摘要：隨著中國社會經(jīng)濟水平的不斷提升，國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)發(fā)展迅速，水利工程作為一種除害興利的重要工程，能有效地對自然界的地表和地下水資源進行調(diào)控，控制水流、防洪防澇，以滿足人們在日常生活和生產(chǎn)中對水資源的需求。在科技發(fā)展日新月異的今天，各種先進的技術(shù)手段也被應(yīng)用到水利工程的建設(shè)中，水利工程測繪中水下測量的設(shè)備與測量方式與傳統(tǒng)相比也發(fā)生了很大改變，水利工程測繪的數(shù)據(jù)也更加精準�；诖�，對水利工程測繪中水下測量的設(shè)備與測量方式的選擇展開分析與探討，旨在為相關(guān)人員提供參考。

　　關(guān)鍵詞：水利工程;水下測繪;水下測量;設(shè)備

　　工程測繪也叫工程測量，是工程施工階段所有測量工作的總稱，是施工的重要依據(jù)，對控制工程的施工質(zhì)量具有非常重要的參考作用。對水利工程來說，在施工中需要開展的測量工作包括水下測量、地形測量、變形測量、施工測量、控制測量和竣工測量等，每項測量工作都是工程順利施工的保障。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，很多新型的儀器、測量理念被不斷地應(yīng)用到水利工程的測繪工作中，極大程度地提升了工程測繪的工作效率和測繪數(shù)據(jù)的準確性，使得中國水利工程建設(shè)水平獲得了大幅提升。下文對水利工程測繪中的水下測量方式和設(shè)備進行詳細論述。

　　1淺談水下測量的意義

　　水下測量是水利工程中一種特定測量，是對施工現(xiàn)場所在的水庫、港灣、江河、湖泊、近海水底等環(huán)境的高程和平面位置進行測量，并精準地繪制出水下地形圖，以方便后續(xù)施工中精準地設(shè)計工程結(jié)構(gòu)和施工計劃，對水利工程的建設(shè)具有非常重要的意義[1]。工程測量貫穿于工程建設(shè)的規(guī)劃、設(shè)計、施工和管理的全過程，為工程的順利開展提供重要的數(shù)據(jù)參考，水利工程測量則會涉及控制、施工、水下測量、地形數(shù)據(jù)、竣工監(jiān)控及竣工后監(jiān)控等多項環(huán)節(jié)。與常規(guī)建筑工程不同，水利工程的施工環(huán)境復(fù)雜程度更高，需要在施工中進行大量的實地考察與測量，才能為技術(shù)人員提供必要的數(shù)據(jù)參考。

　　2水利工程中水下工程測量的重要原則

　　在開展水下測量工作時，應(yīng)秉承嚴謹認真的工作態(tài)度，確保測量數(shù)據(jù)的準確度，根據(jù)工程要求認真完成相關(guān)測量工作，為工程的開展提供更加精準、全面的參考數(shù)據(jù)。水下測量應(yīng)嚴格遵守設(shè)計規(guī)劃建模的要求進行數(shù)據(jù)反饋，為水利工程的設(shè)計、施工、規(guī)劃等過程提供準確的數(shù)據(jù)，便于設(shè)計人員和現(xiàn)場管理人員能根據(jù)水下測量數(shù)據(jù)對工程的實際施工標準和設(shè)計要求進行比對，及時發(fā)現(xiàn)施工中可能存在的問題，并進行針對性的整改，以保證水利工程的建設(shè)工作能有序地推進[2]。

　　應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場的實際環(huán)境和工程的實際需求靈活地選擇測量設(shè)備和測量方式，以從多個角度獲得景區(qū)的數(shù)據(jù)，使設(shè)計人員和管理人員能更好地了解工程的實際情況，方便其更好地對工程設(shè)計和施工進行規(guī)劃。由于水下測量工作的難度比普通建筑工程的測量工作難度更高，影響因素更多，技術(shù)人員在進行水下測量工作時，應(yīng)對獲取的數(shù)據(jù)進行反復(fù)的核對與驗證，確保測量數(shù)據(jù)的準確性，更好地為水利工程的設(shè)計、施工等提供準確的數(shù)據(jù)參考。

