王賀明
摘 要:本文作者結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn),主要就水利水電工程測(cè)量方面進(jìn)行了簡(jiǎn)單探討,希望對(duì)提高我國(guó)水利水電工程測(cè)量水平有所幫助。
關(guān)鍵詞:水利水電;工程測(cè)量;測(cè)量技術(shù);發(fā)展前景
水利水電工程建設(shè)離不開測(cè)量,其對(duì)水利水電工程建設(shè)的全工程起著指導(dǎo)、監(jiān)督作用,為工程的規(guī)劃、施工提供技術(shù)性支持,并能夠防止建設(shè)施工中出現(xiàn)重大事故,但是由于各種因素的影響,使得水利水電工程測(cè)量還存在諸多問(wèn)題,因此,做好測(cè)量工作,能夠保證水利水電工程的安全運(yùn)行以及水利水電工程的質(zhì)量。
1 水利水電工程常用測(cè)量技術(shù)
1.1控制測(cè)量技術(shù)
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,水利水電控制測(cè)量由傳統(tǒng)控制測(cè)量過(guò)渡到現(xiàn)代控制測(cè)量模式,即以GPS 等空間定位技術(shù)為主、傳統(tǒng)測(cè)繪方法為輔,快速高效、高精度確定空間點(diǎn)位的三維坐標(biāo)。水利水電工程控制測(cè)量按水利水電工程階段和服務(wù)內(nèi)容劃分為測(cè)圖控制網(wǎng)和專用控制網(wǎng)兩種類型,包含平面控制和高程控制兩方面測(cè)量技術(shù)。水利水電工程平面控制網(wǎng)測(cè)量技術(shù)由傳統(tǒng)的三角網(wǎng)發(fā)展為三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)、混合網(wǎng)等現(xiàn)代控制網(wǎng)測(cè)量技術(shù),大區(qū)域測(cè)圖控制網(wǎng)基本采用GPS 控制網(wǎng)技術(shù),中小區(qū)域測(cè)圖平面控制網(wǎng)采用GPS 控制網(wǎng)作為首級(jí)網(wǎng)或采用多種設(shè)備觀測(cè)的混合網(wǎng)。
1.2數(shù)字地形測(cè)繪技術(shù)
數(shù)字地形測(cè)繪技術(shù)是電子平板數(shù)學(xué)測(cè)繪系統(tǒng)、掌上數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)以及側(cè)記法數(shù)字測(cè)繪系統(tǒng)的統(tǒng)稱。整套技術(shù)的核心是配合全站儀使用的數(shù)字化系統(tǒng),也就是GPSRTK系統(tǒng)。目前,電子平板數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)的使用組合是:電子平板與全站儀、地形圖繪圖軟件配合作業(yè),比較適用于環(huán)境條件較好的地區(qū),最優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn)就是作業(yè)直觀,不需要編碼,也不容易出現(xiàn)錯(cuò)漏。掌上數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)的使用組合是:掌上電腦搭配全站儀和地形庫(kù)內(nèi)業(yè)繪圖軟件作業(yè),其最大的優(yōu)勢(shì)是便攜方便,易于在野外惡劣環(huán)境條件下開展測(cè)繪工作。而且掌上電腦的可視化操作界面以及人性化功能設(shè)計(jì)都增加了掌上數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。側(cè)記法數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)的使用組合是全站儀、草圖、有地物編碼的地形圖內(nèi)業(yè)繪圖軟件共同配合作業(yè),這種系統(tǒng)適用于各種測(cè)繪環(huán)境,但是作業(yè)不直觀,也容易出現(xiàn)地物錯(cuò)漏問(wèn)題。
1.3變形測(cè)量
