浅谈水利水电工程测绘自动化技术

浅谈水利水电工程测绘自动化技术

中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司湖北宜昌443002

摘要:在水利水电的建设工程里运用现代化的科技测绘手段进行水利水电工程的精准测绘和定位工作,是当今我国全面实行现代化发展和改革的要求,在现代化的科技测绘方式中,运用自动化的测绘技术是非常普遍的,在自动化的测绘技术中以GPS技术、GIS技术、RS技术、数字化技术和数字摄影技术应用的最为广泛,这些技术的运用可以更加精确地获取水利水电工程建设精准的地理信息,从而减少建设工程项目在地理位置的确定和建设过程中的建造误差的情况出现,还在很大的程度上提高了建设的质量和经济效益,也促进了水利水电工程建设更加具有可持续发展的趋势。

关键词:水利水电工程;测绘;自动化技术

引言

既往对交通项目、建筑工程、水利工程的测量,主要使用传统测量技术,这种测量工作需要耗费大量的物力与人力,记录数据需要使用大量的文本,不仅很容易散失,更容易出现数据混淆,导致计算出错,影响测量的最终结果。而在进入21世纪后,测量技术随着网络技术的发展愈加的智能化和多样化,水利工程测量甚至在近些年来呈现出数字化的发展趋势。目前,我国水利工程所使用的数字化测量技术主要有网络通信数字化测量技术、全球定位系统数字化测量技术以及地理信息技术数字化测量技术,这些技术均有非常广泛的应用范围,即将其用于水利工程测量,将会大大提高测绘质量与测绘水平。

1自动化的测绘技术

伴随着现代化建设的全面开展,许多先进的科学技术方式和仪器设备运用到了现代化建设中来,水利水电工程的建设中也有许多的先进科学测绘技术对以往的测绘方式进行着更新换代。自动化的测绘技术里相继出现了GPS技术、遥感技术等,这些现代化的测绘技术开始在水利水电工程的建设中发挥巨大的作用,并且在一定程度上提升了工程测绘的测绘质量,提高了工程建设的经济效益,遥感技术和全球卫星定位技术在测绘工程里的运用更是提升了工程测绘的精准度,对水利水电工程的建设提升了速度,对所收集的测绘信息和数据更加精确,对建设工程的定位更加具有有效性。自动化测绘技术的运用要有大量的数据信息的支持,探测器要获得信息数据需要网络技术的支持。同时还需要将数据的信息传送给网络控制的终端计算机上,由计算机操控人员对数据进行数据编辑和数据的归纳,在构建起相关的数据模型后,再对测绘结果进行分析,以此达到为水利水电工程提供精确地测绘数据。

2水利水电工程中的测绘自动化技术及应用

2.1GPS技术

GPS技术是由GPRS连接和监听模块、数据处理模块、GPS数据处理模块、GPS数据接收模块、以及GPRS信息处理模块这5部分组成,地面控制系统、用户设备系统以及空间星座系统是其3个子系统,可以全天候地发挥出高效、高精度导航。将这种技术应用到水利工程测量中,可以同时定位被测量对象的点、线、面,随后借助处理模块将数据转变为三维坐标。GPS技术具有高精度的优势,一个基线<50km的水利工程,其定位精度也能达到1×10-6;若是基线长度增加,定位精度也会随之提高。该技术的应用流程为:首先进行GPS选点,设置若干个埋设点并标号;随后在埋设点安装GPS接收设备,确保各埋设点与大功率无线电发射源之间的距离不小于50m,并且周边15°范围内不存在障碍物,以确保选点稳定。之后可以进行GPS观测,借助GPS软件检索微型报表,进入静态相对定位模式,观测控制点。

