论文部分内容阅读
摘要:随着社会发展、科技进步和网络通信的大力革新,现代测绘技术逐步被应用于水利工程建设、管理等各个阶段之中,既提高了水利工程建设质量和效率,又减少了工作人员的日常工作量,推动了水利水电事业的现代化发展。因而,加强对现代测绘技术的深入研究是规范水利工程管理的必做工作和前提任务。
关键词:现代测绘技术;水利工程管理;应用
现代测绘技术在水利工程管理中的应用可以大大提高測量精度,确保工程质量,随着科学技术的不断发展与应用,各种现代测绘技术层出不穷,文章对现代测绘技术在水利工程管理方面的应用进行了探讨。
1现代测绘技术发展现状
随着社会科技水平的进步,现代测绘技术水平有了显著的提高,现代测绘技术在原有的技术水平上有了很大的改观,现代测绘技术从传统的人力测绘变成数字化测绘,在测量精度上有了显著的提高。目前,现代测绘主要以3S,即GPS(卫星定位技术)、RS(遥感技术)、GIS(地理信息系统技术)为核心内容,大大提高了水利工程质量,为民众的生活生产提供了非常大的便利。
2现代测绘技术在水利工程管理中的应用
2.13G技术的应用
3G技术以高效率、低成本、高精度等特点受到人们的欢迎。GPS技术在水利工程管理中的最基本的应用是用GPS建立施工区域内的整体控制测量和施工控制,RTK技术则是水利工程测量中GPS技术更高一级的应用,其目的在于增强测量的精准度。在水利水电工程建设方面,遥感技术可以快速、客观地为工程选址提供所需的自然及人文环境等各类信息。
2.2数字地图的应用
水利工程建设规模较大、难度较高、建设周期长,而且在工程项目实施与管理过程中必须在短时间内迅速获取所需的大量数据信息,这都要求测绘技术的相应提高。数字地图在水利工程规划中应用普遍,基于工程所对应的地形图进行合理的规划与布局,并掌握水工建筑的坐标、规模等情况,通过了解水库的实际面积,确定库区的具体搬迁范围。还可以借助先进的仪器设备,如全站仪获取所需信息,通过全自动绘图技术描绘出水下水利工程的数字地图,将上述一系列数据输入计算机进行合理化处理,以获取所对应的地面模型、任意位置所对应的高程、断面型式,确保水利工程规划的准确与合理。
2.3电子平板仪中的应用
电子平板仪在水利工程建设中主要用于地形图测绘,它将地表构成用特定符号按一定比例绘制在地形图中并制成不同比例的水利工程地形图。它利用常用测绘设备采集测绘点的相关信息,简化了测绘步骤、程序,提升了测绘质量,它具有以下测绘优势:成图以点为呈现方式,密度低;易于携带,是其他地图绘制的基础;数据处理方便;测图过程不受图幅分幅影响,图幅拼接误差低。
2.4变形监测技术的应用
测量机器人(Measurement robot)是功能先进的全站仪,其无需人工干预便可自动搜索、跟踪、辨识、锁定目标并进行目标物体角度、距离、坐标、影像等信息的确定与收集,属于智能型全自动全站仪。测量机器人在传统的全站仪基础上加入了步进马达、CCD影像传感及视频成像系统和多款全智能数据控制分析软件。通过CCD影像传感和视频成像系统,智能机器人运用棱镜自动识别目标,并将所获取的数据进行分析运用,自动进行照准和读数等测量,精确而高效。
2.5多波束测深系统应用于水下工程地形测量
单波普测深系统已经在水下工程地形测量方面广泛采用,然单波普系统所采用的点线式测量仪在施测中的任意两条测线之间存在无法消除的盲区,导致测线上水深数据存在,但侧线间无所需数据,为解决这一问题准确获取水下地形数据,必须加强测线,这大大增加了测量的工作量。此外单波普侧深系统的测深精度很大程度上依赖于姿态仪、声速剖面以及电罗经仪器等是否同时安装,而这些仪器在作业中极易受到测船的稳定性与水质变动等因素的影响。
水下工程地形测量难度较大且要求较高,为此多波束测深系统可以通过取代单波普侧深系统的电线状测量模式,而进行面状测量,测量范围大、速度快且精确度高,并且利用较大的数据采样率,自动生成水下测绘三位模拟图。SONIC2024型多波束测深仪的256个波束具有非常宽的覆盖能力和极高的分辨率,信号宽带为60Hz,工作频率分布在200-400Hz之间,并根据水下测量的实际情况实时调整量程和覆盖范围。多波束测深系统可以进行水下地形地物的无障碍、无缝隙扫描而得到三位图像,该技术在航道疏浚、河道演变、水下工程监测、堤坝变形监测、桥墩冲刷监测等方面具有很大的应用前景,该系统能对水库、河道的冲淤状况精准反映,提供形象而真实的水下三维影像,大大提高了水利工程管理水平。
