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【摘要】水利工程是我國的民生基礎工程,工程規模大,其中測繪技術貫穿于水利施工設計、勘測、運行的全過程,是進行水利工程的關鍵步驟,其技術的更新發展對水利發展起到重要的作用。常見的水利工程測繪儀器為水準儀、經緯儀和全站儀等,但這些儀器的展示成果一般是圖件形式,測量施行繁雜、工作任務多、工作周期長,在精確程度上也不夠準確,對于測繪工作人員來說工作強度大。本文對測繪新技術進行了研究,并就其應用管理進行了綜合分析,希望測繪新技術能提高工作效率,為水利工程帶來積極的影響。
【關鍵詞】測繪新技術;水利工程;測繪技術應用
1采用新的測繪技術的重要性
近年來由于水患給部分地區造成了非常嚴重的影響,政府對于水利工程的重視程度逐步加大,因此也加大了水利工程中關鍵測繪技術的重視。提升測繪工程質量,可以整體提升水利工程工作效率,增進水利工程項目的實施質量。傳統的測繪技術受環境限制,且數據量大,工作強度大,以人為的方式進行分析導致測繪誤差增大,工程項目損失較多。而測繪貫穿于水利工程的全過程,為施工設計提供用以分析設計的數據,影響著工程進度,因此更新測繪技術是非常必要的。
2測繪新技術的應用
通過調查分析,先進測繪技術發展趨勢主要有兩個方向:①在施工測繪、地形測繪技術方面不斷出現技術與方法革新;②工程測量范圍擴大,出現了地下管線測量等新的測量區域,這些新技術不斷地應用于建筑測繪中,下文從信息與空間技術兩個角度分析了測繪新技術的作用。
2.1空間技術
2.1.1GPS全球定位系統
GPS全稱為全球定位系統,是一種以三維坐標技術方法將準確位置進行定位,現今的GPS技術實現了測繪定位的動態化,實現了實時監測定位,不再是需要時間的事后處理方式。其定位準確度也從絕對精度到厘米級甚至毫米級別?;A定位技術將以差分GPS、實時GPS等新的定位技術替代傳統儀器。大地測量這種不精準的傳統測量方式逐漸被新技術替代,未來國家空間基礎設施建設定位技術將以GPS與多波束測深系統相結合的測繪新技術為主,先進的衛生定位系統也從空間上實現了測繪技術的飛躍,為智能交通等方面提供了強大的技術服務。
2.1.2RS遙感技術
RS遙感信息技術在空間技術項目上起到了非常重要的作用。RS遙感技術的應用逐步擴展,向著多數據源融合、動態監測方向發展,已經發揮作用的如土地利用與覆蓋、災難應急反應遙感技術等。遙感技術對于能源需求及潛力探究也起到重要作用。衛星遙感的高分辨率為地圖更新提供了更為準確的測繪信息,對于測繪產品發展起到了促進作用。
2.2信息技術
互聯網與計算機技術對于社會發展帶來了極大的變革與推動。計算機對于測繪技術的革新也起到了促進作用,現今測繪技術走向數字化、智能化與自動化,以信息技術與測繪技術相結合的新測繪技術成為未來測繪發展的趨勢,這些信息技術更為先進準確全面,時效性高,改善了傳統測繪方式如電子制圖與數據存儲的工作效率慢、工作難度大等問題。
2.2.1全自動測圖系統
在實際測繪攝影測量過程中,全自動測圖系統利用GPS定位系統輔助空中三角測量、自動粗差探測技術,自動化產出三維透視景觀等圖像,是一種自動生成數字模型的先進技術,減少了航測的成圖周期,提升了航測的工作效率,對于用圖時間的節省起到明顯的效果,整體上降低了測繪工作難度,加快了工作進程,也為工作提供了更多的校驗時間,提升了工作準確度。
2.2.2GIS地理信息系統
GIS地理信息系統是集空間數據與屬性數據分析為一體的技術化管理系統,以JAVA/VR為代表技術的計算機技術發展推動下,地理信息系統對于數據的收集從靜態向動態發展,從二維向多維化發展,從簡單的單臺套網絡向著網絡式面向對象復雜化數據結構發展。GIS作為空間數據分析的主要手段,對于水利工程空間數據監測分析的重要技術,支撐著測繪產品設計的方向,為測繪提供了更加全面整合的信息,對于地表信息采集與區域定位信息分析起到了促進作用。
2.2.3“3S”技術集成
