摘要：隨著測(cè)繪技術(shù)的不斷發(fā)展，一批測(cè)繪新技術(shù)出現(xiàn)在現(xiàn)代工程測(cè)量中，使得工程測(cè)量水平有了顯著的改善與提升。水電工程作為重要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對(duì)象之一，將測(cè)繪新技術(shù)應(yīng)用于工程測(cè)量中有重要的現(xiàn)實(shí)意義。文章圍繞測(cè)繪新技術(shù)及其在水電工程測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，并結(jié)合具體案例對(duì)測(cè)繪新技術(shù)的應(yīng)用效果進(jìn)行了說明。

關(guān)鍵詞：測(cè)量技術(shù)；測(cè)繪新技術(shù)；水電工程；現(xiàn)代工程測(cè)量；基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TV221 文章編號(hào)：1009-2374（2016）21-0105-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.21.051

1 概述

工程施工離不開工程測(cè)量，而工程測(cè)量離不開測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用。傳統(tǒng)工程測(cè)量技術(shù)普遍存在較大局限性，且測(cè)量精度低、效率不高，難以滿足工程測(cè)量要求。而測(cè)繪新技術(shù)的產(chǎn)生與其在工程測(cè)量中的應(yīng)用，不僅有效地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的缺陷與局限性，并顯著提高了工程測(cè)量精度，減小測(cè)量數(shù)據(jù)誤差，在很大程度上推動(dòng)了工程測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步與其在工程行業(yè)的發(fā)展，滿足了當(dāng)前工程測(cè)量要求。因此，研究測(cè)繪新技術(shù)在水電工程中的應(yīng)用是非常必要的。

2 工程測(cè)量技術(shù)與測(cè)繪新技術(shù)

2.1 全球衛(wèi)星定位技術(shù)

全球衛(wèi)星定位技術(shù)（GPS）是人們最為熟悉的一種技術(shù)，其應(yīng)用范圍十分廣泛，在水電工程測(cè)量方面的應(yīng)用就是其中之一。經(jīng)過長(zhǎng)期改進(jìn)優(yōu)化，全球定位技術(shù)取得了顯著進(jìn)步，目前最新定位技術(shù)提供的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分技術(shù)依托定位導(dǎo)航技術(shù)而發(fā)展成為一種全新的測(cè)量方法。在非常精確的條件下，這種測(cè)量方法能夠?yàn)楣こ虦y(cè)量提供全球定位結(jié)果，且無需設(shè)置控制點(diǎn)，只通過一定數(shù)量基準(zhǔn)點(diǎn)即可獲取地物點(diǎn)坐標(biāo)，并與測(cè)圖軟件配合生成電子地圖。

2.2 地理信息技術(shù)

地理信息技術(shù)是由空間科學(xué)、遙感技術(shù)、地理科學(xué)與環(huán)境科學(xué)等多種學(xué)科知識(shí)共同構(gòu)成的一種新型測(cè)繪技術(shù)。它是工程測(cè)量中的基本方法之一，較之其他測(cè)量技術(shù)，其擁有的最大優(yōu)勢(shì)就在于能夠?qū)?shù)據(jù)采集、整理、分析、傳輸與存儲(chǔ)等一系列處理過程顯示出來。地理信息技術(shù)對(duì)工程信息的模擬是在原有測(cè)繪數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，這樣就大大節(jié)省了數(shù)據(jù)獲取的時(shí)間，節(jié)省了大量的人力物力。目前，地理信息技術(shù)正逐漸趨于成熟，能夠?yàn)楣こ虦y(cè)量及時(shí)、準(zhǔn)確提供地理信息，合理準(zhǔn)確地應(yīng)用地理信息技術(shù)能夠?qū)⑦b感技術(shù)與環(huán)境科學(xué)所具有的強(qiáng)大功能充分發(fā)揮出來。

2.3 遙感技術(shù)

