水利工程中现代测绘技术应用

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摘要:传统的测绘技术已然不能满足工程建设的需要，以3G技术、数字地图等为代表的现代测绘技术应积极应用到现代水利工程建设、管理之中，从而大力推动水利事业的发展。以西藏地区水利工程建设为例，试图通过分析工程建设中的现代测绘技术应用，让广大读者更直观地感受到现代测绘技术的优点及具体应用，进而推动现代测绘技术在水利工程建设中的广泛应用及发展。

关键词:现代测绘技术;水利工程管理;应用

0引言

随着社会发展、科技进步和网络通信的大力革新，现代测绘技术逐步被应用于水利工程建设、管理等各个阶段之中，既提高了水利工程建设质量和效率，又减少了工作人员的日常工作量，推动了水利水电事业的现代化发展。因而，加强对现代测绘技术的深入研究是规范水利工程管理的必做工作和前提任务。

1关于现代测绘技术的概述

1．1现代测绘技术产生的背景

现代测绘技术是相对于传统测绘技术而存在的一个概念，它体现了科技在测绘领域中的应用。过去，传统的测绘技术主要依靠人力，测绘工具简单，工作人员工作量大，测绘的成图精度低。当前，在水利工程建设的各个阶段，施工单位或工程建设领域所使用的的测量工具主要有经纬仪、平板仪等，这些测量仪器具有精度高、操作简单等特点，测量结果也多以图件的形式呈现，但是欠缺科学的数据分析及快速计算、跨空间、多方位、多角度的勘测性能也不理想。随着GPS全球定位系统技术、计算机、网络通信等技术的发展，为现代测绘技术的诞生创造了良好的环境。

1．2现代测绘技术的内容

现代测绘技术的内容即支撑现代测绘技术发展的核心技术或操作系统，它主要包括全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、全自动的测图系统以及遥感技术(RS)。GPS在现代工程建设或管理中受到人们的大力欢迎和广泛应用，它具有时空上的不受限特点，以三维坐标来呈现测绘对象的相关信息。GIS是在计算机硬软件的支撑下，对测量信息进行逐步的处理、运算和操作。遥感技术则是利用不直接接触的传感设备获取测量目标的影像资料，提取测量目标的相关信息的技术。全自动的测图系统则是充分利用现代航天技术、图像构成、辨别系统完成事物拍摄，大大缩短了航拍测量成图时间，提高了工作效率，节省了大量人力、物力。

2现代测绘技术在水利工程管理中的应用

2．13G技术在水利工程管理中的应用

3G技术以高效率、低成本、高精度等特点受到人们的欢迎。GPS技术在水利工程管理中的最基本的应用是用GPS建立施工区域内的整体控制测量和施工控制，RTK技术则是水利工程测量中GPS技术更高一级的应用，其目的在于增强测量的精准度。在水利水电工程建设方面，遥感技术可以快速、客观地为工程选址提供所需的自然及人文环境等各类信息。GIS是水利工程建设中选址、构图、施工及后续监测管理中的重要数据分析工具，它主要应用于工程设计、构图阶段，辅助工程设计人员切合实际地完成工程图纸的测绘，在现代大型工程施工中被广泛利用。如调水工程选线及环境影响评价、梯级开发的淹没调查等。

2．2数字地图在水利工程管理中的应用

地形图在水利工程建设中起着重要作用，表现为:确定水利设施建设的位置与范围、水库的淹没界线、汇水面积;测量水利工程的高程、坐标等;辅助有效绘制断面图。它主要通过全自动的测图系统等数字化设备，再经过计算机处理后构建数字模型与地图，获得以上信息，并可以根据模型或地图上的任意一点坐标获得该点高程，进而完成断面图以及建筑物的设计。数字地图与传统地图不同，更强调精确构图和成图比例的恰当、合适。

2．3电子平板仪在水利工程管理中的应用

电子平板仪在水利工程建设中主要用于地形图测绘，它将地表构成用特定符号按一定比例绘制在地形图中并制成不同比例的水利工程地形图。它利用常用测绘设备采集测绘点的相关信息，简化了测绘步骤、程序，提升了测绘质量，它具有以下测绘优势:成图以点为呈现方式，密度低;易于携带，是其他地图绘制的基础;数据处理方便;测图过程不受图幅分幅影响，图幅拼接误差低。

