探讨数字化测绘技术在水利工程测量中的应用

胡胜洪（巍山县水务局水利勘测设计所，云南巍山672400）

探讨数字化测绘技术在水利工程测量中的应用

胡胜洪（巍山县水务局水利勘测设计所，云南巍山672400）

随着现代化科学技术的不断发展，GPS技术、RS技术、GIS技术等数字化测绘技术被广泛应用于水利工程测量作业中，实现了精准度较高的水利工程测量目标，同时，进一步提高了水利工程测量效率。为此，为了推进我国水利工程领域的进一步发展，应结合数字化测绘技术优势，实施城市地下水排水、水利工程建设、水利工程安全管理等作业，达到最佳的工程作业状态。本文从数字化测绘技术优势分析入手，并详细阐述了现代数字化测绘技术的具体应用。

数字化测绘技术；水利工程；测量

前言

基于计算机和网络技术的不断普及，智能化仪器在应用过程中逐渐呈现出定位精确、体积小、重量轻等优势特点，被逐渐应用于水利工程测量中。而随着水利工程测量技术的不断革新与发展，其测绘手段逐渐趋于自动化、数字化发展方向。为此，我国水利工程行业在可持续发展过程中，应提高对新型测绘技术的关注度，同时，引进智能测量仪器。以下就是对水利工程测量中数字化测绘技术应用问题的详细阐述。

1 数字化测绘技术优势

就当前的现状来看，现代数字化测绘技术优势主要体现在以下几个方面：

（1）现代化测绘技术成图精度高，同时，在外业数据采集时，可利用全站仪监视水利工程测量区域，并自动采集地形地物点的三维坐标，且对三维坐标数据进行存储，高效完成外业测量工作；

（2）与传统手工绘图相比，现代数字化测绘技术可实现对各个要素实施数据的智能化加工，同时，将所加工数据转换为不同的图件产品，满足测量人员测量数据应用需求；

（3）现代数字化测绘技术注重直观化测绘数据的反馈，即借助多媒体技术，完整展现测量对象外貌和形象，由此便于测量人员对测量对象一目了然；

（4）数字化测绘技术的应用逐渐实现了数字化产品的保管，因而，产品的保管不易出现变形、重复问题，同时，客户可利用数字化测绘结果，对水利工程资源使用情况等进行规划。

2 水利工程测量中现代数字化测绘技术的具体应用

2.1 GPS测量技术的应用

2.1.1 GPS测量技术基本情况

图1为GPS定位系统原理图，从图中即可看出，GPS定位系统由5个部分，即GPS数据接收模块、数据处理模块、GPRS连接和监听、GPS数据处理模块、GPRS信息处理模块共同组成，同时，其共有空间星座、用户设备、地面控制三个系统，继而可实现全天候、高效益、高精度导航，并在系统定位中，对测量对象点、线、面等同时定位，然后，将定位数据转化为三维坐标。而GPS数字化测绘技术在水利工程测量工作中的应用，有重量轻、体积小、定位精度高的优势，因而，获得了现代水利工程行业的青睐。

从GPS技术应用特点角度来看，其定位精度高，即在基线小于50km的水利工程测量作业中，定位精度可达到（1-2）× 10-6，同时，随着基线长度的增长其精度将有所提高。此外，在GPS测量作业中，可不具备站间相互通视功能，因而，不必建立觇标，继而由此缩短了测量作业耗时长度。同时，在GPS测量工作中，通过快速静态、实时动态测量方式的应用，达到了以秒为单位的点测量，并在平面位置观测时，提供三维坐标，最终达到精准度较高的测量效果。

图1 GPS定位系统原理图

2.1.2 GPS测量技术应用步骤

水利工程测量对GPS测量技术的应用需从以下几个层面入手：

（1）GPS选点。即在水利工程测量作业中需重点完成水量调整、治理水道等任务，因此，在GPS选点时，应依据水利工程测量标准，设置13个埋设点，同时，用1～13号对所设埋点进行标号，满足GPS测量需求。但在GPS实践选点工作中，应保证埋设点便于GPS接收设备的安装，同时，各个埋设点需距离大功率无线电发射源约200m之外，而两点间间距大于50m，由此满足GPS数据测量需求。除此之外，在GPS选点期间，亦应保证点周围15°范围内无障碍物，就此保持选点稳定性。

