水利水電工程測量新技術研究

【摘要】水利水電工程中，工程測量起著重要的作用。隨著科技的發展，各種測繪新技術正在滲入到水利水電工程領域中，深刻影響著工程的質量。本文研究了水利水電工程測量新技術。

【關鍵詞】水利水電；工程測量；新技術

測量學是從人類經驗中發展而來兼有時代性的一門學科，是人類在復雜的自然界中生存的一個重要手段。隨著科技的發展，現代的數字化技術、全球定位技術（GPS）、地理信息技術（GIS）、遙感技術（RS）等各種新技術，在水利水電工程測量中得到了應用。

１．測量在水利水電工程中的重要性

水利水電工程中，無論工程項目的大小，系統的工程測量、公路測量和大面積測繪等，都少不了測量技術，工程測量在工程項目中起著重要的作用。在工程建設規劃設計的階段，測量技術主要提供各種比例的地形圖和地形資料，還要提供地址勘測、水文地質勘測和水文測量的數據；在工程建設施工階段，要把測量之后的設計變為實地建設的依據，即根據工程現場地形和工程性質，建立完整的施工網，逐一把圖紙化為實物。從施工開始到結束，都離不開工程測量這項工作。這是因為，對于一個工程，首先需要對建筑物進行定位，確定其實際位置，之后確定準確的標識從而確定該區域是否有設計后新增建筑物或者其他，以保證機械設備的使用。基礎設施完畢后，還要進行竣工線的投測，即對設備的平整度等進行跟蹤測量，來保證設備工藝的流暢。在建筑物的運營管理階段，通過測量工程建筑物的運行狀況，對不正常現象進行探討分析，采取有效措施防止事故發生。為了提高工程質量和施工效率，必須重視測量技術和新時期下測量技術的新發展。

2.水利水電工程測量新技術

2.1數字化繪圖技術

數字化繪圖克服了手工繪圖存在的許多弊端，符合現代飛速發展的工程需要。如在一些綜合性較強的工程中需要對同一地形圖繪制不同比例尺的地形圖，過去的平板測圖方法則需要重復工作，而數字化測圖則可以同時根據完成的地形圖繪制不同比例尺的多個地形圖，因為往往小比例尺包含了大比例尺地形圖測圖范圍，僅需先測大比例尺圖范圍，再補充小比例尺測圖范圍即可滿足各不同專業人員對不同比例尺的地形圖的需要。數字化成圖系統在外業采集數據時，利用全站儀現場自動采集地形地物點的三維坐標，并自動存儲，在內業數據處理時，完全保持了外業測量的精度，消除了人為的錯誤及誤差來源，外業工作省略了讀數、計算、展點繪圖等外業工序，外業工效大大提高。小數字化成圖的過程，減輕了作業人員的勞動強度，使生產周期大大縮短，能及時滿足用戶的要求。數字化產品既可以存儲在軟盤上，也可以通過繪圖儀繪在所需的圖紙上，線條、線劃粗細均勻，注記、字體工整，圖面整齊、美觀，且便于修改，能更好地保證圖形的現勢性和不變形性，避免重復測繪造成的浪費，增加地形圖的實用性和用戶的廣泛性。

2.2地理信息（GIS）技術

GIS是集計算機科學、空間科學信息科學、測繪遙感科學、環境科學和管理科學等學科為一體的新興學科。已成為多學科集成并應用于各領域的基礎平臺和地學空間信息顯示的基本手段與工具。其技術優勢不僅在于它的集地理數據采集存儲、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數據流程，還在于它的空間提示、預測預報和輔助決策功能。目前，GIS不僅發展成為一門較為成熟的技術科學，而且已經成為一門新興的產業，在測繪、地質礦產、農林水利、氣象海洋、環境監測、城市規劃土地管理、區域開發與國防建設等領域發揮越來越重要的作用。采用GIS、數據庫、內外一體化測圖、掃描矢量化及全數字攝影測量等技術，為專業信息系統提供及時、準確、標準化、數字化的基礎空間信息，以建立各類專業信息系統，從而實現管理的科學化、標準化、信息化。

2.3 GPS測量技術

GPS（全球定位系統）在車輛導航、變形監測、航空航天等方面得到了廣泛的應用。由于其的獨特性，GPS測量技術在水利水電測量中也有廣闊的應用。由于GPS測量儀在水利水電工程中的應用，測量不再受到地形地勢等條件的影響，通過控制測量的觀測方法和布局類型，大大減少了傳統測量中的傳算點和過度點的測量工作，使控制選點變的較為靈活。并且控制測量可以不受到時間、天氣等自然條件的影響。特別是在中小型水利水電工程中，GPS測量技術的優點體現的更為明顯。在中小型水利水電項目中，應用GPS高精度的特點，測量工作可以大量節省人力資源和減小工作的時間和勞動的強度。例如，在引水式工程中，特別是長距離引水工程，明渠引水對地貌的損壞很大并且受地形條件的影響也很大，如果采用傳統的測量方法，對人力和時間的消耗將會是很大的，但是如果在項目建議書和設計施工階段都采用GPS測量技術，就可以克服這些工程所面臨的地形地勢、交通條件等因素的影響，省去大量的人工控制復核，大大減少甚至省去中間過渡點的測量，節省大量時間。更重要的是，通過GPS測量得到的數據精度很高，大大方便以后的工程建設。

2.4遙感（RS）技術

遙感（RS）技術由于大面積的同步觀測、時效性、數據的綜合性和可比性及經濟性等優勢，得到快速的普及，多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛星將成為對地觀測獲取基礎地理信息的重要手段。各種中小比例尺地形圖都可以利用遙感影像來獲取，為應用于工程測量領域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的方法和手段。

2.5數字攝影

測量技術數字攝影測量是基于數字影像與攝影測量的基本原理，應用計算機技術、數字影像處理、影像匹配、模式識別等多學科的理論與方法。航空攝影測量是大面積、大比例尺地形測圖、地籍測量的重要手段與方法，可以提供數字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產品。全數字攝影工作站的出現，加上GPS技術在攝影測量中的應用，使得攝影測量向自動化、數字化方向邁進。隨著全數字攝影測量系統的應用，攝影測量產品已經從影像圖等向4D產品轉化，為建立各類專業的信息系統和基礎地理信息平臺提供了可靠的數據保證。

2.6 3S集成技術

3S（GPS、GIS、RS）技術的結合，取長補短，是一個自然的發展趨勢，三者之間的相互作用行成了“一個大腦，兩只眼睛”的框架，即GPS與RS為GIS提供區域信息及空間定位信息，而GIS進行相應的空間分析以便從GPS和RS提供的海量數據中提取有用的信息并進行綜合集成，使之成為科學的決策依據。諸如三峽工程、南水北調工程、西氣東輸、青藏鐵路等工程，其施工范圍大、物流量大、施工周期長等，而3S技術為該類大型工程提供了最有效的數據及信息采集、分析處理、表達決策的工具。

伴隨著測繪新技術的不斷進步，現代工程測量正朝著測量內外作業一體化、數據獲取及處理自動化、測量過程控制和系統行為智能化、測量成果和產品數字化、測量信息管理可視化、信息共享和傳播網絡化的趨勢發展，提高了工程測量的工作效率和測量數據的精確度，方便了水利水電工程的施工。 [科]

【參考文獻】

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