黎文學

現(xiàn)代水運工程測量新技術(shù)的應用分析

黎文學

（廣西壯族自治區(qū)梧州航道管理局 廣西梧州 543002）

隨著科學技術(shù)的不斷進步，工程測量技術(shù)得到快速發(fā)展，其中工程建設(shè)項目逐漸復雜化，一定程度上推動了新技術(shù)的進步。現(xiàn)代水運的快速發(fā)展離不開工程測量技術(shù)的不斷改進，因此要高度重視水運工程測量的技術(shù)。現(xiàn)代水運工程測量新技術(shù)多種多樣，本文主要對這些新技術(shù)的應用進行研究，希望能推動我國現(xiàn)代水運的發(fā)展。

水運工程；測量新技術(shù)；實際應用

前言

就我國實際情況而言，目前水運工程測量新技術(shù)的應用范圍已從傳統(tǒng)水運領(lǐng)域轉(zhuǎn)移至國家經(jīng)濟建設(shè)領(lǐng)域中，測量新技術(shù)得到快速發(fā)展。水運工程測量新技術(shù)數(shù)字化水平更高、準確度更強，實現(xiàn)了自動化管理。盡管我國在水運工程測量技術(shù)方面取得了突破性成就，但仍然要加大研究力度，爭取趕上世界先進水平。

1 現(xiàn)代水運工程測量的原則

1.1 準確性

準確性是現(xiàn)代水運工程測量的基本原則，也是最為重要的原則。如果水運測量數(shù)據(jù)嚴重失真，不能真實反映水運工程的現(xiàn)狀則不能起到指導工程施工的作用。無論是水資源的調(diào)度還是水路運輸都離不開水運建筑，因此準確性原則對水運建筑也至關(guān)重要。工作人員在對項目進行勘察時需要根據(jù)水運的實際情況反映真實的位置，為設(shè)計人員提供最為真實可靠的數(shù)據(jù)信息。

1.2 全面性

現(xiàn)代水運工程測量并不是單獨的環(huán)節(jié)，而是與其他環(huán)節(jié)息息相關(guān)，只有充分結(jié)合多個環(huán)節(jié)才能達到理想的施工效果。在實際測量工作當中應當遵循全面性的原則，不僅要考慮水面的實際情況和大小，同時還要考慮運輸交通工具的具體結(jié)構(gòu)和面積。只有經(jīng)過全面細致的考慮才能提高水運交通運輸?shù)男剩ＷC現(xiàn)代水運工程的質(zhì)量。

2 現(xiàn)代水運工程測量新技術(shù)應用的重要性

2.1 提供科學指導

水運工程建設(shè)工程中如果忽視了測量這個環(huán)節(jié)，或測量的數(shù)據(jù)不真實、不可靠，則會造成嚴重的后果，不僅不會實現(xiàn)理想的經(jīng)濟效益，同時還會威脅人們的生命，因此需要高度重視水運工程測量環(huán)節(jié)。測量的目的主要分為以下兩點：①能夠全面掌握水面交通的航向；②可以根據(jù)測量結(jié)果設(shè)計港口周邊交通運輸路線，制定科學合理的規(guī)劃方案，從而為水運工程建設(shè)提供科學指導。

2.2 確保水運交通的合理性

水運交通作為交通運輸業(yè)的重要組成部分，因其自身成本低、運輸量大、便于調(diào)節(jié)的特點在現(xiàn)代交通運輸業(yè)中具有重要地位。在對水運工程項目進行規(guī)劃設(shè)計時應該確保其設(shè)計的合理性和科學性，從而充分發(fā)揮水運交通的作用。同時還要完善水運工程設(shè)施和設(shè)備，推動水運交通的發(fā)展。

3 現(xiàn)代水運工程測量新技術(shù)的應用

3.1 地面測量技術(shù)

雷達探測技術(shù)和無線電技術(shù)自二戰(zhàn)之后迅速發(fā)展，各國專家也十分重視這兩種技術(shù)的研究，目前已研發(fā)出多種測量精準、使用簡便的測量儀器。20世紀80年代以來，我國的水運工程測量技術(shù)取得了突破性進展。改革開放以來，隨著我國經(jīng)濟發(fā)展和科技進步，地面測量儀器被廣泛地運用于水運工程的測量工作，大大提高了水運測量的精確度，推動我國的水運測量技術(shù)步入現(xiàn)代化階段。地面測量儀器的發(fā)展為我國水運工程奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

