本文關(guān)鍵詞：淺析現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

蘭州交通大學(xué)
現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)

學(xué) 姓 班 院

號(hào) 名 級(jí) 系

200903332 龍海發(fā) 工程力學(xué) 09 班 土木工程學(xué)院

淺析現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用
龍海發(fā) 學(xué)號(hào)：200903332 班級(jí)：工程力學(xué) 09 班 摘 要：測(cè)量工作貫穿于水利工程勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、竣工驗(yàn)

收和運(yùn)營(yíng)管理整個(gè)過(guò)程，對(duì)水 利工程建設(shè)起著非常重要的作用。本文闡述了測(cè)繪新儀器、新技術(shù)的發(fā)展，對(duì)現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù) 在水利工程中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。 關(guān)鍵詞：測(cè)量?jī)x器、測(cè)繪技術(shù)、水利工程 目前，工程測(cè)量中還經(jīng)常使用常規(guī)測(cè)量?jī)x器和技術(shù)，或使用航測(cè)儀器進(jìn)行航測(cè)成圖。這 樣，不僅工作量大、外業(yè)辛苦、成圖周期長(zhǎng)，而且精度難以保證。隨著科技水平的提高，各 種新技術(shù)在測(cè)繪工作中大量運(yùn)用， 這些測(cè)繪新技術(shù)不僅充實(shí)了水利工程測(cè)量理論， 而且操作 性強(qiáng)，大大減少了野外工作時(shí)間，節(jié)省了人力、物力和財(cái)力。隨著我國(guó)政府對(duì)水利工程建設(shè) 投資的不斷加大，對(duì)測(cè)繪技術(shù)也提出了更高的要求，同時(shí)也提供了更廣闊的發(fā)展空間。

1 現(xiàn)代測(cè)量?jī)x器的發(fā)展
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和科技水平的提高，現(xiàn)代測(cè)量?jī)x器向著數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化 的方向迅速發(fā)展，現(xiàn)代測(cè)量?jī)x器的廣泛使用大有淘汰傳統(tǒng)光學(xué)儀器（水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、平板 儀）的趨勢(shì)。 1.1 全站儀 全站儀是一種是集測(cè)量水平角、 垂直角、 距離、 高差于一體的測(cè)繪儀器， 具有自動(dòng)記錄、 存儲(chǔ)和運(yùn)算功能，作業(yè)效率高。后來(lái)出現(xiàn)了自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別全站儀，它可以自動(dòng)跟蹤反射器并 實(shí)時(shí)得到三維坐標(biāo)，通過(guò)軟件和設(shè)計(jì)值比較，控制施工過(guò)程。目前，全站儀正廣泛用于地上 大型建筑和地下隧道施工等精密工程測(cè)量和變形監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。 1.2 GPS GPS是一個(gè)由覆蓋全球的24顆衛(wèi)星組成的衛(wèi)星系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以保證在任意時(shí)刻、地球 上任意一點(diǎn)都可以同時(shí)觀測(cè)到4顆衛(wèi)星，用戶通過(guò)GPS接收機(jī)器可接收到由衛(wèi)星不間斷發(fā)送 的自身的星歷參數(shù)和時(shí)間信息，， 經(jīng)過(guò)計(jì)算求出接收機(jī)的三維位置、 三維方向以及運(yùn)動(dòng)速度和 時(shí)間信息，以便實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航、定位、授時(shí)等功能。GPS的出現(xiàn)，徹底解決了傳統(tǒng)測(cè)繪中的點(diǎn)位 通視問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了設(shè)站自由的作業(yè)模式。 1.3 超站儀 將全站儀和GPS集成一體，就形成了超站儀。超站儀集合全站儀和GPS的全功能，不 受時(shí)間地域限制，不依靠控制網(wǎng)，無(wú)須設(shè)基準(zhǔn)站，沒(méi)有作業(yè)半徑限制，單人單機(jī)即可 完成全部測(cè)繪作業(yè)流程。它克服了目前國(guó)內(nèi)外普通使用的全站儀、GPS、RTK技術(shù)的眾 多缺陷，改變了工程測(cè)量的傳統(tǒng)作業(yè)模式，實(shí)現(xiàn)了控制測(cè)量、碎部測(cè)量和施工放樣的一體 化和無(wú)縫銜接作業(yè)。

