現代測繪技術(shù)在水利工程的運用論文
現代測繪技術(shù)在水利工程的運用論文
摘要：水利工程建設是為了實(shí)現科學(xué)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(lèi)型之一。在我國現代化科技日益進(jìn)步發(fā)展的背景之下，測繪技術(shù)也會(huì )隨著(zhù)科技發(fā)展日趨完善，將會(huì )有助于水利工程相關(guān)工作的高效化運行。此外，在實(shí)際應用期間，大量測繪技術(shù)的應用價(jià)值呈現出多樣化發(fā)展趨勢，包括監測水土流失價(jià)值以及防洪抗旱價(jià)值等。同時(shí)，在避免各種災害事故的過(guò)程中，還會(huì )起到保護生態(tài)環(huán)境的效果，促進(jìn)水利工程相關(guān)項目建設工期的縮短，在運營(yíng)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(shù)在水利工程中的應用展開(kāi)詳細論述。
關(guān)鍵詞：現代測繪技術(shù)；水利工程；應用
隨著(zhù)水利工程建設工作的大力開(kāi)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(shù)逐步得到了廣泛應用，例如，現代化信息測繪技術(shù)等［1］。此外，在實(shí)際應用期間，大量測繪技術(shù)的應用價(jià)值呈現出多樣化發(fā)展趨勢，包括監測水土流失以及防洪抗旱價(jià)值等。同時(shí)，在避免各種災害事故的過(guò)程中，還會(huì )起到保護生態(tài)環(huán)境的效果。由此可見(jiàn)，從水利工程發(fā)展的實(shí)際情況入手，對于現代測繪技術(shù)必須要有一個(gè)相對客觀(guān)的分析，促使其充分發(fā)揮其實(shí)踐意義。
1現代測繪技術(shù)基本概述
隨著(zhù)時(shí)代日益演變，傳統形式的光學(xué)測量?jì)x器難以滿(mǎn)足時(shí)代發(fā)展需要，各方面矛盾不斷凸顯，例如，儀器的操作程序相對復雜，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(shí)際測繪工作當中，必須要大力引進(jìn)多種新型測繪技術(shù)，從現代測繪技術(shù)角度出發(fā)，其核心是“3S”技術(shù)，具體來(lái)說(shuō)就是所謂的GPS技術(shù)、GIS技術(shù)及RS技術(shù)。日前，“3S”技術(shù)已經(jīng)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(shù)具有自身不同的特點(diǎn)，具體來(lái)說(shuō)，GPS技術(shù)全稱(chēng)是衛星定位技術(shù)，其工作原理是借助人造衛星所形成的信號，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(jìn)行客觀(guān)性分析研究；GIS技術(shù)全稱(chēng)為地理信息系統，主要就多樣化空間信息實(shí)施一系列系統化的操作，如檢索以及儲存操作等。實(shí)質(zhì)上，在實(shí)際工作期間，該技術(shù)屬于現代化管理工作的核心，同時(shí)也是遙感技術(shù)應用工作中不能缺少的元素；RS技術(shù)就是我們通常所說(shuō)的遙感技術(shù)，該技術(shù)必須要對數據進(jìn)行包括提取在內的系統化操作［3］，然后在此前提下，實(shí)施全方位的目標信息分析與處理，從現代遙感角度出發(fā)，其已經(jīng)融合了大量高科技手段，如空間技術(shù)等，自身的應用價(jià)值得到了不斷提升。
2現代測繪技術(shù)的現狀與發(fā)展
與傳統形式的光學(xué)測量技術(shù)進(jìn)行對比，現代測繪技術(shù)在實(shí)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(shù)逐漸向著(zhù)數字化方向、自動(dòng)化方向以及信息化方向邁進(jìn)，現階段測量?jì)x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(xué)測量技術(shù)或者相關(guān)的測量設備［4］。從全站儀應用角度出發(fā)，該儀器可以自動(dòng)化跟蹤測量工作中的反射器，然后對測量好的坐標進(jìn)行三維轉化，而且還可以?xún)戎孟鄳膶?shí)現測量中的三維坐標轉換，同時(shí)還可以通過(guò)內置微計算機，就相關(guān)信息數據實(shí)施詳細記錄與及時(shí)處理，進(jìn)而有助于相關(guān)測量數據的有效轉換。