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[摘要]随着社会经济及科技的快速发展,测量仪器也正向着数字化、自动化及智能化方向发展。测绘是水利工程的基础工作,且伴随工程始终,工程质量的好坏往往由其测量数据的精确程度决定。现代测绘技术被越来越多的水利工程建设及水利资源管理应用。本文简要的阐述了现代测绘技术的发展,讨论其在水利工程中的应用情况。
[关键词]现代测绘技术 水利水电 工程 应用
[中图分类号] P2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-6-279-1
传统的测绘技术落后,效率低下,工作量大,且测量精度差异较大。为了满足水利水电工程的实际需求,使测绘效率得到大幅提高,测绘技术也在不断向高科技方向发展。
1现代测绘技术的发展现状
随着社会的发展,现代测量仪器自动化、智能化、数字化发展,淘汰了大部分传统的光学测量仪器。以全站仪、超站仪为主要代表的现代测量仪器,最为突出的特点就是测量的数字化、自动智能化。电子经纬仪以及测距仪集成的全站仪,不但具有电子测角和电子测距的功能,还具有自动记录、存储和运算能力,提高了测量精度及作业效率。当前还出现了“自动目标识别全站仪”,可以自动跟踪反射器并实时得到三维坐标,通过软件和设计值比较,控制施工过程。用于高精度定向的陀螺经纬仪向激光陀螺定向发展,将陀螺仪和全站仪集成,就出现了陀螺全站仪[1]。在现代测绘技术中,内外业一体化数字测图也是一项重要的测绘技术。数字测图是利用全站仪在野外采集数据,通过计算机处理得到工程设计、施工及管理用图,为工程开展提供有效数据依据。
同时,现代测绘技术主要以“3S”(GPS、GIS和RS)技术为代表,三种技术各有千秋,将“3S”技术应用到测量工作中能极大的提高获取相关数据的精度及效率,从而最大幅度降低测绘数据误差。大面积的一级控制测量早已使用全球定位系统。“3s”集成技术对地球系统进行立体监测,收集、处理和分析地球系统变化的数量、数据。在水利工程中,“3s”技术是最基本、最有效的数据和信息采集、分析处理、表达决策的工具,它贯穿从勘测、设计、质量监控、安全监控、竣工验收到运行监控管理的一切阶段[2]。
另外,现代化的数字摄影测绘技术,以地理信息系统为技术支撑,将摄影技术应用到实际测量工作,从而实现测量工作的数字化与图像化,极大降低了野外摄影测量工作的难度、提高了测量效率及精度。
2现代测绘技术的具体应用
水利工程是利民利国的基础工程,测量精度、效率对于水利水电工程质量有直接影响,为保证水利工程的质量,提高测量精度及效率,以下就现代测绘技术在水利水电工程中的应用做简要的阐述。
2.1地形勘测(RS技术)
水利工程施工的前提是对作业现场进行勘测、绘制地形图,从而有效进行工程开展,掌握施工进程。RS技术具有遥感成像功能,可将水利工程场地绘制成小比例尺的地形图,有效的获取水利工程场地的地形特点、地质信息等,很大程度提升勘查地形图的编制、使用。利用RS技术还可以对比水域现场情况,选择最有利的坝址。在建设水库前,确定水库区的淹没、搬迁等范围,从而找到有效的应对策略。以上内业工作可在计算机上完成,有效降低工作量,缩短成图时[3]。
2.2水利工程控制测量及变形监测(GPS技术)
水利工程选址的地形、植被、通视条件、气候等因素,使得测量工作极难展开。现在,水利工程测量应用GPS技术,可有效摆脱地形、时空及气候等因素的束缚,能有效、精准的完成控制测量等工作。在水利工程竣工后,需对水库大坝、水利系统等进行不间断的、精密的监测,应用传统测量需要经纬仪,需保证控制点和基准点的良好通视条件才能进行。而采取GPS、数字垂线仪、智能全站仪(测量机器人)等技术监测,不受地形条件、气候以及时空的限制,可随时对内置计算软件进行观测,对大坝的水平及垂直位移进行自动处理,便于分析工作,提高工作效率。可随时准确了解观测对象整体模型变形情况。