遙感技術(shù)作為一種新型測(cè)繪技術(shù)，在迅猛發(fā)展的同時(shí)也在工程測(cè)量中得到了普遍的推廣應(yīng)用。這主要是因?yàn)檫b感技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)大面積的同步觀測(cè)，可以大大節(jié)省人力、財(cái)力的投入，在實(shí)際應(yīng)用中，實(shí)效性與經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)尤為突出。就當(dāng)前工程測(cè)量技術(shù)而言，擁有高分辨率的遙感技術(shù)已經(jīng)成為施工單位獲取工程施工必需信息的一種不可或缺的重要手段。運(yùn)用遙感技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種比例尺地形圖的快速便捷獲取，可以快速準(zhǔn)確地繪制出工程測(cè)量所需基本地形圖與不同比例尺地形圖，從而較好地滿足工程測(cè)量需求，大幅提高工程測(cè)量效率。

2.4 地圖數(shù)字化技術(shù)

了解測(cè)繪技術(shù)的人都知道，該技術(shù)是建立在數(shù)字信息技術(shù)基礎(chǔ)之上的，即測(cè)繪技術(shù)含有數(shù)字技術(shù)，離不開數(shù)字技術(shù)的支撐。測(cè)量精度高是每一種測(cè)繪新技術(shù)擁有的一個(gè)共同特征和優(yōu)勢(shì)，包括地圖數(shù)字化技術(shù)。除了測(cè)量精度高之外，勞動(dòng)強(qiáng)度小也是地圖數(shù)字化技術(shù)擁有的一個(gè)顯著特點(diǎn)。地圖數(shù)字化技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用，通過提升測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而提高工程設(shè)計(jì)質(zhì)量與施工質(zhì)量。就現(xiàn)階段工程測(cè)量領(lǐng)域?qū)Φ貓D數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用情況來看，電子平板測(cè)量是地圖數(shù)字化技術(shù)使用最多的一種測(cè)量模式，該模式在實(shí)踐應(yīng)用中的測(cè)量效果非常理想，從某種層面而言，這是對(duì)地圖數(shù)字化技術(shù)的一種肯定。但有一點(diǎn)不可否認(rèn)，應(yīng)用地圖數(shù)字化技術(shù)的前期準(zhǔn)備工作量非常大，需要工程單位投入大量的時(shí)間和精力，因?yàn)樗枰獙?duì)原有測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化處理，建立數(shù)據(jù)庫(kù)與多種數(shù)字信息技術(shù)系統(tǒng)，這是一項(xiàng)非常龐雜的工作任務(wù)。

2.5 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)

高精度、高質(zhì)量的測(cè)量水平是數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)擁有的最大優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)，將該技術(shù)與計(jì)算機(jī)軟件相互結(jié)合使用，可以促進(jìn)該技術(shù)優(yōu)勢(shì)的進(jìn)一步發(fā)揮，可以為工程測(cè)量提供實(shí)時(shí)全面的數(shù)字信息。在工程測(cè)量工作中，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)主要應(yīng)用于地形測(cè)繪當(dāng)中，它能夠?yàn)楣こ虦y(cè)量提供數(shù)字地圖與畫線測(cè)量地圖，且通常與坐標(biāo)圖、分析儀等多種測(cè)量工具聯(lián)網(wǎng)使用。

3 工程測(cè)量技術(shù)與測(cè)繪新技術(shù)在水電站中的應(yīng)用

3.1 在工程控制網(wǎng)建立中的應(yīng)用

工程控制網(wǎng)在工程測(cè)量中扮演著十分重要的角色，是整個(gè)工程順利實(shí)施測(cè)量工作的重要前提與基礎(chǔ)，其規(guī)模與性質(zhì)直接決定水電站工程測(cè)量的精度與效率。大量實(shí)踐表明，在一定范圍內(nèi)，工程控制網(wǎng)建設(shè)規(guī)模越小，工程測(cè)量精度就相應(yīng)越高，而要想保證工程控制網(wǎng)建設(shè)規(guī)模使工程測(cè)量達(dá)到最高精度，就必須采用測(cè)繪新技術(shù)來開展工程測(cè)量工作。利用測(cè)繪新技術(shù)中的最新GPS技術(shù)（全球衛(wèi)星定位技術(shù)）來建立水電站工程控制網(wǎng)，可以有效縮短作業(yè)時(shí)間，降低成本投入，提高測(cè)量精度。該技術(shù)是水電站工程控制網(wǎng)建立中最常采用的一種新技術(shù)，在控制網(wǎng)建設(shè)中有著廣泛的應(yīng)用。使用GPS技術(shù)中的載波相位差分法所建立的工程控制網(wǎng)，可以保證線路坐標(biāo)控制的一致性，達(dá)到毫米級(jí)的測(cè)量精度，其不僅在工程測(cè)量中起著至關(guān)重要的作用，在工程勘探、工程變形監(jiān)測(cè)中也有著廣泛而良好的應(yīng)用和巨大的作用。

