。RTK技術(shù)靈活、方便的特點(diǎn)使其在水利工程測量中得到了廣泛的應(yīng)用，其在水利工程建設(shè)上的占據(jù)了一定的地位。

5 數(shù)字化測繪技術(shù)

數(shù)字化測繪技術(shù)是一種利用數(shù)字化成圖及測圖的技術(shù)，它包括數(shù)字化原圖技術(shù)和數(shù)字化成圖技術(shù)。較之傳統(tǒng)測量技術(shù)，數(shù)字化測繪技術(shù)優(yōu)勢明顯，具有以下四個方面的優(yōu)點(diǎn)，一是精確度較高，水利工程測量多在野外進(jìn)行，易受外界因素干擾，而應(yīng)用數(shù)字化測繪技術(shù)能有效避免人為誤差的出現(xiàn)，提高數(shù)據(jù)的精確性；二是自動化程度更高，數(shù)字化測繪技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的，具有較強(qiáng)的自動化性能，存儲更加便利；三是圖形屬性信息更加豐富，能準(zhǔn)確使用各類測圖符號，明確地圖測繪中的坐標(biāo)位置；四是測量結(jié)果直觀形象，將地形地貌模型化、直觀化，非專業(yè)人士也可以讀懂地圖信息。

6 數(shù)字化攝影技術(shù)

基于全數(shù)字的攝影測量系統(tǒng)，數(shù)字化攝影技術(shù)可以直接從數(shù)字影像中獲得測繪信息，在提供實(shí)時三維空間信息上優(yōu)勢巨大，可以有效地提升了生產(chǎn)效率和數(shù)字線劃圖的精度，并且可以按照要求制作高精度的數(shù)字高程模型，極大地滿足了水利工程建設(shè)的需求。當(dāng)前全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)在測量領(lǐng)域不斷深入推廣應(yīng)用，其產(chǎn)品可以將影像圖、線劃圖轉(zhuǎn)化為數(shù)字化系列產(chǎn)品。在水利工程建設(shè)工程中，利用數(shù)字化攝影測量技術(shù)可以快速獲得制作大比例尺影像圖和斷面圖圖庫，有效建立并永久保存高分辨率建基面三維影像數(shù)字地面模型數(shù)據(jù)庫。此外，在檢查陡坡地段的開挖質(zhì)量和工程竣工部位的形體資料方面，數(shù)字化攝影測量技術(shù)優(yōu)勢明顯，作用突出。

四、現(xiàn)代測繪技術(shù)應(yīng)用的意義分析

測繪技術(shù)在水利工程建設(shè)中的應(yīng)用發(fā)揮了重要的作用。不僅對我國的國防建設(shè)起到了重要的保護(hù)作用，同時對協(xié)調(diào)區(qū)域發(fā)展也作出了重要貢獻(xiàn)。隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，我國的測繪技術(shù)將會更加完善。雖然，一些已有的測繪要求和測繪技術(shù)還沒有完全同步，但經(jīng)過不斷的發(fā)展和完善，我國的測繪技術(shù)必將得到全面地優(yōu)化，終將走向智能化和現(xiàn)代化的發(fā)展道路。

五、水利施工測量中需注意的問題

當(dāng)前，在水利施工測量方面，施工單位和工作人員有了不錯的經(jīng)驗(yàn)積累，然而在實(shí)際過程中仍有一些問題存在，這影響了水利工程質(zhì)量和工程施工效率。工程單位在水利測量過程中有幾個方面需要注意，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是對于同一水利工程，施工測量要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，采用一致的坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)，加強(qiáng)施工控制點(diǎn)的保護(hù)工作，將控制點(diǎn)用標(biāo)志明顯標(biāo)示出來，

以免因其他因素移動了控制點(diǎn)。二是注意施工測量時精度的選擇，不要一味地追求高精度，而是要精度能夠滿足水利工程的需要即可，合適的精度很關(guān)鍵。三是制定合理科學(xué)的施工測量計(jì)劃，提高測量工作效率，嚴(yán)格按照測量計(jì)劃實(shí)施測量活動，減少人、財、物的浪費(fèi)。四是合理安排測量時間，由于施工放樣和施工往往交叉作業(yè)，因而要合理的安排時間，各測量班組要多進(jìn)行溝通協(xié)商，有效合理的利用時間，以免影響了工程施工的進(jìn)度。

結(jié)束語

總而言之，在我國的水利工程建設(shè)工作中，應(yīng)用現(xiàn)代的測繪技術(shù)已經(jīng)成為一種必然的趨勢。同時也是追求科學(xué)和精準(zhǔn)性的必經(jīng)之路。本文中所提及的幾種現(xiàn)代測繪技術(shù)在目前我國的水利工程建設(shè)中已經(jīng)得到了廣泛地應(yīng)用，而且效果十分明顯。在工程實(shí)施時，不僅降低了成本，減少了損失，還大大地縮短了工程的周期，減少了人員傷亡的情況。可謂是質(zhì)量和效率兼得。從我國的測繪技術(shù)發(fā)展上看，各類技術(shù)正朝著更為精準(zhǔn)、科學(xué)和容易操作的方向發(fā)展，必然會最大限度地提升水利工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。

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