2.3水利工程规划及水库库容计算
在进行水利工程规划时,利用地形图可对总体工程进行合理布置规划,从而有效确定水利工程建筑物的规模、高程及坐标。在地形图上还可以明确水库的面积、淹没区域、搬迁范围等内容,为后期工作寻找到良策。数据采集由全站仪等设备完成,应用全自动测图系统、电子平板仪可获取数字地图,同时应用计算机对相关数据进行分析、处理、传输等以便获得数学地面模型。通过数学地面模型和数字地图即可获得地图上任意一点的高程,由此可获得该断面的断面图,对其进行设计规划[4]。应用数字地形图,可加大工程现场采集点密度,提高图上面积及容积的计算精度,描绘等高线,快速精准的计算出水库库容,实现水库的自动化管理。
2.4水利资源调配及管理
利用全数字摄影测绘技术或者数字测图技术建立数字地面模型(DTM),在加以利用GIS技术的分析决策功能,可方便、快速地进行水库大坝选址、库容计算、引水渠道修建、受益范围等设计工作,为大力开发及合理利用水利资源提供科学依据。对于已建水库,利用水下地形GPS和数字测控仪集成,结合DTM,能够建立水库库容数字模型[5]。另外,遥感技术还能够准确地提供某一地区干旱情况,根据水库库容及旱情程度,合理精确地调配及管理水利资源。RS和GIS是水利水电工程选址、工程规划乃至工程设计、施工管理中十分重要的分析工具。
3结束语
测绘工作是水利工程建设中最基础也是最为关键的环节,其测绘水平决定了工程的整体质量及工程效率。随着现代科技的发展,现代测绘技术已实现数字化、自能化。现代测绘仪器及测绘技术得到大幅提升,将现代测绘技术应用到水利工程当中,可有效提高作业效率,使得测绘工作顺利展开。
参考文献
[1]刘敏,韩建敏.浅谈工程测量中新技术的应用[J].黑龙江科技信息,2011(01).
[2]刘经南,"3S"技术在现代土木工程中的应用[A].学术论文摘要集[C].南京:河海大学出版社,2001.
[3]林亚斌,王春范.探讨测绘新技术在工程测量中的应用[J].黑龙江科技信息.2011(13).
[4]李明.浅谈现代测绘技术在工程测量中的应用与改进措施[J].中国西部科技.2010(26).
[5]李超.工程测绘中GPS测量技术应用综述[J].科协论坛(下半月).2011(03).
[关键词]现代测绘技术 水利水电 工程 应用
[中图分类号] P2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-6-279-1
传统的测绘技术落后,效率低下,工作量大,且测量精度差异较大。为了满足水利水电工程的实际需求,使测绘效率得到大幅提高,测绘技术也在不断向高科技方向发展。
1现代测绘技术的发展现状
随着社会的发展,现代测量仪器自动化、智能化、数字化发展,淘汰了大部分传统的光学测量仪器。以全站仪、超站仪为主要代表的现代测量仪器,最为突出的特点就是测量的数字化、自动智能化。电子经纬仪以及测距仪集成的全站仪,不但具有电子测角和电子测距的功能,还具有自动记录、存储和运算能力,提高了测量精度及作业效率。当前还出现了“自动目标识别全站仪”,可以自动跟踪反射器并实时得到三维坐标,通过软件和设计值比较,控制施工过程。用于高精度定向的陀螺经纬仪向激光陀螺定向发展,将陀螺仪和全站仪集成,就出现了陀螺全站仪[1]。在现代测绘技术中,内外业一体化数字测图也是一项重要的测绘技术。数字测图是利用全站仪在野外采集数据,通过计算机处理得到工程设计、施工及管理用图,为工程开展提供有效数据依据。
同时,现代测绘技术主要以“3S”(GPS、GIS和RS)技术为代表,三种技术各有千秋,将“3S”技术应用到测量工作中能极大的提高获取相关数据的精度及效率,从而最大幅度降低测绘数据误差。大面积的一级控制测量早已使用全球定位系统。“3s”集成技术对地球系统进行立体监测,收集、处理和分析地球系统变化的数量、数据。在水利工程中,“3s”技术是最基本、最有效的数据和信息采集、分析处理、表达决策的工具,它贯穿从勘测、设计、质量监控、安全监控、竣工验收到运行监控管理的一切阶段[2]。
