数字化技术的水利工程论文

1数字化技术概述

数字化技术能实现内外作业一体化，而传统测量经常需要工作人员到实地进行详细的测量，收集完整的资料后再开始进行图形等的绘制，这样不仅降低了工作效率，且劳动强度大，而数字化技术实现内外作业一体化，提高工作效率，减少误差，运用数字化技术实现自动成图，劳动强度低。最后，作为最广泛的新技术之一———数字化技术具有优良的储存功能，测绘人员可将绘制的图纸存储在软盘中，永久保存，出现相关变化时调用出来进行修改，减少图纸的浪费，也无需重新绘图，减少劳动量。

2数字绘图软件在水利工程测量中的应用

传统的水利工程测量图纸多由技术人员手工绘制而成，存在一定误差，使得图纸的精确性受到影响。而数字化技术的出现为自动化绘图提供便利，技术人员可借助数字化绘图软件，输入测量到的相关数据，生成电子数字地图。从实践来看，运用数字化技术进行工程绘图的主要有三种:原图数字化、地面数字测图和航测数字成图。数字化技术为工程测量绘图开辟新的道路和方向，具有成图速度快、精度高、成本低、不受气候影响等优点，在水利工程、城市规划、矿山开采等工程测量中有广泛应用。下面简单介绍几种常用的数字绘图软件。第一，Mapscan软件在原图数字化上的应用。先用扫描仪将地形原图扫描成栅格图像，然后再对图像进行旋转校准，进行矢量化、编辑、整饰，最终形成数字化原图。简单来说，这就是将地形图扫描成数字化地图，将原图扫描成．cal格式的图像文件会出现偏移和旋转现象，通过软件进行校准，而校准中可能出现误差，同时，矢量化地形、地物的过程中也有人为因素的影响，故而其精度不高，它与后来的内外作业一体化数字化测图技术相比，精度较低，但是，其充分利用了原有的图纸，它是原有的测量结果转化成数字化成果的关键。第二，南方CASS4．0地形成图软件，它有助于实现内外作业一体化，绘制精确的数字化地形图，利用软件实现电子地图的编辑和输出，它将全站仪、电子手簿野外采集数据结合起来，是真正意义上的数字化绘图。计算机在处理测站坐标、属性数据等的拓扑关系时，其中涉及到大量的几何数据，无法用简单的数字来表述，故而需要一定的规则来构成符号串表述，这也就是CASS4．0软件中的编码。电子手簿野外采集数据有两种作业方式:有码作业和无码作业，前者的自动化程度高，内业工作量小，但外业中，需要在测站的每点输入编码，考虑点与点之间的连接关系，故而外业效率低。后者的外业效率高，内业工作量稍大，自动化程度稍低一些。这两种数据采集方法各有利弊，需要根据实际情况合理选择。一般来说，在地形开阔地区，多采用有码作业方法;在地物繁多、地貌特殊环境下采取无码作业。第三，捷创力600全站仪，实现自动化的野外数据采集。捷创力600全站仪具有内部存储器，可存储相关的原始数据、点信息，存储空间可实现自我管理，无需连接外部设备。其中，存储空间一般分成区域文化和工作文件，根据野外采集的数据在全站仪上启动自定义用户程序P2，该程序可进行野外数据采集，完成工作后将存储的数据自动传输到计算机上进行地图的绘制。与前文所提的两种软件相比，捷创力600全站仪能利用内存存储数据，具有多层保护，安全性高，不会造成数据的丢失，且能实现自动化数据传输，非常方便。在水利工程测量中，野外测量多，且野外环境恶劣，传统测量方法不仅保证不了精度，且野外作业艰苦，绘制的地图成果单一，无法满足现代水利工程建设的需求，数字化技术、仪器和软件的应用则正好解决这一问题。

3数字化摄影技术在水利工程测量中的应用

数字化摄影技术可以说是今后数字化测量的一个重要发展方向。从摄影测量本身来说，它是利用影像来完成测量工作的科学与技术;从信息技术和计算机视觉科学角度来说，它是利用影像重构三维表面模型的科学与技术，换言之，在室内构建地形的三维表面模型，在模型上进行具体的测绘。从这两个意义层面来看，数字化摄影测量技术与传统的摄影测量没有本质区别，虽然说生产流程和作业方式差别不大，但数字化摄影测量技术为传统摄影测量带来新的变革。这种方法将大量的外业测量转移到室内完成，受自然环境的影像小，非常适合于人口密集地区的大面积成图。该方法在初期投入大，当测区较小时，成本较高。数字化摄影测量技术经常应用于地籍图和大型工程的测绘中，它无需接触被测物体，且工作效率高，结合IMU、GDPS等辅助手段，使得外业测量控制点连接少，测量效率高，逐渐走向全数字化和自动化方向。近景摄影测量技术一般作为地面测量的辅助工具，最初由专业测量相机发展而来，后来逐渐成为数字化领域的专业近景摄影测量工具，最终成为数码非专业的近景摄影测量相机，在土石方量计算、三维图重建、地形勘查、滑坡测量等方面有广泛应用，能获得较为精准的数据资料。数字化技术在水利工程测量中的应用为纸质地图的处理带来便利，利用软件将纸质地图转化成数字地图，随时根据变化和缺陷修改数字化地图，为工程建设提供准确的资料。

4结束语

综上所述，随着数字化测量技术的发展，其在工程测量方面应用越来越广，推动工程测量的发展，拓宽工程测量的服务领域，促进各个学科的渗透和交叉，新技术和新理念不断深入到工程测量学和数字化技术中。在当前形势下，水利工程测量正朝着一体化、实时化、数字化方向发展，测量仪器精度越来越高，其自动化、智能化、网络化水平逐渐提高，推动水利工程测量的发展。数字化技术在水利工程测量中的应用为人们提供更加多样化的测量成果，测量成果从一维、二维走向三维和四维，从点信息向面信息转换，从静态到动态，动后处理到实时处理，从高空到地面、地下、水下，从人工测量走向无接触遥测，测量精度从毫米级走向纳米级。数字化技术与工程测量相互促进、共同发展，推动城市建设，改善我们的居住环境，促进人类社会进步。

作者：黄佳宾单位：广州城建职业学院江西理工大学