　　3水利工程測繪中水下測量的設(shè)備與測量方式

　　隨著科技的進步與發(fā)展，水洗測繪技術(shù)不斷獲得升級與優(yōu)化，當(dāng)前水利工程測繪工作正處于向數(shù)字化轉(zhuǎn)型的時期，水下測量工具也發(fā)生了較為顯著的變化，測量設(shè)備和測量方式的種類和數(shù)量都在不斷提升。在傳統(tǒng)水下測量工作中，多采用GPS-RTK全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，后逐漸發(fā)展為測探儀，當(dāng)下更有先進的測量船，測量設(shè)備的先進程度越來越高，測量方式越來越多樣，同時，測量數(shù)據(jù)的準確性也逐步提升，人們對水下環(huán)境和水下地形地貌的了解更加全面，使得中國水利工程的建設(shè)能得到全工程的精準數(shù)據(jù)支持[3]。下文節(jié)選GPS-RTK全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、測探儀及測量船簡單介紹水下測量設(shè)備的測量方式的變更。

　　3.1GPS-RTK全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)

　　隨著全球衛(wèi)星定位技術(shù)與數(shù)據(jù)通信技術(shù)的發(fā)展，GPS與RTK技術(shù)進行了有機的融合，大幅提升了水下測量工作的精準度，目前水下測量已經(jīng)能實時地定位水下工程的三維結(jié)果[4]。通過GPS測算獲得數(shù)據(jù)的時間較晚，而RTK則可實時獲取到水下地形地貌等信息的精準數(shù)據(jù)。隨著數(shù)據(jù)測繪技術(shù)的不斷發(fā)展，眾多擁有大比例尺地圖的數(shù)字測繪方式被研發(fā)出來，也出現(xiàn)很多優(yōu)秀的數(shù)字成圖軟件，使水下測量數(shù)據(jù)的準確度更高。

　　在當(dāng)前水利工程的水下測量工作中，最常見的測量方式是將測量船、測量儀及RTK技術(shù)進行有機的結(jié)合，共同完成對水下環(huán)境的測量。相較于傳統(tǒng)測量方式來說，通過RTK技術(shù)能獲得更加精準的測量數(shù)據(jù)，但是測量結(jié)果受設(shè)備的影響程度較深，為保證測量結(jié)果的準確性，應(yīng)在測量工作開始前，對設(shè)備的性能進行全面的檢查，確認測量工具無破損，及時更換老舊設(shè)備，并在必要條件下對相同數(shù)據(jù)進行反復(fù)核驗。RTK技術(shù)對5000m以外的環(huán)境測量效果不佳，通過將CORS與RTK技術(shù)進行有機的結(jié)合，能有效地改變RTK技術(shù)的局限性，使RTK技術(shù)更加成熟，顯著地提高水下測量的范圍，減少對基站的依賴程度[5]。

　　3.2測量儀

　　隨著測量技術(shù)的不斷成熟，測量儀的種類也更加多樣，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境和工作內(nèi)容的不同，靈活地選擇合適的測量儀器[6]。在目前水利工程測繪的水下測量工作中，較為常見的測量儀有常規(guī)單頻測量儀、雙頻測量儀和便攜式測量儀等，不同種類的測量儀具有各自的優(yōu)勢。常規(guī)單頻和雙頻測量儀具有較好的耐腐蝕性，比同類產(chǎn)品具有更好的防水性能，并且由于性能更高的CPU使其對數(shù)據(jù)的處理能力更強，但是需要自備電源，多用于測量深海水下環(huán)境。便攜式測量儀小巧且便于攜帶、自帶電源、便捷程度高，但是得到的測量數(shù)據(jù)不及常規(guī)單頻或雙頻測量儀得到的測量數(shù)據(jù)精準度高。

