探析现代测绘技术在水利工程中的应用

李健健

摘要：自从改革开放以来，我国经济发展有了显著起色。各类水利工程作为我国整体计划建设的重要组成部分之一，随着人们对水利工程技术的日渐关注以及科学技术的逐步发展，各类新型技术不断涌现。工程地质测绘与编录作为水利工程地质勘测最基本、最重要的方法，可以明确水利工程项目建设中存在的各种地质类问题和缺陷，最终实现工程建设的稳步运行。

关键词：水利工程；现代测绘技术；应用

中图分类号：TV文献标识码： A

引言

当前社会的快速发展，带动了城乡发展的进程，而水利工程在社会的发展过程中起到了非常重要的作用，随着水利工程规模的不断扩大，现代化的测绘技术得以广泛的应用，这在很大程度上降低了测绘人员的工作量及水利工程的造价成本。所以加强对水利工程中现代测绘技术的应用研究是非常必要的事情。

一、工程地质测绘与编录

工程地质测绘与编录在水利工程项目中既是一项最基础的工作，又是水利工程地质勘测最基本、最重要的方法。可以说，水利工程地质测绘技术是工程的地基。地质测绘和编录主要通过地质调查来获得更加丰富和完善的地质资料，然后通过运用地质学、工程地质学以及大量工程实践经验去分析地质体和地质作用在空间和时间上的演变过程。通过多种方式的运用最后对于工程地段内的地质情况得出结论，对于可能存在的地质问题也可以通过工程地质测绘和编录的工作来察觉。最后通过多种学科数据资料的协调、运用来解决存在的地质问题。综上所述，工程地质测绘与编录对于水利工程地质项目建设而言是一项非常基础但确非常关键的工作。

二、水利工程测量的主要工作

日常的水利工程测量工程中的主要项目主要有土方开挖、土工布以及混凝土工程等，尤其是对于大坝施工测量主要分为以下几方面：大坝轴线的定位以及测设、坝身平面控制测量以及坝身高程控制测量以及坝身的细部放样测量等内容，下面将针对水利工程的各类工序中的建筑施工测量具体实施措施进行探讨，例如：在针对水利工程企业中标之后，企业应当组织相关的专业的测量人员，在对工程进行施工前进行相关数据的测量，建立相关的工程施工使用的平面控制网以及高程控制网。

例如：在水利工程正式施工之前，对相关单位提供的相应的控制点进行重复测量，布置相关的施工控制网，其中包括平面控制网以及高程控制网，其相关的测量等级以及精度都务必符合相关的法规法律以及要求，并且定期的对设置好的相关控制网中的控制点进行核算，同样在水利施工过程中，不断的进行跟踪测量，跟踪测量内容大致包括：土方开挖轴线、土石混合料以及坝体堆石之类的内容进行相关的跟踪测量，把握准确的外观尺度以及建筑物位置之类，在得出正确的设施测量数据报送监理单位，从而经过监工程师进行批准备案，从而完善水利工程测量工作。

三、现代测绘技术在水利工程中的应用

1、在大型水利工程中的应用

在南水北调、三峡水利枢纽等大型的水利工程建设中，现代测绘技术深入到各个阶段。勘测施工的坐标框架即控制网的建立，已由GPS定位代替传统的三角测量。目前除大范围（400平方千米以上）控制测量以外，GPS定位从静态定位后处理向实时动态定位方向发展。从单纯的精密定位处理向建立特定勘测施工坐标系方向发展。勘测阶段已完全采用全数字摄影测量技术和野外数字测图技术获得数字地形图。目前，勘测技术开始向机载激光测量和CCD航摄集成技术过渡，以获取真三维数字地图。利用数字地形图可以实现三维虚拟现实，在三维可视化可量测景观上呈现多种工程设计方案，实现各种工程设计仿真，并及时计算出相应的土石方工程量，做出该区域环境评估，以提供最优化设计方案。

在水利工程施工建设和现场管理中，采取了大量的现代数字测绘手段。目前除大量采用全站仪进行施工放样、土石方验收，采用数字水准仪测定挖填深度、测量坡度外，还有三维近地激光影像扫描、GPS-RTK实时测图与工程放样、航空摄影和卫星摄影测量等方法可进行实时的工程进度管理，还可以辅以移动通信和网络通信等手段，实现远程实时监控。在山体开挖、隧道开凿等危险施工中，智能全站仪或GPS与GIS集成技术可实现工程机械的自动化运行和工程安全及质量监控。智能全站仪可以控制机械掘进（隧道）的位置和方向，GPS可以实时定出施工车辆的位置和姿态，可实现现场土方自动挖掘控制和工程量精密计算，从而实现开挖和掘进的自动化。

