現代測繪技術在水利工程的運用論文

現代測繪技術在水利工程的運用論文

摘要：水利工程建設是為了實現科學化地下水控制與地表水管理應用所建設的工程，而測繪工作則是現代化水利工程建設的重要類型之一。在我國現代化科技日益進步發展的背景之下，測繪技術也會隨着科技發展日趨完善，將會有助於水利工程相關工作的高效化運行。此外，在實際應用期間，大量測繪技術的應用價值呈現出多樣化發展趨勢，包括監測水土流失價值以及防洪抗旱價值等。同時，在避免各種災害事故的過程中，還會起到保護生態環境的效果，促進水利工程相關項目建設工期的縮短，在運營成本得到控制的前提下，提升工程效率。本論述就現代測繪技術在水利工程中的應用展開詳細論述。

關鍵詞：現代測繪技術；水利工程；應用

隨着水利工程建設工作的大力開展，水利工程建設規模也得到了不斷擴大。為了在一定程度上減少測繪工作難度、節省工作成本，促使大量現代化的測繪測量技術逐步得到了廣泛應用，例如，現代化信息測繪技術等［1］。此外，在實際應用期間，大量測繪技術的應用價值呈現出多樣化發展趨勢，包括監測水土流失以及防洪抗旱價值等。同時，在避免各種災害事故的過程中，還會起到保護生態環境的效果。由此可見，從水利工程發展的實際情況入手，對於現代測繪技術必須要有一個相對客觀的分析，促使其充分發揮其實踐意義。

1現代測繪技術基本概述

隨着時代日益演變，傳統形式的光學測量儀器難以滿足時代發展需要，各方面矛盾不斷凸顯，例如，儀器的操作程序相對複雜，且儀器的工作效率比較低下，具有相對較低的精確度。針對該情況，在實際測繪工作當中，必須要大力引進多種新型測繪技術，從現代測繪技術角度出發，其核心是“3S”技術，具體來説就是所謂的GPS技術、GIS技術及RS技術。日前，“3S”技術已經被廣泛應用到多種形式的測繪工作當中，尤其是水利工程建設工作中［2］。以上三種測繪技術具有自身不同的特點，具體來説，GPS技術全稱是衞星定位技術，其工作原理是藉助人造衞星所形成的信號，將對應數據信息有效傳遞到地面接收站中，在此基礎上，就收訊者準確位置進行客觀性分析研究；GIS技術全稱為地理信息系統，主要就多樣化空間信息實施一系列系統化的操作，如檢索以及儲存操作等。實質上，在實際工作期間，該技術屬於現代化管理工作的核心，同時也是遙感技術應用工作中不能缺少的元素；RS技術就是我們通常所説的遙感技術，該技術必須要對數據進行包括提取在內的系統化操作［3］，然後在此前提下，實施全方位的目標信息分析與處理，從現代遙感角度出發，其已經融合了大量高科技手段，如空間技術等，自身的應用價值得到了不斷提升。

2現代測繪技術的現狀與發展

與傳統形式的光學測量技術進行對比，現代測繪技術在實際工作當中的效率與工作精度都得到了非常大的提升。而且現代測繪技術逐漸向着數字化方向、自動化方向以及信息化方向邁進，現階段測量儀器應用最為廣泛的是全站儀及超站儀等，能夠達到測量數字化以及信息化的標準要求，可以逐漸代替光學測量技術或者相關的測量設備［4］。從全站儀應用角度出發，該儀器可以自動化跟蹤測量工作中的反射器，然後對測量好的座標進行三維轉化，而且還可以內置相應的實現測量中的三維座標轉換，同時還可以通過內置微計算機，就相關信息數據實施詳細記錄與及時處理，進而有助於相關測量數據的有效轉換。針對一級控制測量當中的超站儀來説，現階段該儀器已經逐漸實現了全站儀以及GPS兩者的緊密結合，而且不會受到空間以及基準站點方面的限制，在日常工程放樣流程、碎步測量流程與控制測量工作中的測量效率得到了不斷提升。現代測繪技術的主導是“3S”技術，具體來説，“3S”技術主要包括GPS技術、GIS技術以及RS技術，這三者在實際應用期間，所發揮的作用實質上是存在較大區別的，所發揮的效果也存在不同，通常情況下於數據收集領域與數據處理領域將會發揮出難以比擬的效果［5］。比如，應用GIS技術，可以對數據信息進行高效化分析、集成，然後對相關的地理空間進行研究，明確定位空間位置，而且還具備非常強的查詢能力，具備良好的可視化表達功能等。現階段，現代攝影測繪技術實現了攝影技術在實際工程建設中的有效應用，並憑藉地理信息技術實現實際化測量，在精度上和測量工作量上有着很大的優化，大大降低了攝影測量的難度。水利工程建設中的測繪技術應用日益廣泛，而且現代測繪技術的應用也代表了該技術在宏觀調控與相關技術配合層面有了相對較大的突破，而且測繪技術研發還會帶動其他相關產業發展［6］。與此同時，現代測繪技術可以提升水利工程自身的工程質量與精度，縮短工程進度，節省建設成本。

