淺談水利工程測(cè)量中新技術(shù)的應(yīng)用

付春光

摘要：數(shù)字信息化的時(shí)代不斷的發(fā)展更新，在水利工程測(cè)量中，GPS測(cè)量技術(shù)將不斷提高我們測(cè)繪成果的質(zhì)量，在水利工程測(cè)量行業(yè)，其良好的抗干擾性和保密性等高效性能，為保證水利工程測(cè)量奠定了基礎(chǔ)。文章從GPS技術(shù)概述及其在水利工程測(cè)量中發(fā)展現(xiàn)狀，分析討論了GPS技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：GPS；水利工程；實(shí)時(shí)測(cè)量

水利工程在我國(guó)是調(diào)配水資源的重要項(xiàng)目，隨著社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的加快，國(guó)家開(kāi)始加大投資搞水利建設(shè)。作為水利工程的基礎(chǔ)性工作，水利工程測(cè)量就成為重中之重，是為水利工程建設(shè)服務(wù)的專(zhuān)門(mén)測(cè)量。

1 水利工程測(cè)量的主要工作

水利工程主要項(xiàng)目有土方開(kāi)挖、壩體堆石、土工布、漿砌石工程、混凝土工程等。對(duì)于大壩施工測(cè)量主要分為以下幾個(gè)階段：大壩軸線的定位與測(cè)設(shè)，壩身平面控制測(cè)量，壩身高程控制測(cè)量，壩身的細(xì)部放樣測(cè)量和溢洪道測(cè)設(shè)等內(nèi)容。以下將針對(duì)水利工程各道工序施工實(shí)施中，施工測(cè)量的具體實(shí)施措施而展開(kāi)探討。對(duì)于水利工程中標(biāo)后，立即組織測(cè)量人員，在工程施工實(shí)施前，首先按監(jiān)理單位以書(shū)面形式提供的平面控制網(wǎng)點(diǎn)和高程控制網(wǎng)點(diǎn)，建立工程施工使用的平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)。

水利工程開(kāi)工前，對(duì)監(jiān)理單位提供的控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)，并且布設(shè)施工控制網(wǎng)，包括平面控制網(wǎng)及高程控制網(wǎng)，其測(cè)量等級(jí)、精度必須滿足《水利水電工程施工測(cè)量規(guī)范》規(guī)定，并且定期對(duì)其布設(shè)的施工控制網(wǎng)進(jìn)行核查。施工過(guò)程中的跟蹤測(cè)量。工程施工從進(jìn)場(chǎng)后的土方開(kāi)挖開(kāi)始，土石混合料、壩體堆石都必須跟蹤測(cè)量，主要包括：土方開(kāi)挖軸線、邊坡及高程放樣；水工建筑物位置、外觀尺寸、高程放樣；預(yù)埋件尺寸、高程放樣；土方回填高程放樣等。竣工驗(yàn)收測(cè)量。工程竣工前應(yīng)對(duì)施工建筑物（包括隱蔽工程覆蓋前）進(jìn)行測(cè)設(shè)建筑物位置和標(biāo)高。對(duì)工程預(yù)埋觀測(cè)設(shè)施測(cè)量，得出精確數(shù)據(jù)，報(bào)送監(jiān)理單位，并經(jīng)監(jiān)工程師審批后備案。

2 水利工程中傳統(tǒng)測(cè)量方法的弊端

在水利工程中，河道測(cè)量是常規(guī)測(cè)量的對(duì)象，涉及測(cè)量及描述水下泥表面及相鄰地帶的物理特性的應(yīng)用科學(xué)。一直以來(lái)，河道水文測(cè)量我們一般都采用的是：六分儀、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀測(cè)定，所涉及的傳統(tǒng)方法和設(shè)備測(cè)量周期長(zhǎng)、精度差，而且從測(cè)量人員來(lái)看勞動(dòng)強(qiáng)度大、耗費(fèi)大，不能滿足實(shí)際檢測(cè)和工作的需要。往往河道主流變化分析主要是反映河勢(shì)情況。通常包括對(duì)河道平面形態(tài)變化、河道縱剖面變化及深泓線變化情況的分析等。因此在對(duì)于河道平面形態(tài)變化、河道縱剖面變化及深泓線變化的測(cè)量，傳統(tǒng)方法顯得束手無(wú)策，再加之由于實(shí)際地形的變化錯(cuò)綜復(fù)雜，河床參差不齊，所以傳統(tǒng)方法計(jì)算的沖淤量無(wú)法準(zhǔn)確反映河道的沖淤變化情況。

3 水利工程測(cè)量中應(yīng)用新技術(shù)簡(jiǎn)介

遙感技術(shù)是一種衛(wèi)星遙感技術(shù)，不直接接觸目標(biāo)或現(xiàn)象就能收集信息，并據(jù)此進(jìn)行識(shí)別與分類(lèi)。即在地球不同高度平臺(tái)上使用某種傳感器，收集地球各類(lèi)地物反射或發(fā)射的電磁波信息，對(duì)這些電磁波信息進(jìn)行加工處理，用特殊方法判讀解譯，從而達(dá)到識(shí)別、分類(lèi)的目的，為科研工程的生產(chǎn)應(yīng)用服務(wù)。