3现代测绘技术在水利工程管理中应用的案例分析
本文以西藏地区某河段水利工程建设为例,具体剖析各项现代测绘技术在工程建设中的作用发挥及应用方面。
西藏,我国海拔最高、地形最为复杂、险峻,气候环境最为恶劣的少数民族地区。自古以来,西藏地区依托雪山融水,是我国长江、黄河、雅鲁藏布江及湄公河的发源地,水资源丰富。多年来,我国也先后投入大量的人力、物力在此地进行水利工程建设。现以长江上游、西藏境内河段建设河堤为例,在整个工程建设、管理过程中,信贷测绘技术在其中的应用主要表现为:
①坝址选择阶段。坝址的选择是水利工程建设的基础。施工单位在实地勘测的基础上,应该利用3G技术,水下地形测量技术准确、详细地测算出施工区域内的水流流速,土壤成分、结构、耐重力,地形起伏、坡度以及气候变化、温度、环境承载量等会影响堤坝建设的客观环境要素的具体数据。
②河堤设计阶段。河堤设计即施工蓝图的绘制,工程图的设计讲求比例和数据,前期利用3G技术获取的当地环境数据将成为工程师的考量标准,进而利用数字地图和电子平板仪,确定恰当的工程各部分构图比例和长宽高,坝体厚度等建筑核心要素。
③招投标阶段。招投标阶段是一个基于数据的选择阶段,投标方的工程方案只有在与精密仪器测量所得的数据高度吻合的情况下才能中标。
④施工建设阶段。进入施工阶段意味着工程开展了一半,施工区域如何开挖能尽量减少对环境的破坏以及防止出现自然灾害,土层应挖多深、多长等都需要利用数字地图和电子平板仪。⑤后期监管阶段。此阶段就需要充分发挥变形监测和水下地形测量技术的作用。
4结语
现代测绘技术结合了多种先进管理技术的总称,在水利工程规模不断扩大,项目数量也越来越多的发展前提下,充分结合多种现代化测绘手段,同时结合实际情况充分利用这些测绘技术的优势,进而保证整个水利工程管理运行质量的提高。
参考文献:
[1]谢温祥,罗瑞明.水利工程中测绘新技术的应用分析与探讨[J].科技创新导报,2012(23):87-88.
[2]吴康.现代测绘技术在水利工程中的应用探析[J].建筑知识,2015(4):41-42.
(作者单位:河北省水利水电勘测设计研究院)
关键词:现代测绘技术;水利工程管理;应用
现代测绘技术在水利工程管理中的应用可以大大提高測量精度,确保工程质量,随着科学技术的不断发展与应用,各种现代测绘技术层出不穷,文章对现代测绘技术在水利工程管理方面的应用进行了探讨。
1现代测绘技术发展现状
随着社会科技水平的进步,现代测绘技术水平有了显著的提高,现代测绘技术在原有的技术水平上有了很大的改观,现代测绘技术从传统的人力测绘变成数字化测绘,在测量精度上有了显著的提高。目前,现代测绘主要以3S,即GPS(卫星定位技术)、RS(遥感技术)、GIS(地理信息系统技术)为核心内容,大大提高了水利工程质量,为民众的生活生产提供了非常大的便利。
2现代测绘技术在水利工程管理中的应用
2.13G技术的应用
3G技术以高效率、低成本、高精度等特点受到人们的欢迎。GPS技术在水利工程管理中的最基本的应用是用GPS建立施工区域内的整体控制测量和施工控制,RTK技术则是水利工程测量中GPS技术更高一级的应用,其目的在于增强测量的精准度。在水利水电工程建设方面,遥感技术可以快速、客观地为工程选址提供所需的自然及人文环境等各类信息。
2.2数字地图的应用
水利工程建设规模较大、难度较高、建设周期长,而且在工程项目实施与管理过程中必须在短时间内迅速获取所需的大量数据信息,这都要求测绘技术的相应提高。数字地图在水利工程规划中应用普遍,基于工程所对应的地形图进行合理的规划与布局,并掌握水工建筑的坐标、规模等情况,通过了解水库的实际面积,确定库区的具体搬迁范围。还可以借助先进的仪器设备,如全站仪获取所需信息,通过全自动绘图技术描绘出水下水利工程的数字地图,将上述一系列数据输入计算机进行合理化处理,以获取所对应的地面模型、任意位置所对应的高程、断面型式,确保水利工程规划的准确与合理。
2.3电子平板仪中的应用