　　3.3測量船

　　測量船的種類較多，有漁船和渡船、氣墊船、智能無人測量船等，技術(shù)人員可根據(jù)測量條件確定不同的測量船[7]。漁船和渡船都是在測量工作開始前預(yù)先征用當(dāng)?shù)氐拇�，便捷程度不及氣墊船和智能無人測量船，但是當(dāng)?shù)貪O民和水手往往對測量環(huán)境的了解程度高，能根據(jù)經(jīng)驗更好地把控船舶的行進方向，具有更高的安全性;氣墊船便攜度高，方便測量工作的開展，但是安全性低于漁船和渡船，技術(shù)人員在承擔(dān)測量任務(wù)的前提下還要對船只進行操作，容易分心引發(fā)安全事故，不建議使用;智能無人測量船既小巧方便，又能充分保證技術(shù)人員的安全，但是目前在技術(shù)上還存在一定不足，不能適應(yīng)所有的測量環(huán)境。

　　3.4數(shù)字化攝影技術(shù)

　　數(shù)字化攝影技術(shù)是一種提高數(shù)字線畫圖精準度的可靠方式，是依托全數(shù)字測算技術(shù)，直接從數(shù)據(jù)影像中完成數(shù)據(jù)的采集工作。該技術(shù)在測繪目標和相關(guān)要求規(guī)定下建立高精度數(shù)字化模型，利用多維空間數(shù)據(jù)采集優(yōu)勢，完成水利工程建設(shè)所需水文環(huán)境數(shù)據(jù)采集工作。隨著全數(shù)字攝影技術(shù)的不斷發(fā)展，該技術(shù)在水利工程測繪中的應(yīng)用更加廣泛，應(yīng)用該技術(shù)能對工程擬建設(shè)位置的土層橫縱面斷面情況、變形監(jiān)測情況、定線和放樣情況等進行快速測量，并且能應(yīng)用數(shù)字影像數(shù)據(jù)庫對數(shù)字化圖像進行長期保存。從現(xiàn)有水利工程施工經(jīng)驗來看，數(shù)字化測量技術(shù)在實際水利工程建設(shè)過程中，能在水利工程施工中通過采集各類構(gòu)件的參數(shù)數(shù)據(jù)判斷工程施工質(zhì)量，對提高工程建設(shè)質(zhì)量具有良好的實用價值。

　　3.5數(shù)字化測繪技術(shù)

　　傳統(tǒng)水利工程測繪制圖是以人工的方式完成，需要投入大量時間成本和精力，對制圖人員專業(yè)素養(yǎng)的要求非常高，并且工作量較大。數(shù)字化測繪技術(shù)是一種基于數(shù)字化技術(shù)而應(yīng)用的測繪方法，可進一步細分為數(shù)字化成圖和原圖兩種方法。

　　數(shù)字化測繪技術(shù)具體應(yīng)用原理是依托信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對復(fù)雜水文地質(zhì)測繪圖進行繪制，與傳統(tǒng)人工測量技術(shù)相比，不僅能實現(xiàn)自動化操作，減少人工制圖的工作量，還能有效提高測量工作對惡劣自然環(huán)境的適應(yīng)能力，規(guī)避人工采集數(shù)據(jù)存在的數(shù)據(jù)誤差情況，提高測繪結(jié)果的準確性。同時，采用數(shù)字化測繪技術(shù)能提高水文地質(zhì)測繪圖的層次感，通過對關(guān)鍵結(jié)點進行注釋，有效降低非專業(yè)人員對水文地質(zhì)測繪圖的解讀難度，有助于提高工程建設(shè)質(zhì)量。