2 現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展
2.1 “3S”技術(shù) “3S”技術(shù)是現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的代表�！�3S”技術(shù)是 GPS 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、GIS 地理信息 系統(tǒng)及 RS 遙感技術(shù)的合稱。 GPS 技術(shù)能實(shí)現(xiàn)快速高精度空間定位。該技術(shù)將測(cè)繪定位技術(shù)從靜態(tài)擴(kuò)展到動(dòng)態(tài)，從 后處理擴(kuò)展到實(shí)時(shí)定位與導(dǎo)航， 絕對(duì)和相對(duì)精度擴(kuò)展到厘米級(jí)甚至亞毫米級(jí)。 基礎(chǔ)定位由差 分 GPS、主動(dòng)式控制系統(tǒng)向?qū)崟r(shí) GPS 發(fā)展，將來(lái)還可能發(fā)展為手表式 GPS。

RS 技術(shù)主要用來(lái)對(duì)地球上的大陸、海洋、大氣等自然環(huán)境的變化進(jìn)行長(zhǎng)期的觀察和研 究�，F(xiàn)在，RS 技術(shù)正往多種傳感器（高分辨率衛(wèi)星攝影系統(tǒng)、高分辨率成象光譜儀以及合 成孔徑雷達(dá)） 、多頻譜、多級(jí)分辨率、多時(shí)相的信息獲取以及快速實(shí)時(shí)的智能化信息處理的 趨勢(shì)發(fā)展，并且 RS 技術(shù)與遙感制圖、地球資源調(diào)查等的結(jié)合成為今后研究的主要方向。 GIS 是將空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)一體化管理、 分析的技術(shù)系統(tǒng)。 隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展， 目前地理信息系統(tǒng)從二維向多維動(dòng)態(tài)發(fā)展， 由單臺(tái)套向網(wǎng)絡(luò)發(fā)展， 由簡(jiǎn)單向面向?qū)ο蟮氖噶?柵格一體化的復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)發(fā)展。作為空間數(shù)據(jù)管理重要手段的 GIS 技術(shù)是建立基礎(chǔ)地理 信息系統(tǒng)技術(shù)的關(guān)鍵，成為了數(shù)字化測(cè)繪產(chǎn)品設(shè)計(jì)的技術(shù)依據(jù)，貫穿在空間信息數(shù)據(jù)獲取、 處理和管理的全過(guò)程。 “3S”集成技術(shù)提供了對(duì)地球系統(tǒng)進(jìn)行長(zhǎng)期的立體的監(jiān)測(cè)能力，為收集、處理和分析地球 系統(tǒng)變化的數(shù)量數(shù)據(jù)提供了工具。在大型工程中，“3S”技術(shù)是最基本、最有效的數(shù)據(jù)和信息 采集、分析處理、表達(dá)決策的工具，它貫穿從勘測(cè)、設(shè)計(jì)、質(zhì)量監(jiān)控、安全監(jiān)控、竣工驗(yàn)收 到運(yùn)行監(jiān)控管理的一切階段。 2.2 數(shù)字化攝影測(cè)量技術(shù) 傳統(tǒng)攝影測(cè)量技術(shù)經(jīng)過(guò)了模擬攝影測(cè)量和解析攝影測(cè)量的發(fā)展階段， 現(xiàn)在已進(jìn)入數(shù)字?jǐn)z 影測(cè)量時(shí)代。 數(shù)字化攝影測(cè)量系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)的融合， 極大地促進(jìn)了測(cè)繪生產(chǎn)過(guò)程的數(shù) 字化，同時(shí)數(shù)字化攝影測(cè)量系統(tǒng)與 GPS 技術(shù)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了無(wú)地面控制點(diǎn)的航空攝影測(cè)量， 使繁重的野外攝影測(cè)量工作變得簡(jiǎn)單輕松。

