水利水电工程测绘自动化技术分析

田建华

（中国水利水电第十一工程局有限公司，河南 郑州 450001）

引言

随着科技技术在不断的研究和发展出现了越来越多的新技术，在很多行业领域中进行应用之后都得到了非常好的效果，为我国的城市发展进程做到了非常明显的改变和提升。尤其是传统的测绘工作在开展的过程中需要很多设备，不但在需要的员工和工具方面充满了繁琐的步骤和操作，而且在测量之后也不能够完全保证数据的精准。

一、自动化测绘技术的主要概念

很多先进的科技技术和仪器设备已经随着现代化建设的全面发展进行了范围比较宽广的应用，而且测绘技术也开始逐渐在实际的应用方面进行发展和研究。比如在自动化的测绘技术中逐渐应用了GPS 和RS 等多种技术，在进行测绘的过程中对工作质量做到了明显的提升。这样的技术应用也在水利水电工程开展建设的过程中起到了明显的辅助作用，为项目的建设提升了经济效益和工程的施工建设效率。在这类工程进行实际的建设过程中，需要应用测绘工作的自动化技术来进行大量数据的收集工作，通过使用测量设备，将得到的精准数据信息传输到计算机设备中进行集中的收集和整理，然后再由工作人员操控计算机对数据进行整体的收集和归纳，将相关的数据进行组合构建成准确的模型之后对测绘结果进行具体的分析工作，通过这种方式可以为工程的施工过程提供更加精准的数据信息来完成测绘工作，能够对工程的定位工作起到更加有效的作用[1]。

二、目前存在的问题

目前在这类工程进行测绘的工作中比较常见的问题，通常会在设备和自然因素方面出现，但使用仪器设备的过程中很可能会由于操控人员的技术方法或者是周围环境条件的影响，而导致机器在测量的数据中出现了误差。在工程的建设过程中出现这种测量误差，对工程测量得出的数据信息会在准确程度方面存在非常严重的影响。在进行测量工作的过程中也可能会受到周围环境的风速和湿度等影响，而导致测绘工作的数据准确程度出现了明显的下降。尤其是这类工程在进行测绘的工作时，通常都会在周围条件相对比较恶劣的情况下进行作业的，所以不同的自然条件影响都会使测量数据的准确性得不到应有的保证。尤其是在自然原因的影响因素会出现变化的同时，测绘结果受到影响所得出的结果也会出现不同。在测绘的工作中通常需要通过工作人员用肉眼进行观察来确认工程测量出的数据结果，在这一环节中也会对实际的数据测量准确程度出现比较明显的影响。比如在进行测量结果的读取工作时需要工作人员使用水准仪来进行控制和测量，如果在读取数据的过程中没有使用十字丝来进行校准，而是直接通过上丝或下丝来完成数据的读取工作，就很容易出现误差的情况影响到工程的顺利开展和建设[2]。

三、测绘技术的应用

（一）技术的发展

我国的电子产业随着科技技术的发展对很多相关行业都增加了非常有利的使用技术，尤其是测绘学的发展对水利水电工程需要使用的测绘工作做到了一定的优化，不但能够对使用的传统技术进行多元化的提升和改良，还能够在测量的数据信息方面做到了精准程度的有效提高，能够在这类工程的建设过程中起到更加有效而且标准的辅助效果。在工程进行建设的初期阶段通常使用的技术在进行测绘的过程中非常落后，在进行测量的时候使用的是比较简陋的工具来进行测量的，比如过去会使用灌水的塑胶管对水平面进行测量，以及在画直线的时候通过使用墨线进行拉直后弹击等方式来进行作业。但是这些使用的措施并不能够在施工的过程中确保一定的精准，所以人们在实际的施工过程中一直研究如何对测量技术进行合理的改良[3]。

（二）使用电子测绘的技术

这种技术主要是通过对过去所使用的手工方法进行研究和改良之后发展而成的，而这项技术已经在目前很多工程的施工过程中进行了大范围的推广和应用。在过去的工作中需要通过手工的方式分析数据进行绘图，但是因为实际的绘图工作中内容比较复杂而且繁琐，所以这项工作在完成的难度方面非常大。工作人员在进行绘图的过程中需要使用平板对工程的内容进行重复的测绘，包括地势和地貌的都需要通过手工绘画的方式在图纸上进行展现。目前已经通过电脑中的软件来代替人工的方式完成了新式的绘图工作，通过实际情况和工程的需求将不同的信息使用图形符号来进行标注和表达，快速的帮助工作人员完成绘图工作。

（三）使用GPS 技术

GPS 技术在现代科技技术的发展过程中已经出现了大范围的应用，比如使用的手机和汽车甚至航天等方面都能够结合这项技术的应用优势，在实际的使用过程中可以为人们提供更多的优质服务。而且这项技术在建筑方面也能够完成测绘工作，比如在对高山或者是山沟等环境条件相对比较复杂的地质情况进行测量的工作中，都可以使用这项技术，忽略地形环境的影响做到对数据信息的精准确定和测量。这项技术还在准确程度和效率等方面具有非常高效的应用特点，可以在很多不同的环境中灵活的应用这项技术，不会受到固定的限制所影响而导致数据信息的错误记录。

（四）使用GIS 技术

目前在工程的建设和设计过程中都需要在实际的工作效率和进度方面满足一定的要求，而测绘技术包含了比如计算机和遥感等很多不同学科的专业知识，这项技术主要是针对地理环境的相关信息进行集中的收集整理和分析研究，能够使用周边环境中所收集到的数据信息作为工作开展的基础，利用计算机设备来进行实际的模拟和分析，就能够使用表格等图形将工程的所有地理信息变化等数据进行明确表示。并且还可以用来对工程的实施状态和效率进行检测和监督。