另外,现代化的数字摄影测绘技术,以地理信息系统为技术支撑,将摄影技术应用到实际测量工作,从而实现测量工作的数字化与图像化,极大降低了野外摄影测量工作的难度、提高了测量效率及精度。
2现代测绘技术的具体应用
水利工程是利民利国的基础工程,测量精度、效率对于水利水电工程质量有直接影响,为保证水利工程的质量,提高测量精度及效率,以下就现代测绘技术在水利水电工程中的应用做简要的阐述。
2.1地形勘测(RS技术)
水利工程施工的前提是对作业现场进行勘测、绘制地形图,从而有效进行工程开展,掌握施工进程。RS技术具有遥感成像功能,可将水利工程场地绘制成小比例尺的地形图,有效的获取水利工程场地的地形特点、地质信息等,很大程度提升勘查地形图的编制、使用。利用RS技术还可以对比水域现场情况,选择最有利的坝址。在建设水库前,确定水库区的淹没、搬迁等范围,从而找到有效的应对策略。以上内业工作可在计算机上完成,有效降低工作量,缩短成图时[3]。
2.2水利工程控制测量及变形监测(GPS技术)
水利工程选址的地形、植被、通视条件、气候等因素,使得测量工作极难展开。现在,水利工程测量应用GPS技术,可有效摆脱地形、时空及气候等因素的束缚,能有效、精准的完成控制测量等工作。在水利工程竣工后,需对水库大坝、水利系统等进行不间断的、精密的监测,应用传统测量需要经纬仪,需保证控制点和基准点的良好通视条件才能进行。而采取GPS、数字垂线仪、智能全站仪(测量机器人)等技术监测,不受地形条件、气候以及时空的限制,可随时对内置计算软件进行观测,对大坝的水平及垂直位移进行自动处理,便于分析工作,提高工作效率。可随时准确了解观测对象整体模型变形情况。
2.3水利工程规划及水库库容计算
在进行水利工程规划时,利用地形图可对总体工程进行合理布置规划,从而有效确定水利工程建筑物的规模、高程及坐标。在地形图上还可以明确水库的面积、淹没区域、搬迁范围等内容,为后期工作寻找到良策。数据采集由全站仪等设备完成,应用全自动测图系统、电子平板仪可获取数字地图,同时应用计算机对相关数据进行分析、处理、传输等以便获得数学地面模型。通过数学地面模型和数字地图即可获得地图上任意一点的高程,由此可获得该断面的断面图,对其进行设计规划[4]。应用数字地形图,可加大工程现场采集点密度,提高图上面积及容积的计算精度,描绘等高线,快速精准的计算出水库库容,实现水库的自动化管理。
2.4水利资源调配及管理
利用全数字摄影测绘技术或者数字测图技术建立数字地面模型(DTM),在加以利用GIS技术的分析决策功能,可方便、快速地进行水库大坝选址、库容计算、引水渠道修建、受益范围等设计工作,为大力开发及合理利用水利资源提供科学依据。对于已建水库,利用水下地形GPS和数字测控仪集成,结合DTM,能够建立水库库容数字模型[5]。另外,遥感技术还能够准确地提供某一地区干旱情况,根据水库库容及旱情程度,合理精确地调配及管理水利资源。RS和GIS是水利水电工程选址、工程规划乃至工程设计、施工管理中十分重要的分析工具。
3结束语
测绘工作是水利工程建设中最基础也是最为关键的环节,其测绘水平决定了工程的整体质量及工程效率。随着现代科技的发展,现代测绘技术已实现数字化、自能化。现代测绘仪器及测绘技术得到大幅提升,将现代测绘技术应用到水利工程当中,可有效提高作业效率,使得测绘工作顺利展开。
参考文献
[1]刘敏,韩建敏.浅谈工程测量中新技术的应用[J].黑龙江科技信息,2011(01).
[2]刘经南,"3S"技术在现代土木工程中的应用[A].学术论文摘要集[C].南京:河海大学出版社,2001.
[3]林亚斌,王春范.探讨测绘新技术在工程测量中的应用[J].黑龙江科技信息.2011(13).
[4]李明.浅谈现代测绘技术在工程测量中的应用与改进措施[J].中国西部科技.2010(26).
[5]李超.工程测绘中GPS测量技术应用综述[J].科协论坛(下半月).2011(03).