段國亮
寧??h水利測繪院
工程測量新技術(shù)在水利工程的應(yīng)用
段國亮
寧??h水利測繪院
現(xiàn)代水利工程測量已經(jīng)離不開測量技術(shù),尤其是現(xiàn)代新興的測量技術(shù),因為新興的測量技術(shù),不僅會減少水利工程測量人力物力的投資,還會提高了水運工程測量的精確度?,F(xiàn)代水利工程測量新技術(shù)有很多,比如GPS技術(shù)、數(shù)字化測繪技術(shù)等。
水利工程;工程測量;技術(shù)
工程測量涵蓋了工程項目建設(shè)的各個環(huán)節(jié),是對整個過程開展測量的一項工作。工程測量工作專業(yè)性要求較高,注重團隊分工配合,加之涉及到的環(huán)節(jié)復(fù)雜多樣,因而必須嚴(yán)格控制誤差的出現(xiàn),堅決避免“一著不慎滿盤皆輸”局面的出現(xiàn)。在設(shè)計階段,要遵循“沒有調(diào)查就沒有發(fā)言權(quán)”原則,認(rèn)真考察實地具體情況,著重加強對重要位置的考察測量,這是收集工程建設(shè)的第一手資料,意義重大;在施工過程中,為保證施工的順利安全進行,在建設(shè)各個建筑構(gòu)件前,必須對建筑構(gòu)件位置進行測量定位;工程驗收階段,按照工程設(shè)計要求,必須加強施工質(zhì)量的檢驗。
工程建設(shè)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)性工作,它涉及方方面面,水利工程也是如此。水利工程建設(shè)項目一般包括土方開挖、壩體堆石、土工布、漿砌石工程、混凝土工程等,其主要工作任務(wù)包括以下幾點:一是水利工程在開始前,需對照監(jiān)理單位提供的控制網(wǎng)點進行詳細的復(fù)測,認(rèn)真布設(shè)施工控制網(wǎng)(平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)),其測量的等級和精度必須達到《水利水電工程施工測量規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn),平面控制測量和高程控制測量技術(shù)要求分別按精密導(dǎo)線測量技術(shù)和精密水準(zhǔn)測量技術(shù),此外還需定期核查施工控制網(wǎng),保證測量施工的精準(zhǔn)度。二是施工過程中的跟蹤測量,測量工作并不是一勞永逸,而是貫穿于工程始終,跟蹤測量的重點在于土方開挖、土石混合料、壩體堆石等方面。三是竣工時的驗收測量,認(rèn)真做好測設(shè)建筑物位置和標(biāo)高工作,加強對工程預(yù)埋觀測設(shè)施測量,保證數(shù)據(jù)的精確性,以便進行審批后備案。
隨著工程建設(shè)要求的提高和技術(shù)的進步,傳統(tǒng)的工程測量技術(shù)已然無法滿足其發(fā)展需求,簡便、靈活、快捷、高效、精確的技術(shù)應(yīng)運而生,即現(xiàn)代工程測量新技術(shù),其具有的一系列優(yōu)點讓它在工程測量中得到廣泛應(yīng)用。當(dāng)前,在水利工程中應(yīng)用到的工程測量新技術(shù)主要包括3S 技術(shù)、RTK 技術(shù)、數(shù)字化測繪技術(shù)、數(shù)字化攝影技術(shù)。
3.1 3S 技術(shù)
所謂3S 技術(shù),是GPS(全球定位系統(tǒng))、GIS(地理信息系統(tǒng))、RS(遙感系統(tǒng))的統(tǒng)稱。3S 技術(shù)在水利工程測量中價值巨大,一是提高了測量效率,獲取更為準(zhǔn)確的水利環(huán)境信息,一定程度上可以預(yù)測自然災(zāi)害。二是可以及時監(jiān)測與分析己經(jīng)發(fā)生的水利施工事故,提高解決事故的效率和質(zhì)量。三是3S 技術(shù)能夠精確有效地確認(rèn)水利建筑腐蝕部位,可以明顯提高水利工程建筑的維護質(zhì)量和效率。四是3S 技術(shù)可以實現(xiàn)水資源動態(tài)管理與監(jiān)測,豐富了水利管理的數(shù)據(jù),為后續(xù)工作的開展奠定堅實的基礎(chǔ)。
3.2 RTK 技術(shù)