2、影像提取测绘技术的应用

在对于部分水电厂的选址上，由于其自身的地址相对较为偏僻，或者测量的难度增大，从而对施工以及工程中的相关进程有着一定的影像，应时而生的就是影像提取测绘技术，在施工过程中有效的利用影像提取技术来对相关的区域进行多点布置，从而有效的利用计算机对所采集来的数据以及信息进行整理，从而进行有效的分析研究。在现实建筑施工过程中，有效的利用影像提取技术，从而有效的在复杂困难的环境中进行测绘以及记录。从而有效的解决在水利建筑施工中解决相关的难题，从而有效地提升建筑质量。同样这项工程可以有效的利用测绘数码相机进行摄取信息，进而利用各种软件进行后期制作，从而形成相关的最终数据，这样的测绘技术一定程度上有效的提升了工作质量，降低了测绘工作的难度，减少认为误差，从而更好的提升工作效率。

3、在防灾减灾救灾中的应用

利用“3S”技术不仅可以实现对江、河、湖等水位的监测工作，同时可以提前进行灾情的预报，从而为防灾和抗灾提供准确的信息。而且利用遥感技术还可以实现对水下资源的监测，从而有效的对水污染情况进行监测，以便于采取及时的治理措施。目前在我国已建立了灾情预报系统，对于防灾和救灾将起到积极的作用。

4、变形监测

在大坝变形监测中，用GPS代替经纬仪，对监测基准点的选点条件大为改善。GPS不受地形条件复杂的影响，各测站点之间无需通视，布点灵活方便；不受气候和时间的限制，可以实时监测；GPS的高精度定位，能完全满足大坝监测精度要求。GPS观测数据的自动处理可直接给出大坝水平位移和垂直位移等变形数值，便于水利工作者对大坝变形的原因进行分析，并及时处理，保证大坝安全运营。

5、RS技术在水利工程勘测中的应用

当前在编制地形图、像片图和专用图过程中都会利用遥感技术，能用遥感技术可以有效的对水利工程的流域进行规划，而且在无人烟的地方也能利用遥感像片提供信息，从而有效的减少了野外工作人员的工作强度，可以在短时间内快速成图。

6、RTK技术在水利工程中的应用

所谓RTK工作技术是指实时动态定位技术，是指在某一个已知的点上设立基准站，并且安置一台GPS，对所有的可见卫星进行相关的现场检测，从而有效的利用无线电传送设备，将所观测到的数据以及信息通过相关的数据链传送到相关的流动站，RTK实时的三维精度可以有效的达到厘米级，这样一定程度上大大的降低了水利工程测量工作的劳动强度以及有效的提升了工程作业的效率。工程中对采集到的水下地形点的平面、高程等相关测量数据进行相关的检查以及核实，从而有效的将其输入专业的数字地形图成图软件以及断面图成图软件中进行相关的处理，从而得到更高精准度以及高质量的数字地形图以及断面图。进一步提升水利工程中的测量质量以及效果。

四、现代测量仪器的发展

1、全站仪

全站仪是一种是集测量水平角、垂直角、距离、高差于一体的测绘仪器，具有自动记录、存储和运算功能，作业效率高。后来出现了自动目标识别全站仪，它可以自动跟踪反射器并实时得到三维坐标，通过软件和设计值比较，控制施工过程。目前，全站仪正广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量和变形监测领域。

2、GPS

GPS是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。该系统可以保证在任意时刻、地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，用户通过GPS接收机器可接收到由卫星不间断发送的自身的星历参数和时间信息，经过计算求出接收机的三维位置、三维方向以及运动速度和时间信息，以便实现导航、定位、授时等功能。GPS的出现，彻底解决了传统测绘中的点位通视问题，实现了设站自由的作业模式。

3、超站仪

将全站仪和GPS集成一体，就形成了超站仪。超站仪集合全站仪和GPS的全功能，不受时间地域限制，不依靠控制网，无须设基准站，没有作业半径限制，单人单机即可完成全部测绘作业流程。它克服了目前国内外普通使用的全站仪、GPS、RTK技术的众多缺陷，改变了工程测量的传统作业模式，实现了控制测量、碎部测量和施工放样的一体化和无缝衔接作业。

结束语

现代测绘技术以其高精度、高效率，在水利工程建设中起着关键性的作用，得到了越来越广泛地应用。如何利用先进的测绘仪器、测绘技术和测绘方法，为水利工程建设和管理工作提供高效、精准的服务，是测绘工作者努力的方向。

参考文献

[1]葛文辉，安中仁.水利工程施工技术新进展[J].中国水利，2011，02.

[2]龚振文.GPS在云南高原水电站工程测量的应用[J].现代物业(上旬刊).2011(02)

[3]于景杰.刍议测绘新技术在水利工程中的应用[J].黑龙江水利科技.2010，38（1）：217～218.

[4]李映华.关于水利工程施工的几项技术探究[J].黑龙江水利科技，2012，01.