數字化測繪技術在水利工程測量中的具體運用

【摘要】在水利工程建設中，需要進行大量的測量工作來保證工程施工質量，而最近幾年，在信息化技術飛速發展的帶動下，水利工程測量技術開始逐漸朝著數字化、智能化的方向發展，與傳統測量技術相比，不僅測量速度快，測量精度高，而且測量成本較低。本文就數字化測繪技術進行了簡單分析，并以GPS技術為例，對數字化測繪技術在水利工程測量中的具體運用進行了討論。

【關鍵詞】數字化測繪技術；水利工程；測量；運用

前言

數字化測繪是相對于模擬測繪而言，在測繪儀器、數字化測圖軟件等的支持下，數字化測繪技術在越來越多的行業和領域得到了應用，并且逐漸取代人工模擬測圖技術成為了地形測圖的主要方法。數字化測繪技術的應用，極大地推進了測繪行業的數字化和自動化、信息化，提升了測繪工作的效率和水平。將數字化測繪技術應用到水利工程測量中，有著良好的效果。

1.數字化測繪技術概述

數字化測繪技術主要是結合先進的計算機網絡技術和現代通訊技術，實現對于目標物的準確測量，也可以對測量結果進行有效的分析和處理。常見的數字化測繪技術可以分為兩大類，一是數字化原圖技術，主要是通過將原本地圖輸入到計算機中，利用專業設備如掃描矢量化儀等，將原圖數據掃描到計算機中，配合數字化軟件的處理形成數字化地圖，能夠顯著提升測繪工作的便利性；二是數字化成圖技術，可以實現對于圖像的修改、管理和存儲，操作簡單便捷，在簡化野外測繪工作的同時，也可以提高工程測量結果的精度。

相比較傳統測繪技術，數字化測繪技術有著非常明顯的優勢，一是測量精度高，檢測面廣。數字化測試技術可以實現對一定區域范圍內所有目標信息的同步采集、分析和處理，而且測量數據的處理精度高，能夠有效減少誤差。與其他工程相比，水利工程比較特殊，需要進行大量的野外測量工作，受復雜環境的影響，測量難度較大，甚至可能會給測量人員的人身安全造成威脅。數字化測繪技術的應用，能夠顯著減少野外測量施工，降低工作強度，提升工作效率；二是數據處理迅速，水利工程測量會得到大量的數據信息，運用數字化測繪技術，能夠利用專業的軟件實現對數據的快速處理，提升數據處理準確性，為工程施工提供參考；三是圖形屬性信息更加豐富，可以對測繪點的坐標位置進行明確，對地形點的各種屬性信息進行豐富，通過準確適用各類測圖符號，可以提升地圖的直觀性和形象性[1]。

2.數字化測繪技術在水利工程測量中的應用

作為我國國民經濟中一個非常重要的工程項目，水利工程的建設是關系國計民生的關鍵性問題，做好水利工程測量工作，對于提升水利工程施工質量、發揮水利工程功能作用意義重大，必須得到足夠的重視。

2.1數字化原圖技術

在水利工程測量中，數字化原圖技術的應用主要體現在數字化地形圖處理，可以通過掃描矢量儀，將大比例地圖輸入到計算機中，配合繪圖儀、數字化軟件等，實現對于地圖的數字化處理，這樣能夠在較短的時間內獲得準確的測量數據，促進測量效率的提高。在數字化測繪中，結果圖的精度受原圖精度的影響，考慮實際測量中的誤差問題，水利工程圖的精度與原圖必然存在一定差異，這種無法消除，不過可以控制在允許范圍內。

2.2數字化成圖技術

在部分水利工程測量中，由于區域內缺乏大比例尺地圖，需要引入內外一體化模式，通過數字化測繪技術的應用來提升測量的準確性，降低測繪成本。一般情況下，在先進技術的支撐下，配合部分輔助設備，想要保證較高的測量精度并不困難。數據化測繪技術應用環節，需要重視研究和分析工作，減少人為失誤導致的測量精度不佳或者安全事故。在工程實踐中，測繪人員需要及時對測繪經驗進行總結，做好創新工作，加快測繪設備的研發，更進一步提升水利工程測量的精確性[2]。