3.2 GPS技術(shù)

GPS技術(shù)在20世紀90年代產(chǎn)生于美國，現(xiàn)已經(jīng)被廣泛地運用到與地理相關(guān)的各個領(lǐng)域。GPS是當前最先進的定位系統(tǒng)，擁有非常強大的三維導航功能，能同時進行海、陸、空的定位導航。GPS現(xiàn)已被運用于水運工程測量中，為現(xiàn)代水運工程測量技術(shù)的發(fā)展提供了新方向。當前，GPS技術(shù)已經(jīng)由水運工程領(lǐng)域逐漸擴展應用到石油勘探、大壩檢測等領(lǐng)域。隨著我國北斗衛(wèi)星的升空，我國的定位系統(tǒng)也在逐漸建立。未來北斗系統(tǒng)在功能上將有直接抗衡GPS系統(tǒng)的能力，標志著我國能以自己的技術(shù)開展安全的、精確的、無限制的測量工作，對國家經(jīng)濟建設(shè)有直接影響。

3.3 數(shù)字化測繪技術(shù)

我國數(shù)字化測繪技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了三十多年，專家學者們?yōu)閿?shù)字化測繪技術(shù)的發(fā)展傾注了大量心血，取得了顯著的成績。數(shù)字化測繪技術(shù)的應用極大地改變了傳統(tǒng)的測繪方式。以往進行地形圖和工程圖的測繪需要耗費大量的人力物力，而且效率緩慢，手繪的精度也難以提升。數(shù)字化測繪技術(shù)的應用恰恰適應了飛速發(fā)展的經(jīng)濟建設(shè)，將數(shù)據(jù)采集與圖形繪制統(tǒng)一于計算機系統(tǒng)中，形成數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)控測繪三者結(jié)合的自動化測繪技術(shù)，降低了測繪難度。數(shù)字化測繪技術(shù)以電子文檔的形式保存信息，與傳統(tǒng)手繪形式相比能更方便地修改局部信息，需要紙質(zhì)圖像時可進行無限次的復印，有力地促進了信息共享，已成為測繪工作不可缺少的一項技術(shù)。

3.4 攝影測量技術(shù)

攝影測量技術(shù)在城市和工程測繪中的應用十分廣泛。隨著攝影設(shè)備和技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代攝影測繪技術(shù)已經(jīng)完全能滿足工程的測繪需求，能提供全面、三維的圖像信息，而且不需要接觸被測試物體，大大提高了測繪效率。當前，攝影測量技術(shù)也被運用于野外測量工作并取得了成效，結(jié)合GPS技術(shù)和自動化技術(shù)的應用，攝影測量技術(shù)的發(fā)展前景十分廣闊。全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的出現(xiàn)使攝影測量產(chǎn)品邁入了4D時代，由傳統(tǒng)單一的平面圖像逐漸發(fā)展為4D產(chǎn)品，為各類信息系統(tǒng)提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。

3.5 GIS技術(shù)

GIS技術(shù)將計算機技術(shù)、空間科學、遙感測繪等多項技術(shù)融合于一體，具有數(shù)據(jù)采集、儲存、分析、管理等功能，與其他學科相承接，可以進行天氣預報、空間提示等。這些先進的功能使得GIS本身就成為了一個大數(shù)據(jù)庫，為其他信息系統(tǒng)提供及時、準確的基礎(chǔ)信息，實現(xiàn)了科學化、標準化的地理信息管理。隨著GIS技術(shù)的推廣，GIS技術(shù)已經(jīng)不單單是一項技術(shù)，逐漸被發(fā)展為一個新型產(chǎn)業(yè)，為使用者提供測繪、土地規(guī)劃、城市管理等方面的技術(shù)支持，在經(jīng)濟和國防領(lǐng)域的地位越來越重要（見圖1）。

圖1 GIS技術(shù)功能介紹

3.6 RS技術(shù)

RS技術(shù)就是遙感技術(shù)，其產(chǎn)生于20世紀60年代，以航空攝影技術(shù)為基礎(chǔ)。1972年美國發(fā)射第一顆陸云衛(wèi)星標志著人類進入遙感時代。當前，遙感技術(shù)已成為人類獲取空間信息的重要方式，形成了從地面到空中，從信息收集到信息處理的多層次、多角度的空間觀測體系，是人類獲取地球資源信息的重要途徑。與其他技術(shù)相比，遙感技術(shù)在水運工程測量中的應用更加廣泛，能直觀地進行河道、水流、水量等信息的觀測和分析，且不需要過多的人工干預，對水運工程測量非常重要。

