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現(xiàn)代測繪技術(shù)在水利工程的運用論文

時間:2021-06-11 13:24:17 論文 我要投稿

現(xiàn)代測繪技術(shù)在水利工程的運用論文

  現(xiàn)代測繪技術(shù)在水利工程的運用論文

  摘要:水利工程建設(shè)是為了實現(xiàn)科學(xué)化地下水控制與地表水管理應(yīng)用所建設(shè)的工程,而測繪工作則是現(xiàn)代化水利工程建設(shè)的重要類型之一。在我國現(xiàn)代化科技日益進步發(fā)展的背景之下,測繪技術(shù)也會隨著科技發(fā)展日趨完善,將會有助于水利工程相關(guān)工作的高效化運行。此外,在實際應(yīng)用期間,大量測繪技術(shù)的應(yīng)用價值呈現(xiàn)出多樣化發(fā)展趨勢,包括監(jiān)測水土流失價值以及防洪抗旱價值等。同時,在避免各種災(zāi)害事故的過程中,還會起到保護生態(tài)環(huán)境的效果,促進水利工程相關(guān)項目建設(shè)工期的縮短,在運營成本得到控制的前提下,提升工程效率。本論述就現(xiàn)代測繪技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用展開詳細論述。

現(xiàn)代測繪技術(shù)在水利工程的運用論文

  關(guān)鍵詞:現(xiàn)代測繪技術(shù);水利工程;應(yīng)用

  隨著水利工程建設(shè)工作的大力開展,水利工程建設(shè)規(guī)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(jié)省工作成本,促使大量現(xiàn)代化的測繪測量技術(shù)逐步得到了廣泛應(yīng)用,例如,現(xiàn)代化信息測繪技術(shù)等[1]。此外,在實際應(yīng)用期間,大量測繪技術(shù)的應(yīng)用價值呈現(xiàn)出多樣化發(fā)展趨勢,包括監(jiān)測水土流失以及防洪抗旱價值等。同時,在避免各種災(zāi)害事故的過程中,還會起到保護生態(tài)環(huán)境的效果。由此可見,從水利工程發(fā)展的實際情況入手,對于現(xiàn)代測繪技術(shù)必須要有一個相對客觀的分析,促使其充分發(fā)揮其實踐意義。

  1現(xiàn)代測繪技術(shù)基本概述

  隨著時代日益演變,傳統(tǒng)形式的光學(xué)測量儀器難以滿足時代發(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(fù)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,在實際測繪工作當(dāng)中,必須要大力引進多種新型測繪技術(shù),從現(xiàn)代測繪技術(shù)角度出發(fā),其核心是“3S”技術(shù),具體來說就是所謂的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(yīng)用到多種形式的測繪工作當(dāng)中,尤其是水利工程建設(shè)工作中[2]。以上三種測繪技術(shù)具有自身不同的特點,具體來說,GPS技術(shù)全稱是衛(wèi)星定位技術(shù),其工作原理是借助人造衛(wèi)星所形成的信號,將對應(yīng)數(shù)據(jù)信息有效傳遞到地面接收站中,在此基礎(chǔ)上,就收訊者準(zhǔn)確位置進行客觀性分析研究;GIS技術(shù)全稱為地理信息系統(tǒng),主要就多樣化空間信息實施一系列系統(tǒng)化的操作,如檢索以及儲存操作等。實質(zhì)上,在實際工作期間,該技術(shù)屬于現(xiàn)代化管理工作的核心,同時也是遙感技術(shù)應(yīng)用工作中不能缺少的元素;RS技術(shù)就是我們通常所說的遙感技術(shù),該技術(shù)必須要對數(shù)據(jù)進行包括提取在內(nèi)的系統(tǒng)化操作[3],然后在此前提下,實施全方位的目標(biāo)信息分析與處理,從現(xiàn)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(yīng)用價值得到了不斷提升。

