廖陽
摘要:我國內(nèi)陸水系繁多,海岸線也較長,因此水運(yùn)工程的測量具有重要的意義。優(yōu)良的水運(yùn)工程測量不僅促進(jìn)了水運(yùn)交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),還對國家軍事力量的提升有重要意義。本文就我國水運(yùn)工程測量的現(xiàn)狀,結(jié)合現(xiàn)階段測繪技術(shù)的理論和方式,對其做了簡單總結(jié)研究,并通過總結(jié)和水運(yùn)的發(fā)展要求對其進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞:水運(yùn)工程;測量技術(shù);現(xiàn)狀;展望
引言:近幾年,我國的工程測量技術(shù)發(fā)展迅猛,其數(shù)字化進(jìn)程迅速;另外,很多新技術(shù)的運(yùn)用使得測量的可靠性得到提升,其難度也有所下降。一般,它分為五種,第一種是陸域測量,即對港口等陸地建設(shè)的測量:第二種是水深測量,一般是對海洋底部進(jìn)行勘察;第三種是水位測量,即測量潮汐變化,水位上漲下跌等;第四種是水文測量,它是一種針對海水指標(biāo)以及波浪大小形狀的測量:第五種是施工定位測量,它的目的是配合施工規(guī)劃,確定航向和施工點。我們在本文中主要研究在海洋領(lǐng)域的測量技術(shù)。
一、我國水運(yùn)工程測量技術(shù)的現(xiàn)狀
首先,我國對水運(yùn)工程的理論研究取得了較大的進(jìn)展,一方面是科學(xué)理論的研究更加深入、全面,另一方面是對這些理論的運(yùn)用更加純熟。例如在海洋水文觀測的領(lǐng)域中,通過對潮汐調(diào)和計算的運(yùn)用,其測量數(shù)據(jù)的可靠性有極高的提升:在海洋工程測量中,通過旁側(cè)聲納多波束技術(shù),測量數(shù)據(jù)精度得到提升,能夠滿足海洋設(shè)施建設(shè)的要求,對地形的測量也更加準(zhǔn)確,可以繪制出更全面的海圖:通過波束角對探測深度的修正可以提升其水位測量的準(zhǔn)確度。
(一)測取方式豐富
在對海洋進(jìn)行勘察時,我國的測量技術(shù)提升較大。目前運(yùn)用的是一套精度較高、自動化程度較高、適應(yīng)性強(qiáng)、成果豐富的觀測系統(tǒng)。1、精度較高:我國目前主要運(yùn)用了相位分差技術(shù)提升了水深測量的精度,在要求較高的領(lǐng)域甚至使用了PPK技術(shù)將測量精度提升到了厘米的等級。另外,聲納技術(shù)發(fā)射頻率較高的多束聲波在提升其精度的同時也增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的可靠性。還有,ADCP這一設(shè)備雖然運(yùn)用領(lǐng)域較少,但它對海洋水面流速的測量已經(jīng)精確到了某一具體的水層面,在要求高的施工領(lǐng)域運(yùn)用比較深入??梢灶A(yù)見,聲波技術(shù)會以其全面性和準(zhǔn)確性逐漸占據(jù)海洋測繪領(lǐng)域。2、自動化程度較高:我國目前在海洋測繪領(lǐng)域?qū)τ嬎銠C(jī)技術(shù)的運(yùn)用也較為深入。例如,新型水位測量儀不僅測量了水位,還兼顧了溫度、水波等測量,并且擁有自動統(tǒng)計的功能,不僅如此,其體積小、質(zhì)量小、操作方便等因素更是受到操作員工的喜愛。有的需要長時間段的連續(xù)觀測,這就需要設(shè)備代替人工進(jìn)行測繪,它大大的提升了測繪系統(tǒng)的自動化,不僅節(jié)省了人工操作,還避免了人為因素對測繪的干擾。這些海洋測繪設(shè)備的運(yùn)用使得整個系統(tǒng)自動化有了極大的提升,而且對于數(shù)據(jù)的可靠性也有提高。3、適應(yīng)性較強(qiáng):我國的海洋測繪作業(yè)場景也越來越多,其適應(yīng)能力也越來越強(qiáng)。例如,衛(wèi)星定位技術(shù)的運(yùn)用使得一些危險地域的數(shù)據(jù)測量變得簡單。另外,磁力儀和地質(zhì)剖面儀等設(shè)備將探測深度擴(kuò)展到了淤泥的下面,在一些特殊場景有重要的作用。4、成果豐富:先進(jìn)的海洋測繪技術(shù)得出的數(shù)據(jù)信息更加的豐富,擁有更多的附加價值。例如,上文提到的潮汐測量時,溫度和含鹽量等數(shù)據(jù)也被測量出來,可以運(yùn)用到其他的領(lǐng)域。這也是對測量效率的一種提升。
