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1、測繪新技術在水利工程中應用探究一、水利工程中的測繪技術概述測量工作貫穿于水利工程勘測、設計、施工、運行整個過程,對水利工程建設和管理有著十分重要的作用,現行的水利工程測量工作一般使用水準儀、經緯儀、平板儀和全站儀等儀器進行測繪,或是使用航測儀器進行航測成圖,其成果一般都以圖件的形式提交和使用,存在著工作量大、外業(yè)辛苦、成圖時間長、精度不高、難以提供及時的測繪保障等問題,筆者認為,隨著計算機技術、GPS全球定位系統(tǒng)及全數字化測圖系統(tǒng)的發(fā)展成熟,水利工程測量技術必將發(fā)生巨大的變革,這些測繪新技術不僅充實了水利工程測量科學理論,且具有較強的可操作性、準確性,能大幅度減少野外工作時間,節(jié)省人力、
2、物力、縮短成圖周期,提高成圖質量,從而提高水利工程測量工作效率,本文對測繪新技術在水利工程建設和管理中的應用進行綜合介紹,目的在于讓更多的水利工作者把更新更好的測繪技術應用到水利工程建設和管理中,為水利工程建設和管理提供高效的服務。首先我們來看看GPS壘球定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)是美國國防部自七十年代初開始研制的新一代衛(wèi)星導航和定位系統(tǒng),到1994年24顆在軌衛(wèi)星組成了實用的運行系統(tǒng),該系統(tǒng)能連續(xù)向地面發(fā)射信號,供地面固定或移動的接收天線所接收,從而實現了在地球上任何地方和任何時刻的自動定位,除了能進行原先設計的實時導航外,通過對數據的離線后處理做了高精度定位。這樣就能滿足大地測量、攝影測量以及
3、其它定位目的的專業(yè)的精度要求,簡言之,使用GPS接收機就能測算出地球上任何一點的三維坐標值,而且不受地形和時間的限制,即GPS全球定位系統(tǒng)是壘天候的定位系統(tǒng),再就是全自動測圖系統(tǒng)。全自動測圖系統(tǒng)是指在攝影測量中,采用GPS輔助空中三角測量、多片影像匹配轉點、自檢校光束平差和自動粗差探測技術,從數字影像自動重建空間三維表面,自動生成數字模型和影像的正射糾正,自動生成帶等高線的影像圖和三維透視景觀影像,全自動測圖系統(tǒng)的意義在于,極大地縮短了航測成圖周期,減少或免除既費時又辛苦的航測外業(yè)工作,提高航測作業(yè)功效,充分滿足用圖的現時性,最后是GIS地理信息系統(tǒng)和遙感技術(RS)oGIS是指在計算機
4、軟、硬件的支持下,對具有空間內涵的地理信息輸入、存儲、查詢、運算、分析和表達的信息系統(tǒng),GIS的重要特點是給傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)引入了空間的概念,因而廣泛應用于地球科學、環(huán)境科學、空間科學等領域,目前我國已建成了百萬分之一的“國家基礎地理信息系統(tǒng)”(NFGIS),而遙感技術是利用一定的技術設備系統(tǒng),在遠離被測目標處,測量和記錄這些目標的空間狀態(tài)和物理特性。也就是指通過非接觸傳感器獲得所攝目標的影像,從中提取有關目標的形狀、大小、位置、性質和相互關系的一門科學,二、測繪新技術在水利工程建設中的應用“三S”技術集成為水資源普查、流域規(guī)劃提供科學依據、水資源普查、流域規(guī)劃是水利建設的前提,水利建設者
5、和決策者必須對當地水資源進行全面分析,掌握其開發(fā)利用情況和利用現狀,''三S”技術集成能建立流域地表的時空模型,它不僅提供流域地表及其環(huán)境的幾何信息,且能給出空間位置,根據需要建立水利建設地理信息系統(tǒng),對水利建設所需的各種數據進行系統(tǒng)的輸入、分析和處理,從而得到當地水資源的詳盡資料,在此基礎上建設者和決策者可進行較為科學的、更具有指導意義的流域規(guī)劃。遙感技術在水利工程勘測中的應用。利用遙感像片已成為編制和訂正小比例尺地形圖、像片圖和專用圖的重要手段,這些小比例尺地形圖,專用圖可直接進行水利工程的流域規(guī)劃,根據象片判讀進一步研究流域的地形特點、地質構造,以選擇合適的壩址,確定水庫淹沒、浸潤
6、和坍塌范圍,以及庫區(qū)搬遷、淹沒損失和經濟賠償等,即便在無人煙的地方,遙感像片也能提供信息,上述工作可在內業(yè)由人工和計算機完成,由此可見,利用遙感技術可明顯減少野外工作量,提高成圖速度,縮短成圖時間。利用GPS進行水利工程控制測量。水利工程一般選址于深山溝壑之中,對測量來說,地形復雜,地表植被覆蓋較多,通視條件較差,國家控制點稀少,光學儀器控制測量難度較大,利用GPS就能較好地解決這些問題,因為GPS接收機不受地形條件、氣候、時間的限制和影響,能夠及時準確地完成控制測量和其它定位工作,如果采用機載GPS進行航攝,那么航測外業(yè)就能大幅度減少或者免做像控點,減少測繪工作量,提高效率。利用電子平
7、板儀測制水利工程用圖。地形圖的測繪是將地表面的地物(自然的或人工的)和地貌(地面的高低起伏)按一定的比例尺,用規(guī)定的符號測繪到圖上,水利工程對所使用的地形圖要求較高,圖上作業(yè)多,為了滿足水利工程用圖的需要,除了使用現有的地圖資料外,每項水利工程都要測制一定數量不同比例的地形圖,和控制測量一樣,地形圖的測制也非常困難,電子平板儀一般使用全站儀采集目標點數據,便攜計算機處理數據,這樣就簡化了測圖過程,具體說有這樣幾個特點:①直接測算出目