針對一級控制測量當中的超站儀來(lái)說(shuō)，現階段該儀器已經(jīng)逐漸實(shí)現了全站儀以及GPS兩者的緊密結合，而且不會(huì )受到空間以及基準站點(diǎn)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�，F代測繪技術(shù)的主導是“3S”技術(shù)，具體來(lái)說(shuō)，“3S”技術(shù)主要包括GPS技術(shù)、GIS技術(shù)以及RS技術(shù)，這三者在實(shí)際應用期間，所發(fā)揮的作用實(shí)質(zhì)上是存在較大區別的，所發(fā)揮的效果也存在不同，通常情況下于數據收集領(lǐng)域與數據處理領(lǐng)域將會(huì )發(fā)揮出難以比擬的效果［5］。比如，應用GIS技術(shù)，可以對數據信息進(jìn)行高效化分析、集成，然后對相關(guān)的.地理空間進(jìn)行研究，明確定位空間位置，而且還具備非常強的查詢(xún)能力，具備良好的可視化表達功能等�，F階段，現代攝影測繪技術(shù)實(shí)現了攝影技術(shù)在實(shí)際工程建設中的有效應用，并憑借地理信息技術(shù)實(shí)現實(shí)際化測量，在精度上和測量工作量上有著(zhù)很大的優(yōu)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(shù)應用日益廣泛，而且現代測繪技術(shù)的應用也代表了該技術(shù)在宏觀(guān)調控與相關(guān)技術(shù)配合層面有了相對較大的突破，而且測繪技術(shù)研發(fā)還會(huì )帶動(dòng)其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展［6］。與此同時(shí)，現代測繪技術(shù)可以提升水利工程自身的工程質(zhì)量與精度，縮短工程進(jìn)度，節省建設成本。
3現代測繪技術(shù)在水利工程中的具體應用
3.1GPS測繪技術(shù)在水利工程中的具體應用
在水利工程建設期間，GPS技術(shù)一般都是被應用到變形監測以及控制測量環(huán)節中�？傮w而言，選址工作屬于水利工程建設的必要環(huán)節，一般情況下，受多種因素影響，包括復雜地形以及較差通視條件等，將會(huì )對水利工程測量造成一定的阻礙，借助GPS技術(shù)就能夠從源頭上解決該問(wèn)題，究其原因在于該技術(shù)在測量工作中不會(huì )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(shù)并沒(méi)有通視條件限制，能夠實(shí)現動(dòng)態(tài)化及時(shí)監測，而且在測量精度方面，也可以充分滿(mǎn)足水利工程實(shí)際建設過(guò)程中的精度要求。因計算機軟件支持，還能夠實(shí)現大壩信息的自動(dòng)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(shù)在水利工程中的具體應用
從數字地圖角度出發(fā)，該技術(shù)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(diǎn)，然后從整體上實(shí)施合理化空間布局規劃，進(jìn)而明確水利工程中關(guān)于建筑物的相關(guān)信息，包括建筑物規模與建筑物坐標等［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(jìn)行明確，從而在此前提之下，了解清楚水庫具體搬遷面積與范圍。第三，水利工程規劃工作開(kāi)展中，通常情況下會(huì )運用到大量的機械設備，如全站儀等，將全自動(dòng)繪圖系統作為媒介，準確獲取數字地圖。之后，再借助計算機技術(shù)，對相關(guān)的信息數據實(shí)施科學(xué)化處理，最終繪制出數字地面模型。與此同時(shí)，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，之后再得到具體斷面圖形，實(shí)現水利工程規劃的科學(xué)化與規范化。
3.3全景真三維技術(shù)在水利工程中的具體應用