3 現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用
3.1 控制測(cè)量 水利工程一般選在地形復(fù)雜的深山溝壑處。地表植被覆蓋多，通視條件差，國(guó)家控制點(diǎn) 又少，利用光學(xué)儀器進(jìn)行控制測(cè)量難度較大。GPS 就能較好地解決這些問(wèn)題，它不受地形 條件、氣候、時(shí)間的限制和影響，能夠及時(shí)準(zhǔn)確地完成控制測(cè)量和其它定位工作，大幅度減 少甚至免做像控點(diǎn)，減少了測(cè)繪工作量，大大提高了工作效率。 3.2 勘測(cè)地形圖 以往勘測(cè)地形圖是采用測(cè)量?jī)x器在野外進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后內(nèi)業(yè)成圖。利用 RS 技術(shù)獲 得的遙感像片， 現(xiàn)在已成為編制和修訂小比例尺地形圖、 像片圖和專用圖的重要手段。 另外， 遙感像片還可直接進(jìn)行水利工程的流域規(guī)劃， 根據(jù)象片判讀進(jìn)一步研究流域的地形特點(diǎn)、 地 質(zhì)構(gòu)造，以選擇合適的壩址，確定水庫(kù)淹沒(méi)、浸潤(rùn)和坍塌范圍，以及庫(kù)區(qū)搬遷、淹沒(méi)損失和 經(jīng)濟(jì)賠償?shù)龋幢阍跓o(wú)人煙的地放，遙感像片也能提供信息。 3.3 點(diǎn)位測(cè)設(shè) 水利工程施工測(cè)量的根本任務(wù)是測(cè)設(shè)點(diǎn)位，即已知長(zhǎng)度、角度、高程、坐標(biāo)的測(cè)設(shè)，施 工測(cè)量對(duì)地形圖精度和放樣的精度要求較高。 在大中型水利工程中， 都要在施工區(qū)域內(nèi)布設(shè) 施工控制網(wǎng)，以網(wǎng)內(nèi)控制點(diǎn)為基礎(chǔ)進(jìn)行施工放樣，使用 GPS 可大量減少施工控制網(wǎng)中的中 間過(guò)渡控制點(diǎn)。 在水工建筑物點(diǎn)位測(cè)設(shè)時(shí)， 可在包含設(shè)計(jì)建筑物的數(shù)字地形圖上直接得到設(shè)計(jì)點(diǎn)的三維 坐標(biāo)，然后將三維坐標(biāo)輸入全站儀，配合棱鏡移動(dòng)，就可完成該點(diǎn)的放樣；或者直接利用移 動(dòng)動(dòng)態(tài) GPS 進(jìn)行實(shí)時(shí)放樣。即省去了從圖紙上量取測(cè)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)的過(guò)程、減少了工作量， 又避免了人為誤差、提高了放樣精度和效率。 3.4 計(jì)算水庫(kù)庫(kù)容 傳統(tǒng)的水庫(kù)庫(kù)容一般采用手工計(jì)算，不僅工作量大、計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)，而且精度較差。采用 數(shù)字地形圖，可加大采集點(diǎn)的密度，提高圖上面積計(jì)算的精度，同時(shí)還可插繪等高線，增加 計(jì)算機(jī)庫(kù)容的層次，提高容積計(jì)算精度。能快速高精度的計(jì)算出水庫(kù)容量，實(shí)現(xiàn)水庫(kù)的自動(dòng)

化管理。 3.5 變形監(jiān)測(cè) 在大壩變形監(jiān)測(cè)中，用 GPS 代替經(jīng)緯儀，對(duì)監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)的選點(diǎn)條件大為改善。GPS 不 受地形條件復(fù)雜的影響，各測(cè)站點(diǎn)之間無(wú)需通視，布點(diǎn)靈活方便；不受氣候和時(shí)間的限制， 可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；GPS 的高精度定位，能完全滿足大壩監(jiān)測(cè)精度要求。GPS 觀測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng) 處理可直接給出大壩水平位移和垂直位移等變形數(shù)值， 便于水利工作者對(duì)大壩變形的原因進(jìn) 行分析，并及時(shí)處理，保證大壩安全運(yùn)營(yíng)。 3.6 水利資源管理 遙感是最重要的水資源監(jiān)測(cè)手段之一，GIS 則是重要的管理平臺(tái)。R S 和 GIS 技術(shù)可以 快速、客觀且經(jīng)濟(jì)地為大型水利水電工程選址提供所需要的地理、地質(zhì)、環(huán)境以及人文等各 類信息，從而提高工作的效率和質(zhì)量。是水利水電工程選址、規(guī)劃乃至設(shè)計(jì)、施工管理中十 分重要的分析工具。 水管部門通過(guò)利用 GIS 來(lái)繪制流域水系分布，并將其鏈接為數(shù)據(jù)庫(kù)。根據(jù)需要建立水 利建設(shè)地理信息系統(tǒng)，對(duì)所需的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的輸入、分析和處理，從而得到水資源的 詳盡資料。在此基礎(chǔ)上建設(shè)者和決策者可進(jìn)行較為科學(xué)的、更具有指導(dǎo)意義的流域規(guī)劃。

4 結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)以其高精度、高效率，在水利工程建設(shè)中起著關(guān)鍵性的作用，得到了越來(lái)越 廣泛地應(yīng)用。如何利用先進(jìn)的測(cè)繪儀器、測(cè)繪技術(shù)和測(cè)繪方法，為水利工程建設(shè)和管理工作提供 高效、精準(zhǔn)的服務(wù)，是測(cè)繪工作者努力的方向。

參考文獻(xiàn)：
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