数字化测绘技术在水利工程测量中的应用研究李允勇

数字化测绘技术在水利工程测量中的应用研究李允勇

1.聊城市测绘院山东聊城252000;2.山东省鲁南地质工程勘察院山东济宁272100

摘要:在进行水利工程的建设时,运用现代数字化测绘技术可以对各个要素进行数据的加工和处理,从而形成各种用途的图件产品,满足不同用户的需求,还可以提高产品的精度,保证测量工作的准确性。在科学技术不断发展的大背景下,数字化测绘技术也在不断发展更新,这就极大地推动了测量工作的发展,以保证水利工程测量的准确性和可靠性。本文探讨了数字化测绘技术在水利工程测量中的应用。

关键词:数字化测绘技术;水利工程测量;应用

为能够确保水利工程的建设质量,相关部门必须大力研究与水利工程相关的技术,而数字化测绘技术在水利工程测量中展现出F良好的发展前景。相较于传统技术,数字化测绘技术的操作更加精准与简便,且这项技术具备全面性,在极大程度上影响着工程建设的质量,可有效提升水利工程测量的精准性。

1数字化测绘的优势

水利工程建设中勘察测量、施工过程、竣工投入等几个阶段特点,决定了它与一般建筑工程有着更大的风险,这就需要在建设初期勘察测量的水平、精度要不断加强,水利工程传统测量技术存在着成本大、效率低、测量精度已到瓶颈等诸多问题,而数字化测绘技术的出现,解决了这一系列问题,随着全球定位系统GPS、地理信息系统GIS、摄影测量与遥感RS技术的日趋成熟,现水利工程测量中依托3S技术进行数字化测绘已经较为普遍,其应用性强,设备设施依然在不断研发、更新。

1.1节约成本,传统测量方法复杂、精度低、误差大、人工工作量大、测量周期长,不利于工程成本目标的实现。利用数字化测绘技术,设备设施一次性投入,全站仪在持续测量时只需要固定好测量位置,不受环境制约等影响,特别对于较复杂的工程更能够凸显其降低人工工作量的作用,数字化测绘技术运行周期短,能够有效降低管理成本、人力资源成本、最终达到测量阶段成本节约目的。

1.2测量精度高,与经纬仪等传统设备相比,全站仪的数字化测绘精度要远远高于传统仪器,例如利用水准仪、经纬仪、平板仪等仪器测量视距时,视距测量精度在1/200-1/300左右,只适合地形测量和精度要求不高的距离测量,而全站仪等电子设备在日常测量中持续性、稳定性较强,能够减少人为操作不当、传统设备精度不高所造成的误差,在测量中除大风天、天气骤变温差大等造成的精度影响以外,基本不受一般天气影响,保证了精度。

1.3工作效率高,通过将测量的数据输入到计算机中,利用3S技术可以较快的获得最终各项参数以及数据,其实现了快速的计算大量数据,节省了人力物力,缩短计算周期,提升工作效率,且测量数据通过存储、上传网络等方式,能够完整无误保存,避免传统绘图图纸保存不当,导致二次测量。

2数字化测绘技术在水利工程测量中的应用

2.1原图数字化技术

原图数字化技术作为数字化测绘技术中一项重要的内容,在水利工程测量应用的过程中,主要是利用扫描矢量化仪器,将大比例的原图输入到计算机,进而对水利工程进行分析和处理,这样可以大幅度提升工程测量数据的准确性。同时,在原图数字化技术应用的过程中,需要构建的数据系统,主要是各项图像数据进行信息化处理,保证其分辨率的有效性。同时,利用数字化测量仪器可以加快图像处理的效果,保证各项数据和图像的清晰性。

2.2数字化成图技术

在水利工程绘图过程中,若地图的比例尺无法满足对水利工程测量绘图具有较高的准确度要求可以运用数字化成图技术进行水利工程测量的制图。将数字化成图技术运用在水利工程测量中,不需要太多的设备,成本低,且可大大的提升水利工程测量的准确性。如果想要获得更加准确的测量结果,应该重视对结果的分析和研究,排除其中的干扰因素,提升测量结果的准确性。