變形測(cè)量技術(shù)在水利水電工程建設(shè)中應(yīng)用的比較多。變形測(cè)量主要是對(duì)被測(cè)量的變形體做測(cè)量,以對(duì)內(nèi)部的形態(tài)變化和空間具體位置進(jìn)行確定,變形測(cè)量依據(jù)變形測(cè)量的內(nèi)容,通常包括內(nèi)部和外部?jī)蓚€(gè)環(huán)節(jié)的測(cè)量,其中主要涉及的為外部的變形測(cè)量。水利水電工程的變形監(jiān)測(cè)主要包括基準(zhǔn)網(wǎng)測(cè)量、工作基點(diǎn)測(cè)量、變形體變形監(jiān)測(cè)、監(jiān)測(cè)資料分析等內(nèi)容,目前常用的變形監(jiān)測(cè)方法主要有大地測(cè)量法、基準(zhǔn)線測(cè)量法以及液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量方法等。
1.4水下地形測(cè)量技術(shù)
傳統(tǒng)的水下地形測(cè)量采用一般多以經(jīng)緯儀、電磁波測(cè)距儀及標(biāo)尺、標(biāo)桿為主要工具,用斷面法或極坐標(biāo)法及交會(huì)法定位,用測(cè)深桿和測(cè)深錘來(lái)采集水深數(shù)據(jù),這種方法存在作業(yè)效率低,誤差大等諸多缺點(diǎn),近來(lái)已經(jīng)很少被采用。隨著科技的發(fā)展,衛(wèi)星定位技術(shù)衍生出了許多測(cè)量新技術(shù),這些技術(shù)配合多波束測(cè)深儀可代替經(jīng)緯儀、電磁波測(cè)距儀等對(duì)水下地形進(jìn)行測(cè)量。與傳統(tǒng)的定位技術(shù)如岸上基準(zhǔn)點(diǎn)交會(huì)法、極坐標(biāo)法等相比,新技術(shù)不僅能夠縮短工作周期、減輕人力物力,在較大面積的水下地形測(cè)量中更顯出其優(yōu)勢(shì)。
1.5遙感技術(shù)
遙感技術(shù)由于視域廣闊、信息豐富、具立體感、衛(wèi)星影像成周期性重現(xiàn)以及獲取資料快速等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)與測(cè)量工程中。遙感圖像能提供大量宏觀的線性構(gòu)造信息,較為全面的反映區(qū)域地質(zhì)特征、水系分布特征和地貌形態(tài),成為了研究區(qū)域構(gòu)造格架,確定斷裂體系及活動(dòng)性以及評(píng)價(jià)工程及其周緣地區(qū)的構(gòu)造穩(wěn)定性所必不可缺的參考資料。在大型水利水電工程庫(kù)區(qū)岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆積體等易出現(xiàn)問(wèn)題的地帶進(jìn)行監(jiān)測(cè)與調(diào)查中,應(yīng)用遙感技術(shù)利用航衛(wèi)片或彩紅外片進(jìn)行地質(zhì)解譯,結(jié)合野外的現(xiàn)場(chǎng)觀察,可以方便快捷的判定該地區(qū)的地質(zhì)活動(dòng)強(qiáng)度與穩(wěn)定性。利用遙感影像,特別是彩紅外影像進(jìn)行巖溶及巖溶水文地質(zhì)調(diào)查有其特殊的優(yōu)勢(shì),像片解譯不僅能很好地判讀各種巖溶地貌現(xiàn)象,而且還可以充分利用和其它介質(zhì)紅外光譜的差異,判斷地下水的分布和泉水分布等。中小比例尺地質(zhì)圖可以用遙感成圖取代常規(guī)地質(zhì)測(cè)繪,建筑物及其它重要地區(qū)大比例尺工程地質(zhì)圖優(yōu)先考慮遙感成圖,以節(jié)約測(cè)繪時(shí)間,提升工作效率。
2 ?水利水電工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展前景
2.1數(shù)字化
目前在水利水電工程測(cè)量中計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)等均得到了良好的推廣和普及,而這也促使測(cè)量技術(shù)逐漸向著數(shù)字化的方向發(fā)展。在水利水電工程中可以采用的數(shù)字測(cè)量技術(shù)種類較多,其能夠更好的對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行測(cè)量并生成專業(yè)的地形圖,可以說(shuō)在測(cè)量技術(shù)數(shù)字化發(fā)展的過(guò)程測(cè)繪成圖的效率及質(zhì)量得到了進(jìn)一步的提高。