2.2三维激光扫描技术

将激光作为测距载体使用,其单色性、相干性、高亮度、方向性等特性可以极大的提升测量的精度、效率以及可操作性。随着传感器和计算机技术的快速发展,三维激光扫描技术的速度、精确度和抗干扰能力也得到了进一步的提升,有助于实现更长距离的作业。三维激光扫描技术的操作难度和作业成本的下降,使得该技术拥有了更大的应用范围。三维激光扫描技术最主要的设备是三维激光扫描仪,该设备根据测距方式的不同可以分为三角式、相位式和脉冲式三种,其中三角式和相位式的测量范围比较小,脉冲式的测量范围比较大,因此实际的测距工作一般采用脉冲式扫描仪。脉冲式三维激光扫描仪的测量方法是非接触式的高速激光测量,可以通过点云形式细致展现出所测物体的几何特征,其工作原理是激光发射器发射出激光脉冲投射至被测物体,反射光由接收器接受,然后根据高精度的钟表对激光脉冲往返时间差进行测量与记录。测距仪与被测物体间的距离是光速和时间差乘积的二分之一,光速精度可以通过提升影响大气折射率的气温气压等因素的测量精度来控制,时间精度可以通过合理的判别技术来控制。

2.3数字化技术

并不是所有地区都具有大比例尺的地图,在为这类区域进行水利工程测量时,应启动“内外一体化”的业务模式,使用数字化成图技术来提升水利工程测量精确性。在应用了这种技术之后,不仅工程测量工作的效率可以得到明显的提高,成本支出也会明显减少。事实上,数字化成图技术所需的依仗很少,只需要使用少量辅助型设备即可有效提高测量准确性,但若要获得更好的测量效果,则应加强技术分析研究工作,避免人为因素给测量结果带来的影响,否则若是频繁出现失误,将有可能引发严重的事故。

2.4GIS技术在水力水电工程中的应用

GIS技术就是地理信息技术,将GIS技术运用到水利水电工程测绘中来,可以实现水利水电工程建设地理位置空间信息的搜集。GIS技术涉及的科学内容较多,涵盖了空间信息的搜集、计算机网络终端的数据分析和测绘遥感技术的应用。在水利水电工程中可以借助GIS技术对工程相关信息数据的精确采集,再通过计算机终端进行数据处理,现代工程实施中为了更好的施工设计,会使用仪器采集更多的数据,包括工程施工中的每一个环节,所以产生巨大的数据体,利用该技术可以将大数据影像呈现在计算机屏幕上,可使得测绘人员非常直观的分析工程建造的数据信息,也由此建立起数据信息化系统,做到精确、高效对空间信息的观测和预报,更为水利水电工程的决策提供测绘依据。

2.5RS技术

所谓的RS技术就是一种通过使用能够准确捕捉到电磁波的遥感器,在避免和目标物体进行直接接触的情况下,对目标地物进行准确探测的遥感技术。将遥感测绘技术运用在水利水电工程当中,则是通过利用安装的遥感器,对工程中存在的各种电磁波的反射、辐射和散射情况进行全面搜集,并对其进行进一步的加工处理和深入分析,从而完成工程建设情况等判定工作。而相比于其他的测绘技术,基于遥感技术下的工程测绘具有极高的时效性,适用于测绘面积比较大的工程项目当中,尤其是其获得的测绘数据具有良好的综合性,因此也深受水利水电工程的欢迎。

结束语

总之,广泛地应用现代化测绘技术手段,对现代化建设中的水利水电工程建设进行精准的地理位置的定位,同时能够做到对所涉及到的地面各种物体影像的清晰呈现,对水利水电工程建造项目的最终决策有着巨大的促进作用,运用自动化的测绘技术将是当今测绘工程发展的主要趋势,掌握第一手的测绘信息数据,快速搜集并及时处理所获得的测绘信息,可以有效的减少成本的消耗同时提高经济效益,也不断地完善自动化技术的应用。

参考文献:

[1]王松,刘鎏,刘志龙.试析遥感技术在水利水电工程测绘中的应用[J].资源节约与环保,2015(03):170-171.

[2]李栋梁.水利水电工程测绘中的相关问题分析[J].黑龙江科技信息,2014(23):43~44.

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