(二)信息處理方式智能化
在對測量得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析出時,隨著計算機(jī)的運(yùn)用和上述數(shù)據(jù)測量的優(yōu)良特性,其處理方式也更加自動化、智能化、全面化以及精確化。1、自動化:通過將數(shù)字測繪在水運(yùn)測量的運(yùn)用,其自動化越來越高。通過計算機(jī)自動成圖提升了繪圖的速度和質(zhì)量,將圖紙這一重要的信息交流工具完全發(fā)揮出來。在這一過程中,出現(xiàn)了DEM等相關(guān)軟件,這些軟件功能強(qiáng)大,對海圖的繪制提升較為明顯。2、全面化:對數(shù)據(jù)的處理方式也越來越豐富。例如測量成果報告的內(nèi)容除了運(yùn)用在水運(yùn)施工上,還可運(yùn)用在其他領(lǐng)域,其分析結(jié)果對水產(chǎn)養(yǎng)殖等行業(yè)也具有利用價值。另外,其出圖方式也越來越豐富,除了平面圖,計算機(jī)技術(shù)還可以進(jìn)行三維立體圖形的建立,極大地提升了交流效果。3、精確化:隨著我國海洋測繪的發(fā)展,相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和制度也越來越完善,對數(shù)據(jù)的處理和表達(dá)也更加清晰。
(三)面臨的問題
雖然我國的水運(yùn)工程測量發(fā)展取得了一定成果,但仍然有一些不足之處。1、理論推廣緩慢:對這些理論進(jìn)行運(yùn)用需要時間,我國的推廣工作較為滯后,增加了這一時間。2、測繪設(shè)備欠缺:理論運(yùn)用需要設(shè)備的支持,而我國相關(guān)的設(shè)備研究較為落后,很多的設(shè)備都需要進(jìn)口,不僅浪費資金,還制約了其進(jìn)一步發(fā)展。3、知識產(chǎn)權(quán)意識落后:對知識產(chǎn)權(quán)的不重視導(dǎo)致國家的創(chuàng)新能力受到打擊,創(chuàng)新人群的積極性受到打擊。這對海洋測繪技術(shù)的發(fā)展也是一種環(huán)境氛圍的制約。4、基礎(chǔ)設(shè)施較少:例如,衛(wèi)星定位等設(shè)施,不能進(jìn)行全方位的監(jiān)控,在有些地域無法使用衛(wèi)星定位進(jìn)行測繪。另外,其他的測繪公共設(shè)施建立數(shù)量也比較少。
二、我國水運(yùn)工程測量技術(shù)的展望
根據(jù)我國的科學(xué)水平發(fā)展程度、海洋測繪觀念的改變以及其發(fā)展的需求,可以預(yù)見,其變化主要體現(xiàn)在以下的三個方面:1、整體化:隨著測繪系統(tǒng)的各個部分的完善,他們之間的聯(lián)系會更緊密,從而提升水運(yùn)測繪的整體性。2、全面化:測繪系統(tǒng)的運(yùn)用領(lǐng)域會越來越多,其測繪的內(nèi)容也會越來越豐富,因為海洋工程的發(fā)展需要其滿足這些要求。另外,通過新技術(shù)的運(yùn)用,其測繪的精度也會越來越高。例如,隨著ADCP功能的完善,它會逐漸占據(jù)水文測量的主要適用領(lǐng)域。3、智能化:計算機(jī)技術(shù)與海洋測繪的高度結(jié)合,會使得測繪系統(tǒng)更加的智能化。未來,可能只需要某一套系統(tǒng)自主運(yùn)行就可以的到海洋測繪想要的數(shù)據(jù)及其分析報告。
結(jié)束語:我國水運(yùn)工程測量技術(shù)從1949建國開始,到1994GPS的運(yùn)用進(jìn)入高速發(fā)展期,如今已經(jīng)是一個較為成熟,擁有完整體系的測量技術(shù)。希望通過科研人員的努力,海洋測繪的成果會越來越好,價值也越來越高,為我國的海洋事業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。