并且在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下還可以有效的提升數(shù)據(jù)的傳輸速度,從而達(dá)到優(yōu)化水利水電工程測(cè)量環(huán)節(jié)的效果。現(xiàn)今水利水電工程測(cè)量技術(shù)的數(shù)字化發(fā)展在極大程度上優(yōu)化了以往的測(cè)繪手段,在信息技術(shù)的支持下可以進(jìn)行大比例尺數(shù)字地形測(cè)量,滿足了水利水電工程對(duì)測(cè)量工作的不同需求。例如,數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)、掌上數(shù)字測(cè)圖等的應(yīng)用都體現(xiàn)出了水利水電工程測(cè)量技術(shù)的數(shù)字化發(fā)展特點(diǎn),使測(cè)繪工作更加簡(jiǎn)潔、高效、精準(zhǔn)。
2.2自動(dòng)化
水利水電工程測(cè)量技術(shù)自動(dòng)化發(fā)展是其目前的主要趨勢(shì)之一,在測(cè)繪工作中通過(guò)自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)的應(yīng)用可以對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行全天候的動(dòng)態(tài)監(jiān)控,這樣可以獲取更為準(zhǔn)確的地理信息參數(shù),從而為水利水電工程提供完整的勘測(cè)數(shù)據(jù)。目前在測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化發(fā)展中其最為明顯的特征就是“3S”技術(shù)的融合應(yīng)用。在“3S”技術(shù)的支持下無(wú)需接觸目標(biāo)對(duì)象就可以獲取相應(yīng)的測(cè)量信息,并對(duì)測(cè)量所得信息進(jìn)行反饋,同時(shí)自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)還可以對(duì)所獲取的參數(shù)信息進(jìn)行識(shí)別、分類和處理。在測(cè)量技術(shù)自動(dòng)化發(fā)展中其所采用的軟、硬件設(shè)備也在不斷的改進(jìn)及完善,而這也使其應(yīng)用性能得到了更好的拓展,從而更好地針對(duì)水利水電工程測(cè)量工作的需求來(lái)進(jìn)行測(cè)繪活動(dòng),并且自動(dòng)化測(cè)繪還可以有效地簡(jiǎn)化在測(cè)量工作中的各個(gè)環(huán)節(jié),在測(cè)量工作中減少人工的參與,以此來(lái)降低測(cè)量誤差,為水利水電工程測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用提供良好的保障。
結(jié)束語(yǔ):
總之,現(xiàn)代化水利水電測(cè)量技術(shù)已經(jīng)從傳統(tǒng)的人工加儀器的測(cè)繪方式中走了出來(lái),對(duì)現(xiàn)代化儀器來(lái)講,人工模式下的測(cè)量技術(shù)存在統(tǒng)計(jì)不全面、誤差大,建模效果手段貧乏等缺點(diǎn)?,F(xiàn)代化數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)監(jiān)測(cè)范圍更廣更全面,誤差效果通過(guò)數(shù)字計(jì)劃計(jì)算機(jī)的處理,能夠達(dá)到最低,同時(shí)數(shù)字化理念的帶來(lái)了先進(jìn)的建模系統(tǒng),將模型完全建立在計(jì)算機(jī)數(shù)字化的分析系統(tǒng)上,通過(guò)不斷的整合數(shù)字理念,能夠直接對(duì)水利水電工程進(jìn)行前期與后期的偵查測(cè)量,防止建筑工程測(cè)量當(dāng)中的漏洞。因此現(xiàn)代化的測(cè)量技術(shù)是更完善的測(cè)繪方式,是綜合的、多維立體化的發(fā)展方式,我們?cè)谒姽こ痰陌l(fā)展中,應(yīng)當(dāng)大力貫徹落實(shí)這一新方式。
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