电子平板仪在水利工程建设中主要用于地形图测绘,它将地表构成用特定符号按一定比例绘制在地形图中并制成不同比例的水利工程地形图。它利用常用测绘设备采集测绘点的相关信息,简化了测绘步骤、程序,提升了测绘质量,它具有以下测绘优势:成图以点为呈现方式,密度低;易于携带,是其他地图绘制的基础;数据处理方便;测图过程不受图幅分幅影响,图幅拼接误差低。
2.4变形监测技术的应用
测量机器人(Measurement robot)是功能先进的全站仪,其无需人工干预便可自动搜索、跟踪、辨识、锁定目标并进行目标物体角度、距离、坐标、影像等信息的确定与收集,属于智能型全自动全站仪。测量机器人在传统的全站仪基础上加入了步进马达、CCD影像传感及视频成像系统和多款全智能数据控制分析软件。通过CCD影像传感和视频成像系统,智能机器人运用棱镜自动识别目标,并将所获取的数据进行分析运用,自动进行照准和读数等测量,精确而高效。
2.5多波束测深系统应用于水下工程地形测量
单波普测深系统已经在水下工程地形测量方面广泛采用,然单波普系统所采用的点线式测量仪在施测中的任意两条测线之间存在无法消除的盲区,导致测线上水深数据存在,但侧线间无所需数据,为解决这一问题准确获取水下地形数据,必须加强测线,这大大增加了测量的工作量。此外单波普侧深系统的测深精度很大程度上依赖于姿态仪、声速剖面以及电罗经仪器等是否同时安装,而这些仪器在作业中极易受到测船的稳定性与水质变动等因素的影响。
水下工程地形测量难度较大且要求较高,为此多波束测深系统可以通过取代单波普侧深系统的电线状测量模式,而进行面状测量,测量范围大、速度快且精确度高,并且利用较大的数据采样率,自动生成水下测绘三位模拟图。SONIC2024型多波束测深仪的256个波束具有非常宽的覆盖能力和极高的分辨率,信号宽带为60Hz,工作频率分布在200-400Hz之间,并根据水下测量的实际情况实时调整量程和覆盖范围。多波束测深系统可以进行水下地形地物的无障碍、无缝隙扫描而得到三位图像,该技术在航道疏浚、河道演变、水下工程监测、堤坝变形监测、桥墩冲刷监测等方面具有很大的应用前景,该系统能对水库、河道的冲淤状况精准反映,提供形象而真实的水下三维影像,大大提高了水利工程管理水平。
3现代测绘技术在水利工程管理中应用的案例分析
本文以西藏地区某河段水利工程建设为例,具体剖析各项现代测绘技术在工程建设中的作用发挥及应用方面。
西藏,我国海拔最高、地形最为复杂、险峻,气候环境最为恶劣的少数民族地区。自古以来,西藏地区依托雪山融水,是我国长江、黄河、雅鲁藏布江及湄公河的发源地,水资源丰富。多年来,我国也先后投入大量的人力、物力在此地进行水利工程建设。现以长江上游、西藏境内河段建设河堤为例,在整个工程建设、管理过程中,信贷测绘技术在其中的应用主要表现为:
①坝址选择阶段。坝址的选择是水利工程建设的基础。施工单位在实地勘测的基础上,应该利用3G技术,水下地形测量技术准确、详细地测算出施工区域内的水流流速,土壤成分、结构、耐重力,地形起伏、坡度以及气候变化、温度、环境承载量等会影响堤坝建设的客观环境要素的具体数据。
②河堤设计阶段。河堤设计即施工蓝图的绘制,工程图的设计讲求比例和数据,前期利用3G技术获取的当地环境数据将成为工程师的考量标准,进而利用数字地图和电子平板仪,确定恰当的工程各部分构图比例和长宽高,坝体厚度等建筑核心要素。
③招投标阶段。招投标阶段是一个基于数据的选择阶段,投标方的工程方案只有在与精密仪器测量所得的数据高度吻合的情况下才能中标。
④施工建设阶段。进入施工阶段意味着工程开展了一半,施工区域如何开挖能尽量减少对环境的破坏以及防止出现自然灾害,土层应挖多深、多长等都需要利用数字地图和电子平板仪。⑤后期监管阶段。此阶段就需要充分发挥变形监测和水下地形测量技术的作用。
4结语
现代测绘技术结合了多种先进管理技术的总称,在水利工程规模不断扩大,项目数量也越来越多的发展前提下,充分结合多种现代化测绘手段,同时结合实际情况充分利用这些测绘技术的优势,进而保证整个水利工程管理运行质量的提高。
参考文献:
[1]谢温祥,罗瑞明.水利工程中测绘新技术的应用分析与探讨[J].科技创新导报,2012(23):87-88.
[2]吴康.现代测绘技术在水利工程中的应用探析[J].建筑知识,2015(4):41-42.
(作者单位:河北省水利水电勘测设计研究院)