RTK 技術(shù)也就是實時動態(tài)定位技術(shù),主要由基準(zhǔn)站和流動站兩部分組成,它結(jié)合了GPS 技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),是在利用實時處理兩個測量站載波相位的基礎(chǔ)上,觀測其測量差分,從而三維定位到特殊點上。RTK 技術(shù)在控制點加密、工程放樣、斷面測量等測量任務(wù)方面利用前景廣闊。目前RTK 技術(shù)主要用于測量縱橫斷面,如測量堤防工程、灌區(qū)的縱橫斷面。它擅長遠距離測量,能夠測量十?dāng)?shù)公里的距離,精度依然可以達到厘米級。
3.3 數(shù)字化測繪技術(shù)
數(shù)字化測繪技術(shù)是一種利用數(shù)字化成圖及測圖的技術(shù),它包括數(shù)字化原圖技術(shù)和數(shù)字化成圖技術(shù)。較之傳統(tǒng)測量技術(shù),數(shù)字化測繪技術(shù)優(yōu)勢明顯,具有以下四個方面的優(yōu)點,一是精確度較高,水利工程測量多在野外進行,易受外界因素干擾,而應(yīng)用數(shù)字化測繪技術(shù)能有效避免人為誤差的出現(xiàn),提高數(shù)據(jù)的精確性;二是自動化程度更高,數(shù)字化測繪技術(shù)是基于計算機技術(shù)發(fā)展的,具有較強的自動化性能,存儲更加便利;三是圖形屬性信息更加豐富,能準(zhǔn)確使用各類測圖符號,明確地圖測繪中的坐標(biāo)位置;四是測量結(jié)果直觀形象,將地形地貌模型化、直觀化,非專業(yè)人士也可以讀懂地圖信息。
3.4 數(shù)字化攝影技術(shù)
基于全數(shù)字的攝影測量系統(tǒng),數(shù)字化攝影技術(shù)可以直接從數(shù)字影像中獲得測繪信息,在提供實時三維空間信息上優(yōu)勢巨大,可以有效地提升了生產(chǎn)效率和數(shù)字線劃圖的精度,并且可以按照要求制作高精度的數(shù)字高程模型,極大地滿足了水利工程建設(shè)的需求。當(dāng)前全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)在測量領(lǐng)域不斷深入推廣應(yīng)用,其產(chǎn)品可以將影像圖、線劃圖轉(zhuǎn)化為數(shù)字化系列產(chǎn)品。在水利工程建設(shè)工程中,利用數(shù)字化攝影測量技術(shù)可以快速獲得制作大比例尺影像圖和斷面圖圖庫,有效建立并永久保存高分辨率建基面三維影像數(shù)字地面模型數(shù)據(jù)庫。
當(dāng)前,在水利施工測量方面,施工單位和工作人員有了不錯的經(jīng)驗積累,然而在實際過程中仍有一些問題存在,這影響了水利工程質(zhì)量和工程施工效率。工程單位在水利測量過程中有幾個方面需要注意,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:一是對于同一水利工程,施工測量要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),采用一致的坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng),加強施工控制點的保護工作,將控制點用標(biāo)志明顯標(biāo)示出來,以免因其他因素移動了控制點。二是注意施工測量時精度的選擇,不要一味地追求高精度,而是要精度能夠滿足水利工程的需要即可。三是制定合理科學(xué)的施工測量計劃,提高測量工作效率,嚴(yán)格按照測量計劃實施測量活動,減少人、財、物的浪費。四是合理安排測量時間,由于施工放樣和施工往往交叉作業(yè),因而要合理的安排時間,各測量班組要多進行溝通協(xié)商,有效合理的利用時間,以免影響了工程施工的進度。
綜上所述,可知對現(xiàn)代水利工程測量新技術(shù)的應(yīng)用進行研究十分必要。水利工程測量事業(yè)不僅僅關(guān)系到水利工程這一領(lǐng)域,其對我國的經(jīng)濟建設(shè)有著重要的影響,甚至影響著社會的和諧發(fā)展?,F(xiàn)階段,水利工程建設(shè)項目已經(jīng)不能離開新興測量技術(shù),如果沒有新技術(shù)的融入,可能水利工程建設(shè)項目將一直處于無法前進的階段,由此可見,發(fā)展現(xiàn)代工程測量技術(shù)十分關(guān)鍵。
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