　　4優(yōu)化水利工程測量質(zhì)量的有效對策

　　4.1建立科學(xué)的管理制度

　　缺乏完善的管理制度是水利工程測繪技術(shù)發(fā)展緩慢的根本原因，當(dāng)前針對水利工程測繪的評價方法還不精確，需要配合技術(shù)手段對其進行完善。水下測量作為水利工程施工的必備前提條件，只有保證測量結(jié)果的準確性，才能為建設(shè)單位提供全面的水文條件參數(shù)，使其能根據(jù)水文條件參數(shù)對水利工程的結(jié)構(gòu)、施工方案進行設(shè)計，保證工程與當(dāng)?shù)厮沫h(huán)境的適應(yīng)性，提高水利工程的施工質(zhì)量和使用壽命。

　　另外，完善的測繪管理制度有助于推動數(shù)字化管理方式在行業(yè)中的應(yīng)用，在大數(shù)據(jù)時代下，應(yīng)用全面、完善的數(shù)據(jù)參數(shù)，配合先進的水下測量技術(shù)，使工作人員能應(yīng)用相關(guān)設(shè)備進行數(shù)據(jù)整合，最大化發(fā)揮測量技術(shù)的應(yīng)用價值。因此，應(yīng)用完善的水利工程測繪管理制度，提高水下測量的準確性，擴大對測繪數(shù)據(jù)的采集量，才能為水利工程的建設(shè)提供全面可靠的數(shù)據(jù)支持。

　　4.2提高測繪技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量

　　水利工程測繪中水下測量涵蓋的內(nèi)容非常廣泛，具體包括地形測量、地層橫縱斷面測量、定線和放樣測量、施工控制測量等。水下測量工作開始后，需要采集大量水文環(huán)境數(shù)據(jù)，應(yīng)用先進的水下測量設(shè)備，提高水下測量結(jié)果的準確性。水利工程測繪工作展開過程中，當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境、水文條件、天氣情況等環(huán)境因素都會對測繪結(jié)果的準確性產(chǎn)生影響，因此，應(yīng)采用科學(xué)方法提高測繪技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量。首先，應(yīng)在實際測量前對擬測量環(huán)境和周邊環(huán)境的實際情況進行了解，避免測量結(jié)果的片面性;然后應(yīng)用GPS技術(shù)進行測量位置坐標確認，使用攝像設(shè)備對測量位置中相關(guān)數(shù)據(jù)進行拍攝采集;最后對采集數(shù)據(jù)進行分析和應(yīng)用。

　　在測量過程中，若光線亮度較高，可使用人工造影的方式降低光線亮度和反光情況，避免影響測量結(jié)果的準確性;若光線亮度過低，則應(yīng)適當(dāng)添加輔助照明設(shè)備，保證讀數(shù)的準確性。若測量過程中當(dāng)?shù)仫L(fēng)力較強，可適當(dāng)調(diào)整測量儀器高度，同時增加單項測量內(nèi)容的次數(shù)，通過多次對比減少誤差。在對地面高程進行檢測之前，應(yīng)做好水準儀規(guī)范工作，避免在測繪過程中發(fā)生儀器傾斜等問題。

　　4.3加大相關(guān)儀器的投入測量工具的應(yīng)用質(zhì)量會對現(xiàn)代水利工程的建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生巨大影響，應(yīng)用先進的測量設(shè)備對提高測繪結(jié)果的準確性、降低制圖難度、減少工作強度、優(yōu)化工程建設(shè)質(zhì)量來說都具有重要意義。GPS、RS等先進測量設(shè)備，不僅具有良好的精準度，對不同環(huán)境的適應(yīng)能力強，而且能顯著提高水利工程測繪效率，但是需要在測量過程中重視對相關(guān)設(shè)備的保養(yǎng)、調(diào)試、檢修等，避免應(yīng)用故障設(shè)備影響測繪結(jié)果的準確性。

