水利水电工程测量新技术研究

 

　　【关键词】水利水电；工程测量；新技术 

　　测量学是从人类经验中发展而来兼有时代性的一门学科，是人类在复杂的自然界中生存的一个重要手段。随着科技的发展，现代的数字化技术、全球定位技术（GPS）、地理信息技术（GIS）、遥感技术（RS）等各种新技术，在水利水电工程测量中得到了应用。 

　　１．测量在水利水电工程中的重要性 

　　水利水电工程中，无论工程项目的大小，系统的工程测量、公路测量和大面积测绘等，都少不了测量技术，工程测量在工程项目中起着重要的作用。在工程建设规划设计的阶段，测量技术主要提供各种比例的地形图和地形资料，还要提供地址勘测、水文地质勘测和水文测量的数据；在工程建设施工阶段，要把测量之后的设计变为实地建设的依据，即根据工程现场地形和工程性质，建立完整的施工网，逐一把图纸化为实物。从施工开始到结束，都离不开工程测量这项工作。这是因为，对于一个工程，首先需要对建筑物进行定位，确定其实际位置，之后确定准确的标识从而确定该区域是否有设计后新增建筑物或者其他，以保证机械设备的使用。基础设施完毕后，还要进行竣工线的投测，即对设备的平整度等进行跟踪测量，来保证设备工艺的流畅。在建筑物的运营管理阶段，通过测量工程建筑物的运行状况，对不正常现象进行探讨分析，采取有效措施防止事故发生。为了提高工程质量和施工效率，必须重视测量技术和新时期下测量技术的新发展。 

　　2.水利水电工程测量新技术 

　　2.1数字化绘图技术 

　　数字化绘图克服了手工绘图存在的许多弊端，符合现代飞速发展的工程需要。如在一些综合性较强的工程中需要对同一地形图绘制不同比例尺的地形图，过去的平板测图方法则需要重复工作，而数字化测图则可以同时根据完成的地形图绘制不同比例尺的多个地形图，因为往往小比例尺包含了大比例尺地形图测图范围，仅需先测大比例尺图范围，再补充小比例尺测图范围即可满足各不同专业人员对不同比例尺的地形图的需要。数字化成图系统在外业采集数据时，利用全站仪现场自动采集地形地物点的三维坐标，并自动存储，在内业数据处理时，完全保持了外业测量的精度，消除了人为的错误及误差来源，外业工作省略了读数、计算、展点绘图等外业工序，外业工效大大提高。小数字化成图的过程，减轻了作业人员的劳动强度，使生产周期大大缩短，能及时满足用户的要求。数字化产品既可以存储在软盘上，也可以通过绘图仪绘在所需的图纸上，线条、线划粗细均匀，注记、字体工整，图面整齐、美观，且便于修改，能更好地保证图形的现势性和不变形性，避免重复测绘造成的浪费，增加地形图的实用性和用户的广泛性。 

　　2.2地理信息（GIS）技术 

　　GIS是集计算机科学、空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科。已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。其技术优势不仅在于它的集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程，还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。目前，GIS不仅发展成为一门较为成熟的技术科学，而且已经成为一门新兴的产业，在测绘、地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。采用GIS、数据库、内外一体化测图、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术，为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息，以建立各类专业信息系统，从而实现管理的科学化、标准化、信息化。 

　　2.3　GPS测量技术 

　　GPS（全球定位系统）在车辆导航、变形监测、航空航天等方面得到了广泛的应用。由于其的独特性，GPS测量技术在水利水电测量中也有广阔的应用。由于GPS测量仪在水利水电工程中的应用，测量不再受到地形地势等条件的影响，通过控制测量的观测方法和布局类型，大大减少了传统测量中的传算点和过度点的测量工作，使控制选点变的较为灵活。并且控制测量可以不受到时间、天气等自然条件的影响。特别是在中小型水利水电工程中，GPS测量技术的优点体现的更为明显。在中小型水利水电项目中，应用GPS高精度的特点，测量工作可以大量节省人力资源和减小工作的时间和劳动的强度。例如，在引水式工程中，特别是长距离引水工程，明渠引水对地貌的损坏很大并且受地形条件的影响也很大，如果采用传统的测量方法，对人力和时间的消耗将会是很大的，但是如果在项目建议书和设计施工阶段都采用GPS测量技术，就可以克服这些工程所面临的地形地势、交通条件等因素的影响，省去大量的人工控制复核，大大减少甚至省去中间过渡点的测量，节省大量时间。更重要的是，通过GPS测量得到的数据精度很高，大大方便以后的工程建设。 

　　2.4遥感（RS）技术 

　　遥感（RS）技术由于大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势，得到快速的普及，多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取，为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。 

　　2.5数字摄影 

　　测量技术数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法。航空摄影测量是大面积、大比例尺地形测图、地籍测量的重要手段与方法，可以提供数字的、影像的、线划的等多种形式的地图产品。全数字摄影工作站的出现，加上GPS技术在摄影测量中的应用，使得摄影测量向自动化、数字化方向迈进。随着全数字摄影测量系统的应用，摄影测量产品已经从影像图等向4D产品转化，为建立各类专业的信息系统和基础地理信息平台提供了可靠的数据保证。 

　　2.6　3S集成技术 

　　3S（GPS、GIS、RS）技术的结合，取长补短，是一个自然的发展趋势，三者之间的相互作用行成了“一个大脑，两只眼睛”的框架，即GPS与RS为GIS提供区域信息及空间定位信息，而GIS进行相应的空间分析以便从GPS和RS提供的海量数据中提取有用的信息并进行综合集成，使之成为科学的决策依据。诸如三峡工程、南水北调工程、西气东输、青藏铁路等工程，其施工范围大、物流量大、施工周期长等，而3S技术为该类大型工程提供了最有效的数据及信息采集、分析处理、表达决策的工具。 

　　伴随着测绘新技术的不断进步，现代工程测量正朝着测量内外作业一体化、数据获取及处理自动化、测量过程控制和系统行为智能化、测量成果和产品数字化、测量信息管理可视化、信息共享和传播网络化的趋势发展，提高了工程测量的工作效率和测量数据的精确度，方便了水利水电工程的施工。　[科] 

　　【参考文献】 

　　［１］马丽华.工程测量新技术概述[J].测绘信息，2008，（3）. 

　　［２］李青岳．工程测量学[M]．北京：测绘出版社，2008，4. 

　　［３］张建军.GPS工程测量技术应用分析[J].测绘周刊，2008，（7）. 

　　［４］姚传玺.现代工程测量技术应用[J].建筑工程资讯，2008，（10）.