3.2 在地下管網(wǎng)測(cè)量中的應(yīng)用

在水電站工程施工中，有時(shí)需要在地下鋪設(shè)管網(wǎng)，但由于不同時(shí)期工程施工使得地下本身就存在一些鋪設(shè)好的管網(wǎng)，在此情況下，對(duì)水電站工程建設(shè)所需管網(wǎng)進(jìn)行鋪設(shè)就會(huì)進(jìn)一步增加地下管網(wǎng)的復(fù)雜性。為保證不破壞地下原有管線，就必須采用足夠精確的測(cè)量技術(shù)對(duì)地下現(xiàn)有管線進(jìn)行準(zhǔn)確探測(cè)?；谶@一施工需求，水電站工程地下管網(wǎng)測(cè)量就為測(cè)繪新技術(shù)在其中的應(yīng)用創(chuàng)造了條件，提供了理論支持。根據(jù)地下管網(wǎng)具有分布復(fù)雜、種類繁多、專業(yè)性強(qiáng)、涉及不同部門多等特點(diǎn)分析，在實(shí)際測(cè)量中首先就需要探測(cè)清楚地下管網(wǎng)的種類、材質(zhì)、規(guī)格與具體分布位置等相關(guān)信息，然后在明確水電站地下管網(wǎng)鋪設(shè)要求的基礎(chǔ)上，合理選擇探測(cè)儀器與探測(cè)方法。測(cè)繪新技術(shù)憑借精確的測(cè)量手段、高效的測(cè)量時(shí)間而在水電站工程地下管網(wǎng)測(cè)量中得到了較好的應(yīng)用。

3.3 在工程變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

工程變形監(jiān)測(cè)在水電站工程建設(shè)中是非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，開展此項(xiàng)工作的主要目的在于對(duì)大壩的位移、整體傾斜變形情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以便及時(shí)采取補(bǔ)救措施，預(yù)防安全事故發(fā)生，減少經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)于水電站工程變形監(jiān)測(cè)而言，其監(jiān)測(cè)環(huán)境較為復(fù)雜特殊，對(duì)監(jiān)測(cè)技術(shù)與監(jiān)測(cè)人員的專業(yè)水平要求較高，若采用一般的、常規(guī)的變形監(jiān)測(cè)技術(shù)很難滿足工程變形監(jiān)測(cè)需要與測(cè)量精度要求。這就需要采用測(cè)繪新技術(shù)來?yè)?dān)任工程變形監(jiān)測(cè)這一重要任務(wù)。測(cè)繪新技術(shù)在水電站工程變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，可以達(dá)到毫米級(jí)甚至亞毫米級(jí)測(cè)量精度，可以獲取有效的絕對(duì)平面位移與相對(duì)垂直監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，因而能夠較好地滿足工程變形監(jiān)測(cè)精度要求。這是傳統(tǒng)工程變形監(jiān)測(cè)技術(shù)所無法達(dá)到的測(cè)量精度，也是測(cè)繪新技術(shù)所具有的一個(gè)突出優(yōu)勢(shì)。

4 應(yīng)用案例分析

4.1 工程概況

某地區(qū)水電站工程上游地形平坦寬闊，適宜建水庫(kù)，水庫(kù)正常蓄水位為2005m，水位落差為184m，該水庫(kù)建成后能夠?qū)ο掠嗡娬編?kù)容起到一定調(diào)節(jié)作用。根據(jù)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的勘察、施工需求及其他各方面綜合分析，水電站項(xiàng)目負(fù)責(zé)人與技術(shù)專員協(xié)商擬定工程測(cè)量階段主要以測(cè)繪新技術(shù)為主，包括GPS技術(shù)、GIS技術(shù)（地理信息）、遙感技術(shù)、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)等。