“3S”技術集成是GPS全球衛星定位系統、RS遙感技術和GIS地理信息系統的功能結合。通過結合三種技術的先進性,形成一種綜合性測繪新技術,極大的提升了測繪工作效率。GPS的作用在于及時性反饋目標空間位置信息,RS技術提供大面積監測區域環境及相關信息的實時變化,GIS可以對這些綜合數據進行綜合性處理分析及預測。三種技術的結合構造出時空模型,除了提供具體的監測地標信息,標明其準確的三維信息,還可以對其進行綜合分析與規劃,滿足了測繪的綜合要求。
3測繪新技術在水利工程中的應用
3.1GPS在水利工程中的應用
水利工程建設區域環境較為復雜,一般地址選在地表植被較多的深山之中,這些工作區域的條件較為惡劣,工作開展難度大,一些光學儀器的測量角度不便于控制,GPS三維定位系統極大的解決了這個問題,以其不受環境氣候與時間限制的優點,高效準確的實現了土地定位與控制測量工作,減少了一定的測繪工作量,一定程度上減少了像控點。數字地圖采集地點時密度大,對于面積計算更為精準,同時可以插繪等高線,在數據計算上提供了更多的準確數據。在對于堤壩的監測中,GPS可以替代經緯儀對基準點進行監測,改善了以往經緯儀監測需要保證控制點與監測點通視的固定條件,使布點更為靈活,工作開展更為順利。
3.2RS技術在水利工程勘測中的應用
RS遙感影像技術是地形監測圖像生成等方面的主要技術,通過遙感信息采集可以直接對水利工程的流域進行設計規劃,其訂正小比例尺寸圖與專用圖可直接應用與工程設計環節。這些遙感技術采集到的圖像可以直接進行應用,如根據圖像分析地形特點以此來選擇合適的堤壩地址,確定水利工程區域劃分,進一步推算可能出現的災害情況,計算出預測經濟損失。RS的優點在于任何地點的信息都可以采集,這一點極大的減輕了工作人員開展惡劣環境地點信息采集工作的難度。
3.3GIS技術在水利工程中的應用
遙感技術具有及時性與準確性,提供來自多方面的信息,在大型水利工程項目建設中,GIS提供了準確的人文地理環境信息,對于水利工程選址規劃與設計方案,提供了重要的科學依據,比如移民安置地的環境分析與容量大小分析、河道狀況管理、水庫水位的高度信息、這些信息都影響著水利工程的開展,GIS為水利工程提供了更加全面的信息,對于水利工程項目周邊的居民遷移也起到了保障功能。在水域及水資源管理方面,GIS與RS遙感技術協同作用可以將流域水洗鏈接為數據庫,為各個元素進行定義并實現高效管理。RS遙感對于水源可以進行動態監測,通過高效的GIS管理分析平臺,可以實現水源的綜合管理,除此之外GIS可以及時預測水源污染如赤潮等的污染程度,并為水源管理提供有力的規劃數據及科學依據。衛星遙感技術對于河道等水源的預測及管理發揮了顯著的作用。
3.4“3S”技術在水利工程中的應用
“3S”技術指的是RS遙感技術、GPS全球衛星定位技術與GIS地理信息系統技術相結合,通過三者的不同功能協同作用實現強大的測繪技術。GIS的監控數據庫與衛星遙感技術對與流域內的監測相結合形成實時監測系統;地理信息系統通過資料與準確的數字模型可以對區域水源的質量及供求情況進行分析預測,在水土維持方面地理信息系統可以及時的提供山洪等自然災害的預測。“3S”技術的結合,實現了實時監控與預測分析,在我國水源普查等方面提供了可靠的技術支持與科學依據,除了提供準確的地表及流域信息,還標識出詳細的三維空間信息,對于區域水利工程建設起到了極大的促進作用,提供了水利工程所需的數據,并做除了具體的分析處理,為各區域開展水資源計劃與區域水利工程建設提供了科學的決策。
4結束語
測繪新技術對于水利工程建設效率起到關鍵性作用,因此重視測繪新技術的革新,對于提升水利工程整體質量是非常必要的。以GPS定位系統、RS遙感技術等為主要代表的測繪新技術提升了工程效率,改善了數據分析統計的繁雜工作內容,為水利工程建設與管理起到推動作用,也為測繪工作者帶來了更多的便利。
參考文獻
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作者:張煜明 陳滿新 單位:信陽市水利勘測設計院 信陽市江淮水利水電建設工程監理站