【摘要】水利水電工程中,工程測量起著重要的作用。隨著科技的發(fā)展,各種測繪新技術(shù)正在滲入到水利水電工程領(lǐng)域中,深刻影響著工程的質(zhì)量。本文研究了水利水電工程測量新技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】水利水電;工程測量;新技術(shù)
測量學(xué)是從人類經(jīng)驗中發(fā)展而來兼有時代性的一門學(xué)科,是人類在復(fù)雜的自然界中生存的一個重要手段。隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)代的數(shù)字化技術(shù)、全球定位技術(shù)(GPS)、地理信息技術(shù)(GIS)、遙感技術(shù)(RS)等各種新技術(shù),在水利水電工程測量中得到了應(yīng)用。
1.測量在水利水電工程中的重要性
水利水電工程中,無論工程項目的大小,系統(tǒng)的工程測量、公路測量和大面積測繪等,都少不了測量技術(shù),工程測量在工程項目中起著重要的作用。在工程建設(shè)規(guī)劃設(shè)計的階段,測量技術(shù)主要提供各種比例的地形圖和地形資料,還要提供地址勘測、水文地質(zhì)勘測和水文測量的數(shù)據(jù);在工程建設(shè)施工階段,要把測量之后的設(shè)計變?yōu)閷嵉亟ㄔO(shè)的依據(jù),即根據(jù)工程現(xiàn)場地形和工程性質(zhì),建立完整的施工網(wǎng),逐一把圖紙化為實物。從施工開始到結(jié)束,都離不開工程測量這項工作。這是因為,對于一個工程,首先需要對建筑物進行定位,確定其實際位置,之后確定準確的標識從而確定該區(qū)域是否有設(shè)計后新增建筑物或者其他,以保證機械設(shè)備的使用?;A(chǔ)設(shè)施完畢后,還要進行竣工線的投測,即對設(shè)備的平整度等進行跟蹤測量,來保證設(shè)備工藝的流暢。在建筑物的運營管理階段,通過測量工程建筑物的運行狀況,對不正?,F(xiàn)象進行探討分析,采取有效措施防止事故發(fā)生。為了提高工程質(zhì)量和施工效率,必須重視測量技術(shù)和新時期下測量技術(shù)的新發(fā)展。
2.水利水電工程測量新技術(shù)
2.1數(shù)字化繪圖技術(shù)
數(shù)字化繪圖克服了手工繪圖存在的許多弊端,符合現(xiàn)代飛速發(fā)展的工程需要。如在一些綜合性較強的工程中需要對同一地形圖繪制不同比例尺的地形圖,過去的平板測圖方法則需要重復(fù)工作,而數(shù)字化測圖則可以同時根據(jù)完成的地形圖繪制不同比例尺的多個地形圖,因為往往小比例尺包含了大比例尺地形圖測圖范圍,僅需先測大比例尺圖范圍,再補充小比例尺測圖范圍即可滿足各不同專業(yè)人員對不同比例尺的地形圖的需要。數(shù)字化成圖系統(tǒng)在外業(yè)采集數(shù)據(jù)時,利用全站儀現(xiàn)場自動采集地形地物點的三維坐標,并自動存儲,在內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理時,完全保持了外業(yè)測量的精度,消除了人為的錯誤及誤差來源,外業(yè)工作省略了讀數(shù)、計算、展點繪圖等外業(yè)工序,外業(yè)工效大大提高。小數(shù)字化成圖的過程,減輕了作業(yè)人員的勞動強度,使生產(chǎn)周期大大縮短,能及時滿足用戶的要求。數(shù)字化產(chǎn)品既可以存儲在軟盤上,也可以通過繪圖儀繪在所需的圖紙上,線條、線劃粗細均勻,注記、字體工整,圖面整齊、美觀,且便于修改,能更好地保證圖形的現(xiàn)勢性和不變形性,避免重復(fù)測繪造成的浪費,增加地形圖的實用性和用戶的廣泛性。
2.2地理信息(GIS)技術(shù)
GIS是集計算機科學(xué)、空間科學(xué)信息科學(xué)、測繪遙感科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和管理科學(xué)等學(xué)科為一體的新興學(xué)科。已成為多學(xué)科集成并應(yīng)用于各領(lǐng)域的基礎(chǔ)平臺和地學(xué)空間信息顯示的基本手段與工具。其技術(shù)優(yōu)勢不僅在于它的集地理數(shù)據(jù)采集存儲、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數(shù)據(jù)流程,還在于它的空間提示、預(yù)測預(yù)報和輔助決策功能。目前,GIS不僅發(fā)展成為一門較為成熟的技術(shù)科學(xué),而且已經(jīng)成為一門新興的產(chǎn)業(yè),在測繪、地質(zhì)礦產(chǎn)、農(nóng)林水利、氣象海洋、環(huán)境監(jiān)測、城市規(guī)劃土地管理、區(qū)域開發(fā)與國防建設(shè)等領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。采用GIS、數(shù)據(jù)庫、內(nèi)外一體化測圖、掃描矢量化及全數(shù)字攝影測量等技術(shù),為專業(yè)信息系統(tǒng)提供及時、準確、標準化、數(shù)字化的基礎(chǔ)空間信息,以建立各類專業(yè)信息系統(tǒng),從而實現(xiàn)管理的科學(xué)化、標準化、信息化。