2.3具體運用

以GPS技術為例，對數字化測繪技術在水利工程測量領域的具體應用進行討論。

2.3.1 GPS定位原理

GPS即全球衛星定位系統，能夠通過專業的衛星來時限對點線面三維坐標的準確定位，具有高效益、高精度、全天候、自動化的特點。在水利工程測量中，GPS技術憑借自身便攜性的優勢得到了有效應用，其定位原理如圖1所示。

2.3.2 GPS測量要求

從水利工程測量要求出發，不需要在測量區域蛇數字GPSE，可以采用靜態控制點實現系統控制，GPS外業作業包括了選點、測量、數據傳輸等。

2.3.3 GPS選點

結合工程測量要求，需要做設置13個選埋點，做好編號以方便進行數據管理。GPS選點需要遵循幾個基本原則，一是必須方便GPS接收裝置的安裝，具備較為開闊的視野；二是GPS選點的位置應該盡量遠離大功率無線電發射源，距離至少應該在200m以上，同時也應該與微波無線電信號以及高壓線傳輸通道保持一定50m以上的距離，以盡可能避免電磁干擾問題，保證GPS接收信號的準確性；三是必須保證選點目標明確，在其周邊和視場15°范圍內不存在障礙物，避免障礙物對GPS信號的遮擋；四是選點位置的地面必須穩定，能夠做好GPS接收器的固定工作，保證測量安全；四是如果需要針對GPS選點位置進行水準聯測，則要求工作人員必須做好實地勘察工作，以保證選點質量。

2.3.4 GPS觀測

水利工程控制點的埋設應該按照四等水準標進行，做好GPS靜態觀測。觀測時，需要確保控制點穩定，至少經過一個雨季，確認埋設點穩定后才能進行操作，以保證觀測效果。想要更進一步提升測量結果的精度，形成由GPS基線構成的非同步閉合環，確保GPS網格中可以存在富余觀測，同時應該從水利工程測量的需求出發，將每一個控制點設置為站率N≥2，增加觀測基線的數量，確?；€可以得到充分利用，保證GPS網絡的穩定。在實際操作環節，GPS觀測需要關注兩個方面的問題，一是觀測點準備，要求觀測人員對觀測儀器進行全面檢查，確認其可靠性，避免儀器設備的帶病運行，然后結合GPS軟件，對衛星可見性報表進行查找，在已經埋設好的控制點中選出最佳觀測點，結合相應的報表和數據信息，制定完善的GPS觀測計劃；二是觀測方法選擇，一般情況下，水利工程測量中的GPS觀測采用的是靜態相對定位模式，需要滿足表1的基本技術要求，并且在規定時間范圍內進行觀測作業，確保同步觀測到一組衛星系統，做好觀測墩控制點的強制對中操作。在觀測過程中，從消除天線相位誤差的角度，應該確保天線平穩放置，將其標志線指向北方，定向誤差控制在5°以內。

2.3.5 GPS數據處理

在完成天線高度的測量，獲取相關數據后，需要對各項指標進行觀察，判斷其是否能夠滿足要求。如果不滿足，需要重新進行測量，如果滿足，則可以根據GPS接收機的提示，輸入相關數據，并對測量手簿進行填寫，填寫過程中必要嚴格依照有關標準的要求，保證填寫的規范性。之后，需要針對GPS網數據進行處理，再經過相應的基線解算、外業重測、質量檢核以及網平差處理等操作，就能夠得到GPS控制點的三維坐標[3]。

3.結語

總而言之，在現代水利工程測量中，對于測量精度和測量效率有著相當嚴格的要求，在傳統測量方式無法滿足現實需求的情況下，數字化測繪技術得到了廣泛應用，也受到了越來越多的關注。與傳統測繪技術相比，數字化測繪技術的精確性更好，自動化程度高，不僅數據處理更加迅速，圖形屬性信息更加豐富，而且能夠充分保證外業作業安全，優勢更加明顯。不過也必須認識到，受發展時間、技術條件、人員素質等因素的影響，數字化測繪技術在水利工程測量中的應用同樣存在不少問題，需要相關部門的重視和解決，以確保其優勢的充分發揮。

參考文獻：

[1]劉景啟.數字化測繪技術在水利工程測量中的應用研究[J].科技創新導報，2016，（9）：30-31.

[2]楊壯.水利工程測量中數字化測繪技術的應用探析[J].科技資訊，2015，（9）：66.

[3]陳建華.基于數字化測繪技術在水利工程測量中的應用探究[J].建材發展導向：上，2015，13（19）：264-265.