4.2 水電站工程測(cè)量施工

首先，在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，采用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)結(jié)合三維激光掃描技術(shù)繪制工程區(qū)地形圖、斷面圖與三維模擬圖。利用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)對(duì)無人機(jī)從空中拍攝的水電站工程區(qū)攝像圖進(jìn)行解析，利用三維激光掃描技術(shù)獲取水電站區(qū)域地形地貌等相關(guān)地理信息，并輸入到地理信息系統(tǒng)中對(duì)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)處理，繪制出對(duì)應(yīng)的地形圖。根據(jù)所得數(shù)據(jù)與地形圖在計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)中構(gòu)建出水電站地形地貌與周邊建筑三維影像模型。根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求對(duì)地形圖與模型比例尺寸、位置等進(jìn)行調(diào)整，制定出最優(yōu)化的施工方案。

其次，在工程施工階段，采用GPS技術(shù)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)RTK建立工程控制網(wǎng)。鑒于水電站工程規(guī)模大，測(cè)量工作多，所以將首級(jí)GPS平面控制網(wǎng)建立按照二級(jí)控制網(wǎng)進(jìn)行建設(shè)，將加密控制網(wǎng)按照三級(jí)控制網(wǎng)進(jìn)行建設(shè)。通過GPS技術(shù)獲取水電站區(qū)域?qū)崟r(shí)測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)，利用多基站網(wǎng)絡(luò)RTK服務(wù)器提供的用戶管理與網(wǎng)絡(luò)差分服務(wù)來對(duì)坐標(biāo)等測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送和存儲(chǔ)，用無線通信網(wǎng)絡(luò)將基準(zhǔn)站、數(shù)據(jù)處理等進(jìn)行互聯(lián)，使之形成一個(gè)系統(tǒng)，結(jié)合前期所得地形圖完成工程控制網(wǎng)的建立。

最后，在水電站運(yùn)營(yíng)管理階段，采用GPS技術(shù)、遙感技術(shù)等測(cè)繪新技術(shù)對(duì)工程進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)。設(shè)定一些基準(zhǔn)點(diǎn)，在基準(zhǔn)點(diǎn)架設(shè)衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)、遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備等相關(guān)儀器，以實(shí)時(shí)、自動(dòng)方式完成對(duì)觀測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集、處理、分析與傳輸?shù)纫幌盗泄ぷ?。監(jiān)控設(shè)備根據(jù)接收機(jī)傳送來的實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，將水電站工程變形情況實(shí)時(shí)顯示出來，完成對(duì)水電站工程變形的在線監(jiān)測(cè)。

在這些測(cè)繪新技術(shù)的相互融合應(yīng)用下，該水電站工程測(cè)量工作順利高效地完成了，并為工程施工提供了精確可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)，該水電站建成后運(yùn)行狀態(tài)良好。

5 結(jié)語(yǔ)

本文主要對(duì)多種新型測(cè)繪技術(shù)及其在工程測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行了一定介紹，并結(jié)合水電站工程測(cè)量工作案例，對(duì)測(cè)繪新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與效果進(jìn)行了進(jìn)一步說明。從中可以得出，相比于傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)，測(cè)繪新技術(shù)可謂是工程測(cè)量技術(shù)發(fā)展史上的一個(gè)里程碑，是工程測(cè)量技術(shù)的一次革新。從測(cè)繪新技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，它們?cè)谒娬?、公路橋梁、建筑等各類施工工程領(lǐng)域有著十分廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 毛立峰.現(xiàn)代信息測(cè)繪新技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用改造分析[J].黑龍江科技信息，2014，（32）.

[2] 龔振文.論水電站工程測(cè)量技術(shù)及測(cè)繪新技術(shù)應(yīng)用[J].山西建筑，2015，（5）.

[3] 劉宇峰.測(cè)繪新技術(shù)在測(cè)繪工程測(cè)量中的應(yīng)用分析[J].中外企業(yè)家，2015，（27）.

[4] 田樹濤.測(cè)繪新技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用與研究[J].建筑設(shè)計(jì)管理，2014，（5）.

作者簡(jiǎn)介：孔海峽（1979-），女，甘肅人，中國(guó)水利水電第四工程局有限公司勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院工程師，研究方向：工程施工測(cè)量技術(shù)。

（責(zé)任編輯：小 燕）