　　4.4數(shù)據(jù)分析與處理水利工程測繪作業(yè)中需要采集大量信息和數(shù)據(jù)，需要結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀粚傩院徒?jīng)濟屬性對相關(guān)信息和數(shù)據(jù)進行有效的數(shù)字化分析和處理，提高對數(shù)據(jù)的管理能力，為科學(xué)應(yīng)用測繪數(shù)據(jù)提供有利條件。水利工程正式施工前，設(shè)計單位影響施工單位準確傳達施工測量基準點，方便施工單位合理布控工程水準、導(dǎo)線點等，提高測繪數(shù)據(jù)的應(yīng)用效率，以滿足工程施工標準。

　　4.5提高測量人員的專業(yè)素養(yǎng)測量人員作為水利工程測繪技術(shù)的一線執(zhí)行與應(yīng)用人員，其專業(yè)素養(yǎng)的高低會直接影響測量設(shè)備與測量方式的應(yīng)用質(zhì)量。在社會發(fā)展需求的導(dǎo)向下，國內(nèi)水利工程的建設(shè)規(guī)模、工程建造難度都在不斷提高，只有在對工程結(jié)構(gòu)和施工方法進行設(shè)計前，對工程建設(shè)環(huán)境的水文地質(zhì)情況進行深入測量，得到準確的工程測繪結(jié)果，才能為后續(xù)工程建設(shè)提供保障。因此，測量人員需積極學(xué)習(xí)并拓展自身業(yè)務(wù)水平，積極關(guān)注新型測量技術(shù)和測量設(shè)備的發(fā)展，第三方測量單位也應(yīng)定期為測量人員開展專業(yè)培訓(xùn)，及時為其補充新的專業(yè)知識，分享復(fù)雜水文地質(zhì)環(huán)境中的測量案例，從專業(yè)技術(shù)和經(jīng)驗兩方面提高測量人員的專業(yè)素養(yǎng)，保證其能在實際工作中從容應(yīng)對不同水文地質(zhì)環(huán)境的測繪工作需求。

　　5結(jié)語

　　隨著科技的進步與發(fā)展，水下測量的設(shè)備與測量方式越來越多樣，由于水下測量工作需要貫穿水利工程建設(shè)的始終，對水利工程的施工和工程質(zhì)量具有非常重要的作用，技術(shù)人員應(yīng)嚴格遵守相關(guān)原則，科學(xué)選擇測量設(shè)備與測量方式，才能保證測量數(shù)據(jù)的準確性。

　　參考文獻：

　　[1]程浩磊.淺談在樂山水利工程測繪中水下測量的設(shè)備與測量方式選擇[J].鋒繪，2020(1)：249.

　　[2]莊培泳.RTK與數(shù)字測深集成技術(shù)在水下測量中的應(yīng)用[J].陜西水利，2019(7)：143-145.

　　[3]李娟.水利工程測量工作數(shù)字化測繪技術(shù)的運用探討[J].華東科技(綜合)，2020(1)：296.

　　[4]龔海峰.水利工程測量存在的問題及策略[J].現(xiàn)代物業(yè)(中旬刊)，2019(2)：89.

　　[5]劉力瑋.對幾種常用水利工程施工測量技術(shù)的探討[J].中國標準化，2019(8)：131-132.

　　[6]張磊.GPS技術(shù)在水利測量工程中的應(yīng)用[J].科學(xué)與財富，2019(25)：6.

　　[7]韓薛寧.數(shù)字化測繪技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用探究[J].水電水利，2019，3(6)：73-74.

　　作者：王帥

选题指导

选题数据库精选与人工匹配，
快速拿到论文 著作学术成果

找选题 快速发 可扫码咨询

学术资料免费区

期刊论文

论文模板论文格式投稿须知论文要求

期刊目录

北核目录南核目录CSCD目录武核目录SCI目录SSCI目录EI目录预警期刊名单

技巧及其他

中英文修改技巧中英文投稿指南国自然申请

立即免费获取