水利工程項目中“3S”測繪技術(shù)實踐應(yīng)用

曹久立　鄧科　俞琳琳

摘要：隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，越來越多的科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用給我們的日常生活帶了許多便利，其中將3S測繪技術(shù)應(yīng)用于水利工程項目中能夠有效提升工程測繪作業(yè)的測繪效率和測繪精度，非常之大大規(guī)模的推廣和應(yīng)用。本文對3S測繪技術(shù)在水利工程項目的實際運用進(jìn)行研究分析，期望能夠給水利工程項目的發(fā)展與進(jìn)步提供一個行之有效的方法。

關(guān)鍵詞：水利工程項目；“3S”測繪技術(shù)；實踐應(yīng)用

在水利工程項目中，從工程的立項和設(shè)計開始一直到工程竣工驗收，之間的每一個環(huán)節(jié)都離不開工程測繪這個技術(shù)。將3S測繪技術(shù)應(yīng)用于樹立工程項目當(dāng)中，對于水利工程的工程測量的精度、水利工程的施工質(zhì)量和水利工程的施工速度都有著較為明顯的提升作用，正是因為3S測繪技術(shù)在水利工程項目當(dāng)中有著傳統(tǒng)工程測繪技術(shù)所沒有的諸多優(yōu)點，所以才要讓3S測繪技術(shù)在水利工程項目當(dāng)中得到更進(jìn)一步的應(yīng)用，讓水利工程項目進(jìn)行的更加順利。

1.水利工程測繪中存在的弊端

水利工程測繪工作最主要的組成部分就是大壩施工的測繪工作，其測繪的主要幾點有大壩壩身的平面測繪、壩身細(xì)部放羊測繪、壩身高程測繪、大壩軸線定位測繪以及溢洪道測繪等方面，這些測繪的主要目的就是為了方便施工隊在建造大壩時可以精準(zhǔn)的建立平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)，這樣能夠有效加快水利工程的施工速度，對于水利工程項目的順利展開有著很大的促進(jìn)作用。

在水利工程項目的施工過程中，使用傳統(tǒng)的工程測繪方法來對河道進(jìn)行測量的話，主要測量的是水下的泥土表面和鄰近徒弟的物理方面的特征性質(zhì)，其中需要使用多種儀器設(shè)備進(jìn)行輔助，比如經(jīng)緯儀、六分儀、水準(zhǔn)儀、全站儀等等，使用傳統(tǒng)工程測繪的方法不僅測繪的時間比較長，它測繪出來的數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性也不夠，同時傳統(tǒng)工程測繪的方法的工作強度比較大，造成了很大程度上的人力資源和物力資源的浪費，其具體的實用效果不是很理想。特別是在河道的水利工程的測繪中，這種情況尤為明顯，因為使用傳統(tǒng)測量方法測量出來的數(shù)據(jù)根本不能將河道的河勢情況反映出來，對于河道的平面形態(tài)的變化以及縱剖面深泓線的變化情況也無法反映。綜上所述，傳統(tǒng)工程測量方法弊端較大，無法滿足水利工程項目的需求，因此，為了保證水利工程項目的順利進(jìn)行，對水利工程項目的測量方法進(jìn)行改革就是現(xiàn)階段最主要的問題了。

2.“3S”測繪技術(shù)

3s測繪技術(shù)是現(xiàn)階段最先進(jìn)的測繪技術(shù)，它代表著現(xiàn)代測繪技術(shù)的最主要的發(fā)展趨勢，也是代表著現(xiàn)代測繪技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展的一個重要的模范。3S測繪技術(shù)主要包含三方面，分別是GPS定位技術(shù)、GIS地理信息系統(tǒng)以及RS遙感技術(shù)。

這其中GPS定位技術(shù)的優(yōu)點就在于它的定位非常的精準(zhǔn)，可以精確到毫米的程度，除此之外，它還能提供全天候的定時定位的監(jiān)控，能夠從各種不同的角度對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計和分析。GPS定位技術(shù)不僅是GIS地理信息系統(tǒng)的核心組成部分，同時它還為空間地理信息的數(shù)字化指明了前路的方向；RS遙感技術(shù)是對大陸、海洋以及大氣等多種環(huán)境進(jìn)行長期觀測，然后以多分辨率、時相、頻譜當(dāng)做主要的表現(xiàn)方式的一種新型信息化處理的技術(shù)，它的出現(xiàn)以及和地球資源調(diào)查兩者相結(jié)合可以有效提高地理測繪技術(shù)精度，除此之外它還有著快速的獲得地理信息并對這些信息進(jìn)行精確的處理和適用性強的優(yōu)點。

綜上所述，應(yīng)用3S測繪技術(shù)的優(yōu)點有以下幾點：①可以進(jìn)行高速、高精準(zhǔn)度、全天候的監(jiān)測；②能夠提供一個平臺用于地理信息數(shù)據(jù)的采集分析和儲存應(yīng)用；③對于水利工程項目中的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)處理十分快速高效；④對于施工現(xiàn)場勘測、施工圖紙設(shè)計、施工監(jiān)測、竣工驗收等方面都具有較大的輔助作用。因此，在水利工程項目中應(yīng)用3S測繪技術(shù)從各方面上來看都是十分有好處的。

3.水利工程項目中“3S”測繪技術(shù)實踐應(yīng)用

（1）水利工程項目中應(yīng)用GPS技術(shù)