  2現(xiàn)代測繪技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

  與傳統(tǒng)形式的光學(xué)測量技術(shù)進行對比,現(xiàn)代測繪技術(shù)在實際工作當(dāng)中的效率與工作精度都得到了非常大的提升。而且現(xiàn)代測繪技術(shù)逐漸向著數(shù)字化方向、自動化方向以及信息化方向邁進,現(xiàn)階段測量儀器應(yīng)用最為廣泛的是全站儀及超站儀等,能夠達到測量數(shù)字化以及信息化的標(biāo)準(zhǔn)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(shè)備[4]。從全站儀應(yīng)用角度出發(fā),該儀器可以自動化跟蹤測量工作中的反射器,然后對測量好的坐標(biāo)進行三維轉(zhuǎn)化,而且還可以內(nèi)置相應(yīng)的實現(xiàn)測量中的三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,同時還可以通過內(nèi)置微計算機,就相關(guān)信息數(shù)據(jù)實施詳細記錄與及時處理,進而有助于相關(guān)測量數(shù)據(jù)的有效轉(zhuǎn)換。針對一級控制測量當(dāng)中的超站儀來說,現(xiàn)階段該儀器已經(jīng)逐漸實現(xiàn)了全站儀以及GPS兩者的緊密結(jié)合,而且不會受到空間以及基準(zhǔn)站點方面的限制,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。現(xiàn)代測繪技術(shù)的主導(dǎo)是“3S”技術(shù),具體來說,“3S”技術(shù)主要包括GPS技術(shù)、GIS技術(shù)以及RS技術(shù),這三者在實際應(yīng)用期間,所發(fā)揮的作用實質(zhì)上是存在較大區(qū)別的,所發(fā)揮的效果也存在不同,通常情況下于數(shù)據(jù)收集領(lǐng)域與數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域?qū)l(fā)揮出難以比擬的效果[5]。比如,應(yīng)用GIS技術(shù),可以對數(shù)據(jù)信息進行高效化分析、集成,然后對相關(guān)的.地理空間進行研究,明確定位空間位置,而且還具備非常強的查詢能力,具備良好的可視化表達功能等。現(xiàn)階段,現(xiàn)代攝影測繪技術(shù)實現(xiàn)了攝影技術(shù)在實際工程建設(shè)中的有效應(yīng)用,并憑借地理信息技術(shù)實現(xiàn)實際化測量,在精度上和測量工作量上有著很大的優(yōu)化,大大降低了攝影測量的難度。水利工程建設(shè)中的測繪技術(shù)應(yīng)用日益廣泛,而且現(xiàn)代測繪技術(shù)的應(yīng)用也代表了該技術(shù)在宏觀調(diào)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)還會帶動其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展[6]。與此同時,現(xiàn)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,縮短工程進度,節(jié)省建設(shè)成本。

  3現(xiàn)代測繪技術(shù)在水利工程中的具體應(yīng)用

  3.1GPS測繪技術(shù)在水利工程中的具體應(yīng)用

  在水利工程建設(shè)期間,GPS技術(shù)一般都是被應(yīng)用到變形監(jiān)測以及控制測量環(huán)節(jié)中?傮w而言,選址工作屬于水利工程建設(shè)的必要環(huán)節(jié),一般情況下,受多種因素影響,包括復(fù)雜地形以及較差通視條件等,將會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題,究其原因在于該技術(shù)在測量工作中不會受氣候因素、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(jiān)測工程,若是運用傳統(tǒng)形式的測量手段,其前提條件是良好通視條件,而GPS技術(shù)并沒有通視條件限制,能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)化及時監(jiān)測,而且在測量精度方面,也可以充分滿足水利工程實際建設(shè)過程中的精度要求。因計算機軟件支持,還能夠?qū)崿F(xiàn)大壩信息的自動化處理,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(jù)條件。

  3.2數(shù)字地圖測繪技術(shù)在水利工程中的具體應(yīng)用

  從數(shù)字地圖角度出發(fā),該技術(shù)在水利工程規(guī)劃當(dāng)中的應(yīng)用比較廣泛。第一,水利工程建設(shè)期間,需要將所對應(yīng)的地形圖作為應(yīng)用基點,然后從整體上實施合理化空間布局規(guī)劃,進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(guī)模與建筑物坐標(biāo)等[8]。第二,在水利工程對應(yīng)地形圖當(dāng)中,還能夠?qū)Πㄋ畮烀娣e等其他內(nèi)容進行明確,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(guī)劃工作開展中,通常情況下會運用到大量的機械設(shè)備,如全站儀等,將全自動繪圖系統(tǒng)作為媒介,準(zhǔn)確獲取數(shù)字地圖。之后,再借助計算機技術(shù),對相關(guān)的信息數(shù)據(jù)實施科學(xué)化處理,最終繪制出數(shù)字地面模型。與此同時,在掌握數(shù)字地面模型以及數(shù)字地圖的前提下,還可以準(zhǔn)確獲取高程信息,之后再得到具體斷面圖形,實現(xiàn)水利工程規(guī)劃的科學(xué)化與規(guī)范化。