（2）观测。即待水利工程控制点标志选择完毕后，应实施GPS观测工作。而在GPS选点观测前，需对观测仪完好性进行检查，同时，利用GPS软件查找相关卫星报表，然后，进入到静态相对定位模式中，并按照表1技术要求，在规定时间内对控制点进行观测。

表1 GPS测量作业基本指标

即从表1中即可看出，在GPS控制点观测期间，需针对数据采样间隔、有效观测卫星个数、观测时段、卫星截止高度、GDOP值等指标进行控制。此外，为了避免GPS测量中天线相位中心误差问题，应保持天线平整度，且保证天线标志线指向北，最终将定向测量误差控制在小于5°状态下。

（3）数据处理。即在GPS测量中，需按照GPS接收机提示，输入相关数据，并完成基线解算、质量检核等处理工作，然后，反馈各个控制点三维坐标。例如，某水利工程测量项目在实施过程中，即采用GPS技术对测量对象进行了观测，其其中5个点号GPS控制点三维坐标测量数据如表2。

表2 GPS控制点三维坐标

即通过GPS控制点三维坐标数据的反馈，满足了水利工程测量需求。

2.2 RS技术的应用

RS技术，即遥感技术在水利工程测量工作中的应用，通过摄影、陆地、航空、航天摄影测量等技术手段，反馈有价值的测量信息。例如，在水利工程测量对象地形、地貌信息采集过程中，可借助遥感技术的陆地卫星照片信息反馈功能，传输比例为1：2.5万或者1：5万、1：10万、1：20万的专题图，然后，允许测量人员利用计算机处理卫星数据，并将卫星图片进行打印、输出，最终清晰的展示水利工程测量对象的地学综合信息。此外，由于RS遥感技术具备信息复合、信息定量化、辐射校正、图像分类、信息特征提取等功能，因而，将其应用于现代水利工程测量工作中，可为测量人员提供优质图像，满足测量工作实施条件，同时，提高水利测量精度。另外，在水利工程测量作业中，为了将控制点测量精度提升至5cm以内，那么在水利工程内外业测量期间，可应用RS技术中地面数字测图功能，获取精度高的数字地图，同时，达到控制点测量精度控制目的。从以上的分析中即可看出，在水利工程测量作业实践期间，合理化应用RS技术，可提高水利工程数字化测绘水平，为此，应提高对其的重视程度。

2.3 GIS技术的应用

GIS技术，即地理信息系统，以地理空间为基础，同时，注重通过地理模型分析方法，实时提取多种空间地理信息，并将计算机程序中所输入的数字型数据转换为地理图形，供用户使用。而GIS技术在水利工程测量工作中的应用，要求内外业测量人员，应在水利工程测量期间，建立水利资源地理数据库，同时，实现空间数据的检索和浏览，然后，利用GIS技术描绘水利资源分布图，最终由此提供水利工程测量中GIS空间动态模型，允许测量人员通过对模型空间数据和属性数据的分析，找出河道保洁的切入点，同时，了解陆域范围内水利防洪、灌溉、水量调整、水利治理等作业水平，达到最佳的水利工程实施状态，且提高水利工程测量结果精准度。除此之外，GIS技术的应用，亦可减少水利工程测量中人工作业量，节省人工费用，为此，应强化对其的运用。

3 结论

综上可知，基于当代社会的可持续发展，水利工程建设中河道保洁、堤坝建设、水利治理等问题逐渐引起了人们关注，而水利工程内外业测量，作为水利工程建设关键，要求现代测量人员在实际工作开展过程中，应合理化应用GIS技术、RS技术、GPS技术等新型数字化测绘手段，且在水利工程测量期间，将测绘信息转换为直观的地图等形式，精准化水利工程测量结果，满足当代水利工程建设项目实施条件，迎合当代社会发展中水利建设需求。

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2095-2066（2016）34-0111-02

2016-11-14