王迪

摘 要：測(cè)量工作是水利工程建設(shè)的重要組成部分，也是影響水利工程最終質(zhì)量的關(guān)鍵因素，測(cè)量技術(shù)作為保障水利工程測(cè)量精度的重要措施，相關(guān)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)其的研究?；诖耍恼聡@水利工程測(cè)量中的新技術(shù)展開(kāi)論述，并分析了北斗RTK測(cè)量系統(tǒng)S82C在水利工程中的應(yīng)用，旨在推動(dòng)水利工程建設(shè)不斷發(fā)展。

關(guān)鍵詞：水利工程測(cè)量；新技術(shù)；應(yīng)用

引言

近年來(lái)，我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程不斷加快，這在一定程度上推動(dòng)了水利工程的發(fā)展。水利工程測(cè)量作為水利工程的基礎(chǔ)性服務(wù)，是水利工程建設(shè)的重中之重。因此，在水利工程測(cè)量中應(yīng)用新技術(shù)，提升水利工程測(cè)量精度顯得很有必要。

1水利工程測(cè)量的主要工作

水利工程涉及內(nèi)容較多，混凝土工程、漿砌石工程、土工布工程、土方開(kāi)挖工程等都屬于水利工程的范疇。因此，水利工程測(cè)量范圍也比較廣，綜合來(lái)說(shuō)，水利工程測(cè)量實(shí)施步驟如下：首先，工程實(shí)施之前，應(yīng)以監(jiān)理單位提供的書(shū)面形式的高程控制網(wǎng)點(diǎn)以及平面控制網(wǎng)點(diǎn)為依據(jù)，分別建立高程控制網(wǎng)絡(luò)以及平面控制網(wǎng)絡(luò)；其次，水利工程開(kāi)工之前，應(yīng)反復(fù)測(cè)量監(jiān)理單位提供的控制點(diǎn)，并進(jìn)行高程控制網(wǎng)以及平面控制網(wǎng)的布設(shè)施工，其測(cè)量等級(jí)、精度必須滿(mǎn)足《水利水電工程施工測(cè)量規(guī)范》規(guī)定，并且定期對(duì)其布設(shè)的施工控制網(wǎng)進(jìn)行核查；再次，施工過(guò)程中的跟蹤測(cè)量，工程施工從進(jìn)場(chǎng)后的土方開(kāi)挖開(kāi)始，土石混合料、壩體堆石都必須跟蹤測(cè)量，主要包括預(yù)埋件尺寸以及高程放樣、水工建筑物外觀尺寸、位置以及高程放樣、土方開(kāi)挖邊坡、軸線(xiàn)以及高程放樣、土方回填高程放樣等；最后，竣工驗(yàn)收測(cè)量，在這一環(huán)節(jié)，應(yīng)測(cè)試建筑物的位置以及標(biāo)高，同時(shí)測(cè)量工程預(yù)埋觀測(cè)設(shè)施，并將測(cè)量結(jié)果提交給監(jiān)理單位，監(jiān)理單位對(duì)其進(jìn)行審批后備案。

2水利工程測(cè)量新技術(shù)

2.1GPS

全球定位系統(tǒng)（GPS）是本世紀(jì)70年代由美國(guó)陸?？杖娐?lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。其主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通訊等一些軍事目的，是美國(guó)獨(dú)霸全球戰(zhàn)略的重要組成。經(jīng)過(guò)20余年的研究實(shí)驗(yàn)，耗資300億美元，到1994年3月，全球覆蓋率高達(dá)98%的24顆GPS衛(wèi)星星座己布設(shè)完成。如圖1所示。GPS定位系統(tǒng)具有全天候、全球覆蓋、三維定速定時(shí)高精度、快速省時(shí)高效率、應(yīng)用廣泛多功能等優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)階段已經(jīng)在物探測(cè)量、工程測(cè)量、大地測(cè)量、各種類(lèi)型的變形監(jiān)測(cè)等方面獲得了廣泛應(yīng)用。如今的水利工程測(cè)量受到的重視程度越來(lái)越高，將GPS技術(shù)應(yīng)用在水利工程測(cè)量中已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。

2.2RTK技術(shù)

RTK技術(shù)是GPS技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，其主要由流動(dòng)站和基準(zhǔn)站兩部分組成，是在利用實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)量站載波相位的基礎(chǔ)上，觀測(cè)其測(cè)量差分，從而三維定位到特殊點(diǎn)上，RTK測(cè)量如圖2所示。RTK技術(shù)在斷面測(cè)量、工程放樣、控制點(diǎn)加密等方面具有很大的應(yīng)用前景。現(xiàn)階段，RTK技術(shù)主要應(yīng)用在縱橫斷面測(cè)量上，例如灌區(qū)、堤防工程的縱橫斷面測(cè)量等。RTK技術(shù)遠(yuǎn)距離測(cè)量效果較好，且精度較高，能夠達(dá)到厘米級(jí)?？傊?，RTK技術(shù)以其靈活、方便的特點(diǎn)，受到水利工程測(cè)量人員的青睞。