  3.3全景真三維技術(shù)在水利工程中的具體應(yīng)用

  在全景真三維技術(shù)應(yīng)用期間,一般都是借助車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(shù)據(jù)進行收集,進而解算合成,之后再直接生成相應(yīng)的高度自動化三維立體影像,結(jié)合地理三維坐標(biāo)對相關(guān)的空間信息實施合理化組織管理[9]。這種情況下,該技術(shù)不僅能夠把地形信息、景觀信息、水文信息以及地質(zhì)信息等要素與屬性信息進行結(jié)合,從而生成三維數(shù)據(jù),還可以建立起多種空間與屬性數(shù)據(jù)庫,自動生成真實場景。在三維技術(shù)所生成的數(shù)字化與智能化平臺基礎(chǔ)上,就可以對水利工程三維設(shè)計進行科學(xué)化管理,包括在三維地理地形圖當(dāng)中,相對直觀地了解建筑物情況、開挖邊坡情況等,進而準(zhǔn)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(yīng)用

  信息化測繪能夠為水利工程提供大量先進的數(shù)字柵格圖、高程模型以及線劃圖等,然后在此基礎(chǔ)上繪制影像三維圖。通常情況下,在三維地形圖當(dāng)中,所規(guī)劃設(shè)計出來的河道中心線,將會根據(jù)所設(shè)計好的橫斷面間距,獲得橫斷面采樣線,然后實現(xiàn)橫斷面圖的批量化生成,甚至有的時候還會對地面高程數(shù)據(jù)信息進行采集,應(yīng)用價值非常突出。借助三維地形圖,可以實施渠道縱斷面設(shè)計,然后促進地曲面以及設(shè)計曲面的自動化繪制,并對相關(guān)信息進行綜合化考慮,準(zhǔn)確計算挖填方量,通過相關(guān)數(shù)值進行調(diào)坡,最終實現(xiàn)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)境進行管理,具體來說,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(tǒng)、抗旱決策系統(tǒng)、水資源決策系統(tǒng)、水環(huán)境系統(tǒng)等,不同環(huán)節(jié)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(tǒng)主要是在地理數(shù)據(jù)庫以及水土流失數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上運行的,然后通過其他系統(tǒng)的輔助支持來達到水土流失預(yù)測的目的,確保水利工程的合理規(guī)劃與實施。

  3.5現(xiàn)代測繪技術(shù)在大型水利工程中的具體應(yīng)用

  現(xiàn)階段,我國大型水利工程數(shù)量相對較多,例如,三峽水利樞紐等。而且,一些現(xiàn)代測繪技術(shù)也已經(jīng)在部分大型水利工程中得到了應(yīng)用。首先,從現(xiàn)代測繪技術(shù)層面出發(fā),在充分運用數(shù)字地圖前提下,能夠充分實現(xiàn)三維虛擬。將三維可視化作為基礎(chǔ),可以制定出不同工程建設(shè)設(shè)計方案,最終實現(xiàn)仿真操作的規(guī)范化與合理化。在此基礎(chǔ)上,還可以對土石方工程量進行科學(xué)計算,客觀評估施工現(xiàn)場環(huán)境,優(yōu)化設(shè)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(yīng)用可以保證工程機械設(shè)備的自動化操作,增強工程施工建設(shè)的安全性,做到質(zhì)量監(jiān)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位置與實際方位實施合理化控制,動態(tài)化監(jiān)測水利工程車輛位置與所處狀態(tài),最終使施工現(xiàn)場的土方挖掘情況得到自動化控制,保障水利工程量的精確化,使水利工程開挖工作與掘進工作得以實現(xiàn),縮短工期,從根本上提升工作效率。

  4結(jié)束語

  在水利工程建設(shè)工作中,現(xiàn)代測繪技術(shù)應(yīng)用的意義非常深遠。現(xiàn)代測繪技術(shù)的應(yīng)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程中降低經(jīng)濟損失。此外,現(xiàn)代測繪技術(shù)的有效運用,還能夠促進水利工程相關(guān)項目建設(shè)工期的縮短,在運營成本得到控制的前提下,提升工程的實際工作質(zhì)量水平與工程效率。就長遠發(fā)展來看,隨著各種現(xiàn)代測繪技術(shù)的不斷完善,測繪技術(shù)將會擁有更為廣闊的發(fā)展前景,進而走上數(shù)字化、智能化以及信息化道路。與此同時,還會保證我國水利工程建設(shè)盡快實現(xiàn)經(jīng)濟效益、生態(tài)效益與社會效益的同步發(fā)展,走上健康持續(xù)發(fā)展的道路。

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