3現代測繪技術在水利工程中的`具體應用

3.1GPS測繪技術在水利工程中的具體應用

在水利工程建設期間，GPS技術一般都是被應用到變形監測以及控制測量環節中。總體而言，選址工作屬於水利工程建設的必要環節，一般情況下，受多種因素影響，包括複雜地形以及較差通視條件等，將會對水利工程測量造成一定的阻礙，藉助GPS技術就能夠從源頭上解決該問題，究其原因在於該技術在測量工作中不會受氣候因素、地形因素等的影響，可以確保測量工作順利完成［7］。除此之外，針對大壩變形監測工程，若是運用傳統形式的測量手段，其前提條件是良好通視條件，而GPS技術並沒有通視條件限制，能夠實現動態化及時監測，而且在測量精度方面，也可以充分滿足水利工程實際建設過程中的精度要求。因計算機軟件支持，還能夠實現大壩信息的自動化處理，包括水平位移處理與垂直位移處理等，從而為分析工作提供重要依據條件。

3.2數字地圖測繪技術在水利工程中的具體應用

從數字地圖角度出發，該技術在水利工程規劃當中的應用比較廣泛。第一，水利工程建設期間，需要將所對應的地形圖作為應用基點，然後從整體上實施合理化空間佈局規劃，進而明確水利工程中關於建築物的相關信息，包括建築物規模與建築物座標等［8］。第二，在水利工程對應地形圖當中，還能夠對包括水庫面積等其他內容進行明確，從而在此前提之下，瞭解清楚水庫具體搬遷面積與範圍。第三，水利工程規劃工作開展中，通常情況下會運用到大量的機械設備，如全站儀等，將全自動繪圖系統作為媒介，準確獲取數字地圖。之後，再借助計算機技術，對相關的信息數據實施科學化處理，最終繪製出數字地面模型。與此同時，在掌握數字地面模型以及數字地圖的前提下，還可以準確獲取高程信息，之後再得到具體斷面圖形，實現水利工程規劃的科學化與規範化。

3.3全景真三維技術在水利工程中的具體應用

在全景真三維技術應用期間，一般都是藉助車載激光掃描以及機載激光掃描等處理技術，對地面高程數據進行收集，進而解算合成，之後再直接生成相應的高度自動化三維立體影像，結合地理三維座標對相關的空間信息實施合理化組織管理［9］。這種情況下，該技術不僅能夠把地形信息、景觀信息、水文信息以及地質信息等要素與屬性信息進行結合，從而生成三維數據，還可以建立起多種空間與屬性數據庫，自動生成真實場景。在三維技術所生成的數字化與智能化平台基礎上，就可以對水利工程三維設計進行科學化管理，包括在三維地理地形圖當中，相對直觀地瞭解建築物情況、開挖邊坡情況等，進而準確計算建築物體積、挖填土石方量以及建築物面積等。

3.4信息化測繪技術在水利工程中的具體應用

信息化測繪能夠為水利工程提供大量先進的數字柵格圖、高程模型以及線劃圖等，然後在此基礎上繪製影像三維圖。通常情況下，在三維地形圖當中，所規劃設計出來的河道中心線，將會根據所設計好的橫斷面間距，獲得橫斷面採樣線，然後實現橫斷面圖的批量化生成，甚至有的時候還會對地面高程數據信息進行採集，應用價值非常突出。藉助三維地形圖，可以實施渠道縱斷面設計，然後促進地曲面以及設計曲面的自動化繪製，並對相關信息進行綜合化考慮，準確計算挖填方量，通過相關數值進行調坡，最終實現土方量平衡，有效繪製土方施工圖。利用信息化測繪還能夠在測繪決策平台上對水環境進行管理，具體來説，信息化測繪決策平台由以下幾部分組成，包括防汛抗旱系統、抗旱決策系統、水資源決策系統、水環境系統等，不同環節所發揮的作用也存在一定的差異性［10］。比如，水土保持系統主要是在地理數據庫以及水土流失數據庫基礎上運行的，然後通過其他系統的輔助支持來達到水土流失預測的目的，確保水利工程的合理規劃與實施。

3.5現代測繪技術在大型水利工程中的具體應用

現階段，我國大型水利工程數量相對較多，例如，三峽水利樞紐等。而且，一些現代測繪技術也已經在部分大型水利工程中得到了應用。首先，從現代測繪技術層面出發，在充分運用數字地圖前提下，能夠充分實現三維虛擬。將三維可視化作為基礎，可以制定出不同工程建設設計方案，最終實現仿真操作的規範化與合理化。在此基礎上，還可以對土石方工程量進行科學計算，客觀評估施工現場環境，優化設計方案；其次，水利工程管理工作中，GPS技術以及GIS技術兩者的聯合應用可以保證工程機械設備的自動化操作，增強工程施工建設的安全性，做到質量監控管理的全面化，從而防止危險施工中安全事故的發生；最後，促進智能化全站儀作用的充分發揮，智能化全站儀可以對隧道掘進位置與實際方位實施合理化控制，動態化監測水利工程車輛位置與所處狀態，最終使施工現場的土方挖掘情況得到自動化控制，保障水利工程量的精確化，使水利工程開挖工作與掘進工作得以實現，縮短工期，從根本上提升工作效率。

4結束語

在水利工程建設工作中，現代測繪技術應用的意義非常深遠。現代測繪技術的應用可以在一定程度上有效避免多種工程安全事故的發生，最大限度減少人員傷亡過程中降低經濟損失。此外，現代測繪技術的有效運用，還能夠促進水利工程相關項目建設工期的縮短，在運營成本得到控制的前提下，提升工程的實際工作質量水平與工程效率。就長遠發展來看，隨着各種現代測繪技術的不斷完善，測繪技術將會擁有更為廣闊的發展前景，進而走上數字化、智能化以及信息化道路。與此同時，還會保證我國水利工程建設儘快實現經濟效益、生態效益與社會效益的同步發展，走上健康持續發展的道路。