（五）使用RS 技术

这项技术主要是利用电磁波发射和返回过程中对所有物体的反射情况进行数据的收集工作，因为不同的物体在实际的光谱反弹情况中具有的特点是不同的，所以通过吸收这些电磁波就可以进行不同区域范围内的位置探测或者是直接成像。

（六）使用三维激光扫描技术

这种技术主要是通过使用全自动的高精度扫描技术来完成测绘的工作，目前这项技术在这类工程的建设过程中可以对斜坡的稳定性和边坡的地质等方面进行数据采集的工作。但是在使用这项技术的过程中是使用专业的技术来对电磁波的规律进行分析和破解才能够完成成像的工作。

（七）利用数字化技术

利用这项技术可以在这类工程的建设过程中，将所有地面收集到的信息都能够通过数字化进行处理，形成最终的地理图形来帮助工作人员直观的进行项目工程的分析工作，这种利用各种精准数据和物理形象所集合而成的地理图形为工程人员提供十分精准的信息，并且还能够将原本的其他分散数据和资料进行结合和转化，通过数字化的测绘技术更快速地完成数据的传输和编辑。

（八）利用数字摄影技术

这种技术的应用可以在测绘工作的开展过程中更好发挥出技术的优势，通过与摄影技术和影像测绘的原理以及计算机等设备和技术的相互结合，能够对周边环境所具有的复杂特点起到一定的识别作用，能准确搜集其中的地理环境信息。并且通过数字摄影工作站和测绘技术进行结合完成图像的转化，可以更加智能化和自动化完成测绘结果。

四、在工程中应用的自动化技术

这种自动化的测绘技术在现代的水利工程中是主要的测量技术基础，通过使用GIS 技术和GPS 技术代替了过去的传统人工作业方式，不但在整体的安全程度和数据准确方面做到了明确的提升和改良，还能够突破空间和维度里面的限制，更加准确的分析测量的数据资料。而且在工程的施工过程中通过利用这两种技术还能够更加精准的得出相关的信息数据，在工程的建设过程中收集和处理所有的数据信息作为开展建设工作的基础保障。使用数字化的技术可以将收集的数据和资料进行电子化的处理，并且通过互联网的技术支持，更加快速和便捷的传输所有得到的数据，而且对这些数据的使用和编辑效果，也在这类工程项目在建设过程中对成本控制的工作也有了进一步的提升和优化。通过将测绘技术进行数字化的改变和应用，利用互联网的技术凸显出其中的优势。

五、具体的技术应用方面

（一）在普通水利和水电工程中

在这类工程的测绘工作中应用自动化技术能够在工程建设的位置选择与设计工作方面起到一定的提高效果，通过结合前期的数据收集和处理能够合理根据自然环境条件选择适合该施工的地点。而且利用GIS 技术可以对自然环境的容量调查和调水选线等工作起到更加优化的作用。同时通过数据库的构建可以对水库和管线等元素进行集中和定义，以及RS 技术可以将水资源的数据进行收集和使用，能够有效借用GIS 系统对水资源的变化情况和污染程度进行分析和研究，也能够对自然的河道变化情况进行监测。

（二）在海拔比较高的位置

通过无人机技术的出现和应用可以帮助遥感系统，进行巡航的方式测量和收集需要使用的数据信息，可以为这类工程的建设需求整理好大量的资料信息来完成项目的施工建设。比如在某水电站可以使用无人机进行遥感系统的航测，可以对淹没区的和地质灾害治理和监测等方面的信息进行收集和整理，获得大量的数据资料信息来为后期的工程建设积累大量的资料。而且目前无人机所具有的摄像技术现在也开始应用了高清镜头来进行拍摄，并且还在镜头布局方面使用了很多措施来进行优化，在测量数据的精准程度方面也得到了很大程度的提升。

（三）测量工程的结构

利用RS 技术可以利用声波和光波对地质结构进行深入的测量，确定出是否存在断层等情况。因为这类工程项目的建设需要结合河流的存在和走向，所以对地质环境进行数据的测绘和分析工作非常重要，需要对其中存在的断层等影响工程建设的情况进行分析和判断，选择合适的施工地点来进行工程的建设，防止由于地质条件因素影响造成中断施工，影响到正常的工程进度增加施工的损失。在进行测量的工作中可以利用监测和传感等很多设备进行实际的监测工作，能够将所有的监测数据进行整体的测绘，作为工程建设的基础依据保证工程的建设质量。通过在水利水电的建设工程中适用现代科技技术进行测绘的工作，不但对过去的测绘技术从根本上进行了创新和改变，还能够在多种的地势环境方面选择合适的测量技术进行应用，通常数字化技术和数字摄影技术在实际的应用过程中相对来说比较常见，为这类工程的建设在基础地质条件方面就做到了必要的保障。不但在工程的建设质量方面做到了一定的提高，还能够在大量建设水利水电工程的过程中提高数据收集和处理能力。

六、结束语

总体来说在建设水利水电工程的过程中需要根据施工环境的各种条件，来判断应该是用哪项测量技术来完成数据收集的工作，为工程项目的建设提供精准有效的大量数据信息。通过应用自动化测绘技术能够帮助工作人员在遇到各种复杂的地质情况时进行精确细致的测绘和分析，减少出现数据错误以及存在误差等情况，促进项目工程能够保证进行优质建设。