2.3 GPS測量技術(shù)
GPS(全球定位系統(tǒng))在車輛導(dǎo)航、變形監(jiān)測、航空航天等方面得到了廣泛的應(yīng)用。由于其的獨特性,GPS測量技術(shù)在水利水電測量中也有廣闊的應(yīng)用。由于GPS測量儀在水利水電工程中的應(yīng)用,測量不再受到地形地勢等條件的影響,通過控制測量的觀測方法和布局類型,大大減少了傳統(tǒng)測量中的傳算點和過度點的測量工作,使控制選點變的較為靈活。并且控制測量可以不受到時間、天氣等自然條件的影響。特別是在中小型水利水電工程中,GPS測量技術(shù)的優(yōu)點體現(xiàn)的更為明顯。在中小型水利水電項目中,應(yīng)用GPS高精度的特點,測量工作可以大量節(jié)省人力資源和減小工作的時間和勞動的強度。例如,在引水式工程中,特別是長距離引水工程,明渠引水對地貌的損壞很大并且受地形條件的影響也很大,如果采用傳統(tǒng)的測量方法,對人力和時間的消耗將會是很大的,但是如果在項目建議書和設(shè)計施工階段都采用GPS測量技術(shù),就可以克服這些工程所面臨的地形地勢、交通條件等因素的影響,省去大量的人工控制復(fù)核,大大減少甚至省去中間過渡點的測量,節(jié)省大量時間。更重要的是,通過GPS測量得到的數(shù)據(jù)精度很高,大大方便以后的工程建設(shè)。
2.4遙感(RS)技術(shù)
遙感(RS)技術(shù)由于大面積的同步觀測、時效性、數(shù)據(jù)的綜合性和可比性及經(jīng)濟性等優(yōu)勢,得到快速的普及,多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛(wèi)星將成為對地觀測獲取基礎(chǔ)地理信息的重要手段。各種中小比例尺地形圖都可以利用遙感影像來獲取,為應(yīng)用于工程測量領(lǐng)域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的方法和手段。
2.5數(shù)字攝影
測量技術(shù)數(shù)字攝影測量是基于數(shù)字影像與攝影測量的基本原理,應(yīng)用計算機技術(shù)、數(shù)字影像處理、影像匹配、模式識別等多學(xué)科的理論與方法。航空攝影測量是大面積、大比例尺地形測圖、地籍測量的重要手段與方法,可以提供數(shù)字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產(chǎn)品。全數(shù)字攝影工作站的出現(xiàn),加上GPS技術(shù)在攝影測量中的應(yīng)用,使得攝影測量向自動化、數(shù)字化方向邁進。隨著全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的應(yīng)用,攝影測量產(chǎn)品已經(jīng)從影像圖等向4D產(chǎn)品轉(zhuǎn)化,為建立各類專業(yè)的信息系統(tǒng)和基礎(chǔ)地理信息平臺提供了可靠的數(shù)據(jù)保證。
2.6 3S集成技術(shù)
3S(GPS、GIS、RS)技術(shù)的結(jié)合,取長補短,是一個自然的發(fā)展趨勢,三者之間的相互作用行成了“一個大腦,兩只眼睛”的框架,即GPS與RS為GIS提供區(qū)域信息及空間定位信息,而GIS進行相應(yīng)的空間分析以便從GPS和RS提供的海量數(shù)據(jù)中提取有用的信息并進行綜合集成,使之成為科學(xué)的決策依據(jù)。諸如三峽工程、南水北調(diào)工程、西氣東輸、青藏鐵路等工程,其施工范圍大、物流量大、施工周期長等,而3S技術(shù)為該類大型工程提供了最有效的數(shù)據(jù)及信息采集、分析處理、表達決策的工具。
伴隨著測繪新技術(shù)的不斷進步,現(xiàn)代工程測量正朝著測量內(nèi)外作業(yè)一體化、數(shù)據(jù)獲取及處理自動化、測量過程控制和系統(tǒng)行為智能化、測量成果和產(chǎn)品數(shù)字化、測量信息管理可視化、信息共享和傳播網(wǎng)絡(luò)化的趨勢發(fā)展,提高了工程測量的工作效率和測量數(shù)據(jù)的精確度,方便了水利水電工程的施工。 [科]
【參考文獻】
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