2.3数字地图技术

地图数字化技术在水利工程测量中的运用,是指运用计算机测绘技术和相关设备,对获得的水利工程测量的原始图纸进行数字化处理,从而快速的获得数字化图。地图数字化技术一般是在时间较紧,且原有图纸中存在大量需要修改问题的情况下采用的,在对水利工程测量地形图进行处理时,一般采用扫描仪以及数字化软件等工具。由于地图数字化技术是对原始地形图的再加工和处理,可能会造成图上的一些信息丢失,对后续工作造成一定的影响,故地图数字化以后还应当进行必要的外业补调绘,以减少地形地物信息的丢失。

2.4数字化遥感技术

数字化遥感技术在应用的过程中,主要是基于已经获取工程现场大比例尺图像,对水利工程的进行调查和分析,获取各项信息和数据。同时,数字化遥感技术在获取信息和数据以后,利用计算机技术对数据和信息进行处理,形成人们肉眼可以识别的图像,以供后期建设使用。同时,数字化遥感技术结合其它的技术形式,对水利工程的整体情况进行预估和构建,使工作人员对水利工程的整体情况的有着一个大概的了解,保证工程施工展开的便捷性,避免施工质量问题的产生,提升了良好的经济效益。

2.5全球卫星定位技术

从技术层面讲,全球卫星定位主要分为GPS静态定位技术和RTK实时定位技术两种。在水利工程测量过程中,应用数字化测绘技术时,我们通常需要综合应用这两种定位技术。GPS静态定位技术在水利工程测量中的应用,主要具有以下几点优势:其一,使用GPS静态定位技术,能够排除测量过程中尤其是远距离测量中因天气因素而造成的测量误差。这是因为GPS静态定位技术的网型结构相对简单,其稳定性也较强,如此一来就有能够降低外界因素的影响,并解决点与点之间不能通视的问题。可见对于水利工程测量这样的大型控制测量,GPS静态定位技术是有较高的应用价值的。RTK实时动态差分法定位技术,是在GPS技术基础上采用载波相位动态实时差分测量方法,从而实现在野外测量也能够获得厘米级定位精度测量数据的测量方法。RTK定位技术在水利工程测量中的工作机理是,首先是基准站通过调制解调器,准确将观测值及站点坐标以电磁信号的形式发送到流动站。值得注意的是,流动站不仅可以作为基准站数据的接受点,同时也是GPS观测数据接受站点,并且它还能对两种数据的差分观测值进行实时处理,从而收集具有高精度的测量数据。从RTK技术特性来看,其主要可以应用于小型水利工程测量工作。因为在小型水利工程测量中,使用RTK测绘技术就可以充分发挥其高精度的特性,有效减少站点分布即减少GPS技术所需的过渡测量点,从而有效提升测绘的整体效果。

2.6数字水准仪的有效应用

数字水准仪又被称为电子水准仪,其是数字化测绘重要的仪器设备,它是在传统测绘中使用的自动安平水准仪基础上发展而来。在水利工程中要想高效应用数字化测绘,首先就应该合理的操作数字水准仪,在操作过程中我们主要需要主义以下几个问题:其一,是高效完成人工照准及调焦工作;其二,标尺条码有两个方面的作用,一方面是被成像在光电传感器上(线阵CCDD元器件),以供电子读书,另一方面则又被成像在望远镜分化板上,以供观测。其三,每站观测数据在内存模块或PCMCIA卡上自动记录并进行各项检校,仪器可设置自动进行地球弯曲差和大气垂直折光差改正,从而有效提升测量的效率及精准度。

综上所述,数字化测绘技术在水利工程测量工作中的运用,充分发挥数字化测绘技术的优越性,提高水利工程测量工作的效率和质量,为我国水利工程测量的技术发展带来巨大的影响。

参考文献

[1]张逸仙.数字化测绘技术在水利工程测量中的应用[J].中华建设.2016(12).

[2]陈彤.简析数字化测绘技术在水利工程测量中的应用[J].陕西水利.2018(04).

[3]邱先威.数字化测绘技术在水利工程测量中的应用[J].城市建设理论研究(电子版).2016(35).

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