在水利工程項目當(dāng)中，建立河道或者大壩眼線的總體控制測量線是一個非常耗時耗力的過程，使用GPS靜態(tài)和快速靜態(tài)的方法就能有效的解決這一點，它對于河道、水渠、堤壩、閘門的準(zhǔn)確設(shè)計都有著很大的幫助，除此之外，GPS實時動態(tài)的技術(shù)還可以進(jìn)行實時的動態(tài)定位工作，對于高水準(zhǔn)施工有著較大的促進(jìn)作用。

GPS中的實時動態(tài)技術(shù)應(yīng)用的前提條件是在監(jiān)測地點上建立一個信號基準(zhǔn)站和一個GPS信號接收機，從而利用信號輻射范圍之內(nèi)的衛(wèi)星完成監(jiān)測的工作，然后通過無線電設(shè)備將測量的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到信號基準(zhǔn)站。GPS實時動態(tài)技術(shù)的定位的精度可以達(dá)到厘米的標(biāo)準(zhǔn)，它的應(yīng)用將水利工程項目中的定位工作的勞動強度大大降低了，與此同時還將定位工作的效率和精度都大大提升了，對于河道以及水壩的地下地形測繪工作以及GIS的數(shù)據(jù)采集工作也有很大的輔助作用。河道的GPS測繪圖詳情見圖1。

（2）水利工程項目中應(yīng)用GIS技術(shù)

在水利項目工程當(dāng)中，很多環(huán)節(jié)都離不開GIS地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，其中就包括工程前期的選址、工程規(guī)模、工程圖紙的設(shè)計等。

比方說在一個市民居住的區(qū)域里建設(shè)一個調(diào)洪水庫，將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)這個水利工程項目中就能夠有效的加快工程進(jìn)度。其能夠掌握安置民眾地區(qū)的容量情況，從而能夠制定出一個合理的居民遷移計劃；同時在工程施工過程中精確調(diào)查淹沒高水位以及規(guī)劃建設(shè)蓄洪區(qū)；了解到建設(shè)水庫工程對周遭環(huán)境的影響，從而制定出合理的抗震的安全規(guī)劃；管理施工材料的存儲和運輸，降低施工風(fēng)險等，大大提升了建設(shè)工作的工作效率。

除此之外，相關(guān)的管理部門也可以用GIS技術(shù)繪制河道和水系的分布圖，同時結(jié)合RS遙感技術(shù)建立起一個地理信息系統(tǒng)的管理和服務(wù)的平臺，借此對各區(qū)域之間的水資源開發(fā)狀況和污染狀況、各區(qū)域的河道湖泊等地方的淤積泥沙的信息進(jìn)行掌握了解，還可以預(yù)測到河道變化的發(fā)展態(tài)勢，這些信息的手機對于水利工程項目的順利進(jìn)行都有促進(jìn)的作用。

水利工程項目的基礎(chǔ)就是工程測量，想要將這個基礎(chǔ)打好，采用GIS技術(shù)就勢在必行，通過GIS技術(shù)可以準(zhǔn)確清晰地繪制出周圍環(huán)境的地圖，并在此基礎(chǔ)上制定出最合理的施工方案。不僅能夠讓相關(guān)工作人員的工作量大大下降，還擁有高效率、高精度的好處，同時還能對于施工過程中可能出現(xiàn)的各種意外狀況作出預(yù)測，提前做好防范措施。

（3）水利工程項目中應(yīng)用RS技術(shù)

在水利工程項目施工過程中應(yīng)用RS遙感技術(shù)可以對施工提供行之有效的引導(dǎo)，它能繪制出一副準(zhǔn)確的施工現(xiàn)場的地形平面圖，便于施工設(shè)計，能夠提供一個規(guī)范的施工環(huán)境，有效的提高施工的安全l生，保障施工的持續(xù)進(jìn)行。

除此之外，RS遙感技術(shù)還可以分析施工范圍內(nèi)的環(huán).境，找出最佳的施工地址，然后對施工區(qū)域的坍塌、淹沒以及搬遷等信息進(jìn)行分析，設(shè)計出最好的一個設(shè)計方案，為水利工程項目的順利進(jìn)行和精確度都有著促進(jìn)作用。

比如對水利工程進(jìn)行沉降與變形監(jiān)測，某地水利工程施工期間出現(xiàn)沉降與變形問題，施工區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)大范圍內(nèi)明顯沉降，工程采用盾構(gòu)施工，從工程樁中間穿過，兩者最近距離1.7m～1.8m，施工可能引起周邊土體、工程樁位移和周邊地面、建筑物沉降。

比方說在一個水利工程項目的施工過程中出現(xiàn)了沉降和變形的狀況發(fā)生，在它的施工地區(qū)范圍內(nèi)出現(xiàn)了較為明顯的沉降現(xiàn)象，這個工程在施工中采用的是盾構(gòu)施工的方式，從工程樁中間穿越過去，兩者之間相隔2m，在施工的時候就有可能會引起周邊的地面和建筑物的沉降現(xiàn)象發(fā)生。這時候想要讓施工順利進(jìn)行下去，就可以使用RS遙感技術(shù)進(jìn)行沉降與變形監(jiān)測，讓工程得以順利進(jìn)行。

結(jié)束語

根據(jù)3S測繪技術(shù)在水利工程項目中的實踐應(yīng)用，可以看出其不僅對于水利工程項目的測繪精度和測繪效率都有著較大的提升，還可以滿足施工過程中各方面的需求，其對于水利工程項目的發(fā)展具有著積極的促進(jìn)作用，具有廣泛應(yīng)用的價值，值得我們大力推廣。