在全景真三維技術(shù)應用期間，一般都是借助車(chē)載激光掃描以及機載激光掃描等處理技術(shù)，對地面高程數據進(jìn)行收集，進(jìn)而解算合成，之后再直接生成相應的高度自動(dòng)化三維立體影像，結合地理三維坐標對相關(guān)的空間信息實(shí)施合理化組織管理［9］。這種情況下，該技術(shù)不僅能夠把地形信息、景觀(guān)信息、水文信息以及地質(zhì)信息等要素與屬性信息進(jìn)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(dòng)生成真實(shí)場(chǎng)景。在三維技術(shù)所生成的數字化與智能化平臺基礎上，就可以對水利工程三維設計進(jìn)行科學(xué)化管理，包括在三維地理地形圖當中，相對直觀(guān)地了解建筑物情況、開(kāi)挖邊坡情況等，進(jìn)而準確計算建筑物體積、挖填土石方量以及建筑物面積等。
3.4信息化測繪技術(shù)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(jìn)的數字柵格圖、高程模型以及線(xiàn)劃圖等，然后在此基礎上繪制影像三維圖。通常情況下，在三維地形圖當中，所規劃設計出來(lái)的河道中心線(xiàn)，將會(huì )根據所設計好的橫斷面間距，獲得橫斷面采樣線(xiàn)，然后實(shí)現橫斷面圖的批量化生成，甚至有的時(shí)候還會(huì )對地面高程數據信息進(jìn)行采集，應用價(jià)值非常突出。借助三維地形圖，可以實(shí)施渠道縱斷面設計，然后促進(jìn)地曲面以及設計曲面的自動(dòng)化繪制，并對相關(guān)信息進(jìn)行綜合化考慮，準確計算挖填方量，通過(guò)相關(guān)數值進(jìn)行調坡，最終實(shí)現土方量平衡，有效繪制土方施工圖。利用信息化測繪還能夠在測繪決策平臺上對水環(huán)境進(jìn)行管理，具體來(lái)說(shuō)，信息化測繪決策平臺由以下幾部分組成，包括防汛抗旱系統、抗旱決策系統、水資源決策系統、水環(huán)境系統等，不同環(huán)節所發(fā)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，然后通過(guò)其他系統的輔助支持來(lái)達到水土流失預測的目的，確保水利工程的合理規劃與實(shí)施。
3.5現代測繪技術(shù)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(shù)也已經(jīng)在部分大型水利工程中得到了應用。首先，從現代測繪技術(shù)層面出發(fā)，在充分運用數字地圖前提下，能夠充分實(shí)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(shí)現仿真操作的規范化與合理化。在此基礎上，還可以對土石方工程量進(jìn)行科學(xué)計算，客觀(guān)評估施工現場(chǎng)環(huán)境，優(yōu)化設計方案；其次，水利工程管理工作中，GPS技術(shù)以及GIS技術(shù)兩者的聯(lián)合應用可以保證工程機械設備的自動(dòng)化操作，增強工程施工建設的安全性，做到質(zhì)量監控管理的全面化，從而防止危險施工中安全事故的發(fā)生；最后，促進(jìn)智能化全站儀作用的充分發(fā)揮，智能化全站儀可以對隧道掘進(jìn)位置與實(shí)際方位實(shí)施合理化控制，動(dòng)態(tài)化監測水利工程車(chē)輛位置與所處狀態(tài)，最終使施工現場(chǎng)的土方挖掘情況得到自動(dòng)化控制，保障水利工程量的精確化，使水利工程開(kāi)挖工作與掘進(jìn)工作得以實(shí)現，縮短工期，從根本上提升工作效率。
4結束語(yǔ)
在水利工程建設工作中，現代測繪技術(shù)應用的意義非常深遠�，F代測繪技術(shù)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(fā)生，最大限度減少人員傷亡過(guò)程中降低經(jīng)濟損失。此外，現代測繪技術(shù)的有效運用，還能夠促進(jìn)水利工程相關(guān)項目建設工期的縮短，在運營(yíng)成本得到控制的前提下，提升工程的實(shí)際工作質(zhì)量水平與工程效率。就長(cháng)遠發(fā)展來(lái)看，隨著(zhù)各種現代測繪技術(shù)的不斷完善，測繪技術(shù)將會(huì )擁有更為廣闊的發(fā)展前景，進(jìn)而走上數字化、智能化以及信息化道路。與此同時(shí)，還會(huì )保證我國水利工程建設盡快實(shí)現經(jīng)濟效益、生態(tài)效益與社會(huì )效益的同步發(fā)展，走上健康持續發(fā)展的道路。
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