3.1 GPS即全球定位系統(tǒng)是美國(guó)從本世紀(jì)70年代開(kāi)始研制，歷時(shí)20年，耗資200億美元，于1994年全面建成，具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。遙感（rs）技術(shù)是一種衛(wèi)星遙感技術(shù)，不直接接觸目標(biāo)或現(xiàn)象就能收集信息，并據(jù)此進(jìn)行識(shí)別與分類(lèi)。RTK技術(shù)，即GPS實(shí)時(shí)相位差分。RTK測(cè)量技術(shù)是以載波相位觀測(cè)量為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS測(cè)量技術(shù)，它是測(cè)量技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸相結(jié)合而構(gòu)成的測(cè)量系統(tǒng)。GPS定位系統(tǒng)具有性能好、精度高、應(yīng)用廣的特點(diǎn)，是迄今最好的導(dǎo)航定位系統(tǒng)。隨著全球定位系統(tǒng)的不斷改進(jìn)，硬、軟件的不斷完善，應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷地開(kāi)拓，目前已遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各種部門(mén)，并開(kāi)始逐步深入人們的日常生活。

目前，GPS靜態(tài)定位在測(cè)量中被廣泛地用于大地測(cè)量、工程測(cè)量、地籍測(cè)量、物探測(cè)量及各種類(lèi)型的變形監(jiān)測(cè)等，在以上這些應(yīng)用中，其主要還是用于建立各種級(jí)別、不同用途的控制網(wǎng)。布設(shè)GPS基線向量網(wǎng)主要分測(cè)前、測(cè)中和測(cè)后三個(gè)階段進(jìn)行。現(xiàn)如今水利工程測(cè)量已經(jīng)受到越來(lái)越多的重視，尋求好的測(cè)量方法和測(cè)量技術(shù)也成為人們重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。隨著社會(huì)的發(fā)展，各種測(cè)量方法和測(cè)量設(shè)備也不斷的被發(fā)現(xiàn)，GPS技術(shù)在不斷的發(fā)展中出現(xiàn)的。GPS技術(shù)在水利工程測(cè)量中，以其高效率，低成本，高精度，不需要通視等特點(diǎn)受到人們的歡迎。在水利工程測(cè)量中得到不斷的應(yīng)用。

3.2 我國(guó)水利工程測(cè)量面臨前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，而GPS測(cè)量技術(shù)又具有很多優(yōu)點(diǎn)，所以，GPS測(cè)量技術(shù)在水利工程測(cè)量中得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。GPS網(wǎng)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是在保證質(zhì)量的前提下，盡可能地提高效率，努力降低成本。但是，在進(jìn)行GPS的設(shè)計(jì)和測(cè)設(shè)時(shí)，既不能脫離實(shí)際的應(yīng)用需求，盲目地追求不必要的高精度、高效率和低成本，而放棄對(duì)質(zhì)量的要求。GPS技術(shù)在水利工程中的初級(jí)應(yīng)用是：用GPS靜態(tài)或者快速靜態(tài)方法建立沿線總體控制測(cè)量；同時(shí)，在水利工程施工階段為閘門(mén)、渠道、堤壩建立施工控制。而更高一級(jí)的應(yīng)用是在水利工程測(cè)量中采用RTK技術(shù)，即所謂的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)。它將在水利工程測(cè)量中具有更加廣闊的應(yīng)用前景。

3.3 RTK工作基本方式可以表述為

在某一已知點(diǎn)上設(shè)立基準(zhǔn)站并安置一臺(tái)GPS接收機(jī)，對(duì)所有的可見(jiàn)衛(wèi)星進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，采用無(wú)線電傳送設(shè)備，將觀測(cè)到的數(shù)據(jù)和測(cè)站信息通過(guò)數(shù)據(jù)鏈傳送到流動(dòng)站。rtk實(shí)時(shí)三維精度可以達(dá)到厘米級(jí)，大大減輕了測(cè)量作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度并提高了作業(yè)效率。為水下地形測(cè)量和gis前端數(shù)據(jù)采集提供了有利保障。工程中對(duì)采集到的水下地形點(diǎn)的平面、高程數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查校核后，將其輸入專(zhuān)業(yè)的數(shù)字地形圖成圖軟件和斷面圖成圖軟件中進(jìn)行處理，即可得到高精度的數(shù)字地形圖和斷面圖。

3.4 gis是水文資料管理的重要工具

在gis中還有計(jì)算距離、曲率、表面積、周長(zhǎng)等工具，即用即得，利用dem模型可以很方便得到某點(diǎn)的高程。河道演變分析主要是沖淤分析。gis利用dem模型數(shù)據(jù)能立即計(jì)算出兩沖淤監(jiān)測(cè)斷面間的沖淤量，不僅便捷且精度大為提高。

4 水利工程測(cè)量中新技術(shù)應(yīng)用發(fā)展

GPS測(cè)量技術(shù)優(yōu)點(diǎn)明顯，應(yīng)用顯著。通過(guò)GPS測(cè)量技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用，充分掌握了GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程和方法，為以后GPS的更廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。3S技術(shù)的廣泛應(yīng)用，給河道、水庫(kù)監(jiān)測(cè)管理以及水文測(cè)量的勘測(cè)帶了很大的方便，為河道水文勘測(cè)及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、管理方面提供一個(gè)嶄新的前景，在以后新技術(shù)發(fā)展應(yīng)用中，將向著功能更加完善，性能更加先進(jìn)發(fā)展，針對(duì)不同的水利測(cè)量實(shí)例，因地制宜，合理利用，將為水利工程測(cè)量帶來(lái)更加顯著的發(fā)展。

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