2.3數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)是一種利用數(shù)字化成圖及測(cè)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(cè)量技術(shù)，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)，一是精確度較高，水利工程測(cè)量多在野外進(jìn)行，易受外界因素干擾，而應(yīng)用數(shù)字化測(cè)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；二是測(cè)量結(jié)果直觀形象，將地形地貌模型化、直觀化，非專(zhuān)業(yè)人士也可以讀懂地圖信息。

3應(yīng)用實(shí)例

文章以北斗RTK測(cè)量系統(tǒng)S82C在水利工程中的應(yīng)用為例，分析測(cè)量新技術(shù)在水利工程中的實(shí)際應(yīng)用。

3.1控制點(diǎn)加密測(cè)量

水利工程經(jīng)常要對(duì)堤防和河道進(jìn)行帶狀地形圖和斷面測(cè)量，傳統(tǒng)測(cè)量方法用導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量和水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行控制點(diǎn)加密，由于水利工程多位于偏遠(yuǎn)地區(qū)，已知高等級(jí)控制點(diǎn)很少，易受很多條件制約，且工作量大。在精度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的情況下用RTK代替?zhèn)鹘y(tǒng)測(cè)量方法可大大提高工作效率。

3.2施工放樣測(cè)量

施工放樣測(cè)量要求采用相應(yīng)的儀器通過(guò)一定的方法，在實(shí)地上標(biāo)注出設(shè)計(jì)好的點(diǎn)位，過(guò)去采用的放樣測(cè)量方法較為復(fù)雜，往往需要放樣出一個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)位，同時(shí)還要不斷移動(dòng)目標(biāo)，其需要2～3個(gè)人配合操作，因此測(cè)量較為復(fù)雜，并且其需要點(diǎn)間通視情況良好，因此實(shí)際應(yīng)用中存在很大的困難。利用RTK隨機(jī)軟件工程之星進(jìn)行施工放樣測(cè)量，只需要輸入設(shè)計(jì)好的已知坐標(biāo)作為目標(biāo)點(diǎn)和參考點(diǎn)，移動(dòng)站實(shí)際位置的坐標(biāo)作為修正點(diǎn)，在電子手薄平面中實(shí)時(shí)顯示特定地點(diǎn)相對(duì)于目標(biāo)點(diǎn)所偏離的位置，然后按照手薄提示指示移動(dòng)站，走到放樣點(diǎn)的位置，就能夠完成施工放樣測(cè)量了。這種方式方便、快捷，一般一個(gè)人就能夠完成，因此能夠在很大程度上減輕工作人員的工作量。

3.3水下地形測(cè)量

S82CRTK水下地形測(cè)量的步驟：在測(cè)區(qū)附近架設(shè)S82C基站，將S82C接收機(jī)、測(cè)深儀換能器固定在船舷中部，并與SDE～28（工控電腦）連接在一起，各種測(cè)量參數(shù)輸入后，導(dǎo)航軟件對(duì)測(cè)量船進(jìn)行定位，指導(dǎo)測(cè)量船在指定斷面航行進(jìn)行自動(dòng)采集。S82C和換能器將測(cè)得數(shù)據(jù)通過(guò)電纜實(shí)時(shí)發(fā)送給SDE～28，水上測(cè)量導(dǎo)航軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)保存。由水上測(cè)量導(dǎo)航軟件、改正處理導(dǎo)出DAT文件，再由南方測(cè)繪SCASS7.0成圖軟件繪制水下地形圖。

3.4“三防”設(shè)施GIS數(shù)據(jù)采集

根據(jù)不同GIS平臺(tái)要求，S82CRTK測(cè)量系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集時(shí)可以將“三防”設(shè)施不同的測(cè)量點(diǎn)的屬性加進(jìn)去，對(duì)應(yīng)每個(gè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，再進(jìn)行一定的數(shù)據(jù)處理，可以生成適應(yīng)GIS平臺(tái)數(shù)據(jù)格式要求的基礎(chǔ)資料數(shù)據(jù)庫(kù)，并易于修改和完善。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，在水利工程測(cè)量中應(yīng)用測(cè)量新技術(shù)，能夠在很大程度上提升測(cè)量精度，進(jìn)而提升工程質(zhì)量。因此，相關(guān)人員應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，積極學(xué)習(xí)RTK等新的測(cè)量技術(shù)，并將其應(yīng)用在實(shí)際測(cè)量中，不斷提升測(cè)量精度，推動(dòng)我國(guó)水利工程快速發(fā)展。

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