2．4变形监测技术

常见的变形监测技术主要有大地、基准线、液体静力水准测量法3种。大地测量法是一种经典的方法。它的理论与应用都比较成熟，测量数据可靠，操作费用较低，不过观测时间较长，劳动强度较高，测量精度易受观测条件影响;基准线测量法则是变形监测中的常见方法，主要应用于近坝区岩体、高边坡等坡体水平位移的监测;液体静力水准测量法目前发展较快，适用于坝体高程观测及传递，可同时获取多个监测点高程。

2．5水下地形测量技术

近几年，随着卫星定位技术的发展，DGPS和CORS在多波束测深仪的配合下，可以更方便、高效地对水下地形进行测量。DGPS以某点为基点，通过GPS接收机连续接收卫星发射信号，并与该点实际位置对比，明确误差伪距修正值，把该修正值通过无线电设备传送给用户，完成信息校正。它具有实时连续、高精度等优点。水下地形测量技术就像水下雷达，在水利工程后续监测管理中充分发挥着数据收集、探测、分析的作用。

3现代测绘技术在水利工程管理中应用的案例分析

为了能够更为直观、形象地了解现代测绘技术在水利工程建设中的积极作用及具体操作，本文以西藏地区某河段水利工程建设为例，具体剖析各项现代测绘技术在工程建设中的作用发挥及应用方面。西藏，我国海拔最高、地形最为复杂、险峻，气候环境最为恶劣的少数民族地区。自古以来，西藏地区依托雪山融水，是我国长江、黄河、雅鲁藏布江及湄公河的发源地，水资源丰富。多年来，我国也先后投入大量的人力、物力在此地进行水利工程建设。现以长江上游、西藏境内河段建设河堤为例，在整个工程建设、管理过程中，信贷测绘技术在其中的应用主要表现为:①坝址选择阶段。坝址的选择是水利工程建设的基础。施工单位在实地勘测的基础上，应该利用3G技术，水下地形测量技术准确、详细地测算出施工区域内的水流流速，土壤成分、结构、耐重力，地形起伏、坡度以及气候变化、温度、环境承载量等会影响堤坝建设的客观环境要素的具体数据，进而结合当地的人文环境综合考虑是否合适在该地建设堤坝，以及如何安排施工流程和坝体设计。②河堤设计阶段。河堤设计即施工蓝图的绘制，工程图的设计讲求比例和数据，前期利用3G技术获取的当地环境数据将成为工程师的考量标准，进而利用数字地图和电子平板仪，确定恰当的工程各部分构图比例和长宽高，坝体厚度等建筑核心要素。③招投标阶段。招投标阶段是一个基于数据的选择阶段，投标方的工程方案只有在与精密仪器测量所得的数据高度吻合的情况下才能中标。④施工建设阶段。进入施工阶段意味着工程开展了一半，施工区域如何开挖能尽量减少对环境的破坏以及防止出现自然灾害，土层应挖多深、多长等都需要利用数字地图和电子平板仪。⑤后期监管阶段。此阶段就需要充分发挥变形监测和水下地形测量技术的作用。定期或不定期地利用相关设备进行数据比对，防止建筑的破损、裂缝、变形以及根据水流状况适时加固河堤等。

4结语

宝贵的水资源通过水利工程建设能被人们更好地利用。当前，随着社会发展，以3G技术、电子平板仪等为代表的现代测绘技术以其独特的优势被逐步应用于水利水电工程建设、管理之中，但是，如何具体、有效地促进各项测绘技术功能的最大发挥是每位工程建设者、学者、学生必须致力于研究的问题。除且西藏地区，如何在其他具体的、甚至更为复杂的地形条件下更好地发挥各类现代测绘技术的优势也是需要继续研究的问题。

参考文献:

［1］谢温祥，罗瑞明．水利工程中测绘新技术的应用分析与探讨［J］．科技创新导报，2012(23):87－88．

［2］吴康．现代测绘技术在水利工程中的应用探析［J］．建筑知识，2015(4):41－42．

［3］王占军．浅谈现代测绘技术在水利工程管理中的应用［J］．工程科技，2017(18):36－37.

作者:陈荣涛 秦洪泉 田黎明 单位:南阳市水利建筑勘测设计院