测绘新技术在水利工程的应用

【摘要】随着科学技术的快速发展以及各学科的交叉融合，涌现出许多先进的新技术，极大地改变了传统测量作业的方式和方法。测绘新技术在水利工程中的应用减少了测绘人员的野外工作时间和工作难度，为工程建设提供了很大的便利。论文主要研究一些测绘新技术在水利工程中的应用，以期提高我国测绘工程的质量水平。

【关键词】测绘新技术；水利工程；应用

1引言

在现代化社会的发展中，很多先进的测绘技术逐渐被应用到水利工程建设中，在一定程度上提高了测绘工作的整体效率，及时准确地为水利工程建设提供了数据支持，保证了水利工程建设的整体质量。基于此，本文介绍了测绘新技术的相关内容，研究了测绘新技术在水利工程中的应用。

2测绘新技术的产生背景和基本内容

2.1水利工程中测绘新技术产生的背景。在传统的水利工程测绘作业过程中，测绘技术人员需要进行大量的野外作业，同时还有复杂的室内数据处理和绘图工作，而且工作周期长、工作效率低、产品单一，无法满足飞速发展的水利工程建设需要。随着科学技术的快速发展，不断涌现出一些新技术和设备，使传统的测绘工作出现了极大的改变，如GPS技术、遥感技术、数字测图技术、无人机倾斜摄影等技术的出现及其在测绘工程中的应用，在很大程度上减少了测绘技术人员的工作量，提高了工作效率，保证了测绘产品的质量[1]。2.2水利工程中测绘新技术的基本内容。现阶段，水利工程规划、设计和施工过程中应用的测绘新技术主要有以下几种：全球定位系统（GPS）、数字化测图技术、无人机倾斜摄影技术、遥感技术。这些技术和计算机技术的有效融合，有效地减少了测绘过程中的人力、物力、时间和成本，为水利工程建设提供了准确的测量资料和信息，满足了水利工程建设的需求，确保了工程资料的完善性。

3测绘新技术的发展

3.13S技术。3S技术是测绘新技术的代表，主要是指GPS全球定位系统、GIS地理信息系统、RS遥感技术[2]。其中，GPS技术能够快速、准确地实现空间定位，而且精度高，费用少。目前，GPS技术已经逐步取代测角、测距、测水准的传统测绘定位技术，广泛应用于城市控制网、工程控制网的建设、地形测量、道路测量、施工测量与监测等行业；RS技术能够持续地观察并研究大陆、海洋、大气等自然环境的变化，逐渐向多种传感器、多频谱、多级分辨率、多时相的信息获取、智能化信息处理的趋势发展，并且可以和遥感制图、地球资源调查的有效融合，成为未来研究的主要方向；GIS技术是将空间数据、属性数据进行统一管理和分析的技术系统，贯穿于空间信息数据获取、处理和管理的各个环节。在虚拟现实技术快速发展的背景下，地理信息系统从二维向多维动态发展，由单台套向网络发展，由简单向复杂数据结构发展。3.2数字化测图技术。数字化测图是以计算机技术为核心，在软件、硬件以及测量设备的支持下，对测量数据进行处理，获得数字地图的技术。目前，数字化测图已经广泛应用于测绘工程领域，在水利工程中的应用主要表现在以下方面：明确水库建设与搬迁的位置与范围、水库淹没的界线、水库汇水的面积；明确水利工程的高程、坐标、规模与方位；有效布置隧洞、渠道以及管道等一系列建筑物的位置以及断面图的绘制等，若采用传统的测绘技术，这些步骤会花费大量的时间与人力，而数字测图技术可以利用全自动的测图系统、电子平板仪以及数字化的设备得到更加精确的数据，经过计算机处理后，构建数字地面的模型与数字地图。3.3无人机倾斜摄影技术。倾斜摄影技术是世界测绘行业近些年开展起来的一项新技术，改善了传统航空拍照丈量单一相机垂直视点拍照地物的限制，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，一起从垂直、侧视和前后视等不同角度收集影象，获取地面物体更为全面、准确的信息。将倾斜摄影技术获取的印影数据进行人工或主动化加工处理，得到的三维模型，称为“倾斜摄影模型”。随着倾斜摄影技术的不断开展，以其为基础衍生的实景建模技术可经过相片、视频、点云等多种数据源生成与现场环境完全相同的实景模型，大大扩展了倾斜摄影技术的功能性。

4测绘新技术在水利工程中的应用

4.1平面控制测量。平面控制测量是工程测量技术的代表，是其中的重要环节，直接关系着工程建设资料的准确性。随着GPS静态定位技术的发展，GPS技术逐渐取代了常规测量方法，普遍应用于各种类型和控制网布设。GPS布设控制网具有以下特点：（1）定位精度高。GPS静态测量定位精度，在15km内可达到厘米级，在500km内相对精度可达到10~7m。（2）测站点选址灵活。由于GPS控制点间不需要通视，只需要上方空旷，保证卫星截止角的高度满足要求。因此，点位位置可根据需要灵活选择。（3）操作简单、观测时间短。GPS接收机自动化程度高，在外业观测中只需进行对中、整平、量取天线高即可。而且GPS控制网测量每时段只需要进行观测约1~2h，观测时间短，工作效率高。（4）全天候作业。GPS测量一般不受天气影响，可以进行24h观测。（5）提供三维坐标。GPS控制测量数据由专业软件进行处理，结合GPS高程拟合测量，可以提供精确的控制点三维坐标。4.2数字化成图。数字化成图指的是应用RTK、全站仪配合计算机成图软件测制水利工程用图。水利工程对地形图的要求较高，为了满足水利工程用图的实际需求，可以使用数字化测图技术采集目标点的数据，这种技术的优势主要有以下几点：1）测量精度高。数字化测图的外业数据来源包括RTK测量、全站仪测量以及摄影测量等，控制测量相对传统的由高级到低级的布设原则，层级少降低了误差的积累与传播，数据传输全部由电子信息完成，避免了人为因素的影响，碎部点测量精度更高。2）自动化程度高。传统的测量方法主要通过人工操作，包括外业测量、记录、内业数据处理、绘制图件等，人为因素影响大，出错概率高。数字测图实现野外自动记录、内业自动处理、自动成图等，自动化程度高，避免了人为因素的影响，出错概率小，而且减少了测绘技术人员的内外业劳动强度，提高了工作效率。3）图纸表现力强。数字化成图技术的应用避免了人为因素的影响，使图纸上的图示、图例、符号、线条以及颜色得以规范，统一。作出的地形图干净、整洁，图纸内容丰富，表现力更强。

5结语

在科学技术快速发展的大背景下，很多先进的测绘技术应运而生，测绘新技术在水利工程测量中的应用，为后期施工的顺利开展提供了数据支持，减少了野外作业的时间，在很大程度上提升了水利工程施工建设的精确度，为水利工程建设的整体质量提供了保障。

【参考文献】

【1】李菁.水利测绘中运用的新型技术[J].河南水利与南水北调,2018,47(6):39-40.

【2】刘永建.试论当代测绘新技术在测绘工程中的应用[J].工程建设与设计,2018(2):69-70.

作者:任志强 单位:上海市水利工程设计研究院有限公司