3.7 電子平板儀

電子平板儀主要是由硬件和軟件兩部分共同組成，硬件部分包括全站儀、便攜計算機組，軟件部分包括測圖工具。電子平板儀的運用原理如下：通過全站儀獲取目標點的有關(guān)數(shù)據(jù)信息并將信息傳輸至便攜機，便攜機可以將獲取的信息進行處理并借助地形圖將信息繪制出來。與其他測量技術(shù)相比電子平板儀最大的優(yōu)勢主要是操作便捷，能縮短繪圖的時間，同時還能保證繪制圖的準確性和科學性。電子平板儀最終呈現(xiàn)的圖大多都是數(shù)據(jù)地圖，編輯修改都十分便捷。水運工程測量對地形圖的精度和準確度要求極高，電子平板儀在水運工程測量中的應用大大降低了測繪的難度。利用全站儀和便攜計算機對數(shù)據(jù)信息進行處理能減少人力勞動，不僅減少了人工成本還能提高測量的質(zhì)量，同時全站儀根據(jù)自身的特點能實現(xiàn)增加或減少圖根點數(shù)量的要求。此外，電子平板儀受圖幅分幅的影響較小，測量過程中不需要進行拼接圖幅，有效減小了拼圖誤差，確保測量結(jié)果的準確性。

4 現(xiàn)代水運工程測量新技術(shù)的發(fā)展

20世紀60、70年代的河道測量都需要先沿著河道走向用光學經(jīng)緯儀等布設(shè)控制網(wǎng)、加密圖根點，再通過圖根點進行河岸地形測量、水下地形測量，測量成果全部采用人工計算并手工描繪至圖紙上，測量工作量非常巨大、效率低下、準確率也沒有得到很好保障。廣西測繪局自2006年開始建設(shè)廣西CORS系統(tǒng)，現(xiàn)已覆蓋了全區(qū)大部分區(qū)域，并可以在陸域?qū)崿F(xiàn)厘米級精度、長距離、三維基準（X，Y，H）的實時網(wǎng)絡(luò)RTK定位服務。在CORS系統(tǒng)覆蓋范圍內(nèi)，現(xiàn)在僅需要通過一臺GPS流動站與多波束測深儀相配合就能進行高精度的水下地形測量，可以實現(xiàn)測量船掃測軌跡的米級甚至分米級RTK實時定位服務。以前需要花費1個月才能完成的河道測量工作，現(xiàn)在只需要一個星期便能完成。水下地形測量的工作量得到了極大地縮減，工作效率顯著提高了許多，定位準確率、定位精度也得到了很好保障，極大地促進了水運行業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展。

現(xiàn)代水運工程測量新技術(shù)的發(fā)展不僅影響國家經(jīng)濟建設(shè)，同時還反映出我國國防建設(shè)水平。水運工程測量作為一門系統(tǒng)性、綜合性的學科，其與生產(chǎn)實踐密切相關(guān)，能高效服務于我國工程建設(shè)產(chǎn)業(yè)。水運工程測量新技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展為水運工程建設(shè)提供新的契機，促進我國各項事業(yè)的進步。

我國傳統(tǒng)水運工程測量技術(shù)受內(nèi)外部環(huán)境影響較大，不能順應社會的發(fā)展和時代的進步，新技術(shù)的出現(xiàn)使水運工程測量真正進入數(shù)字化時代，拓寬了水運工程測量技術(shù)的應用范圍，真正造福于人類。水運工程測量新技術(shù)朝著智能化方向發(fā)展，主要集中在以下幾個方面：①水運工程測量新技術(shù)能自動獲取相應的數(shù)據(jù)并進行處理，減輕了工作人員的壓力，將人們從繁瑣的工作中釋放出來，同時還保證獲取數(shù)據(jù)的真實性和有效性。②新技術(shù)能夠持續(xù)工作，保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性，同時也能對所測量區(qū)域進行實時監(jiān)控。③新技術(shù)能與測繪技術(shù)、攝影測量技術(shù)進行高效融合，推動水運工程的發(fā)展，不僅能促進我國經(jīng)濟的發(fā)展，同時為社會的和諧穩(wěn)定發(fā)揮重要作用。

5 結(jié)束語

現(xiàn)代水運工程測量新技術(shù)的發(fā)展不僅關(guān)乎水運工程領(lǐng)域的發(fā)展，對我國經(jīng)濟建設(shè)也有重要作用，甚至影響社會的和諧穩(wěn)定，因此需要高度重視現(xiàn)代水運工程測量新技術(shù)的發(fā)展。相關(guān)部門和人員要加大對水運工程測量新技術(shù)的投入力度，將新技術(shù)與測量技術(shù)進行充分融合，拓寬現(xiàn)代水運工程測量新技術(shù)的應用范圍，最大程度的發(fā)揮新技術(shù)的作用和優(yōu)勢，促進我國經(jīng)濟快速發(fā)展，加快現(xiàn)代化建設(shè)的步伐。

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U612.2

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1004-7344（2016）27-0199-02

2016-9-7