首页 期刊 论文范文

3S测量技术在水利工程测量中的应用

所属栏目:水力论文 发布日期:2021-12-21 09:53 热度:

   3S测量技术兼具精密三维导航及定位、抗干扰、稳定可靠等多重特性,已经成为现阶段水利水电工程测量中极为关键的技术形式。文章首先分析了3S测量技术的基本特点,再结合水利工程实例,着重围绕3S测量技术在其中的应用要点展开探讨,可供相关人员参考。

3S测量技术在水利工程测量中的应用

  1.3S测量技术概述

  3S测量技术集遥感技术(RS)、全球定位系统(GPS)以及地理信息系统(GIS)于一体,是一项具有系统性、多学科交融性的综合技术形式,具备信息采集、分析及处理的功能;同时,3S技术可获得被测物及周边的空间信息,在此基础上建模,以便工作人员直观分析与管理,提高后续工程工作的质量。3S测量技术融合多项细分的技术:

  (1)RS技术:借助高空卫星探测被测物,采集信息后对其分类,富有针对性地展开分析与处理,全程均可实现无接触勘探,不会对被测物及周边环境造成干扰。遇测量环境复杂的场景时,RS技术适用性强的优势得以显现,可抵御外部因素的干扰,降低测量难度,提高测量结果的精度。

  (2)GPS技术:以卫星通信技术为核心,提供定位功能,随着技术的深化,现阶段已经被应用于军事、工业、农业等多类场景中。GPS技术的定位精度较高,速度较快,能够为车辆、船舶等提供优质的导航服务。

  (3)GIS技术:联合RS技术共同应用,首先获得源自于遥感的数据,传递至地理信息系统后,通过特定计算机技术和软件的配套化使用完成对信息的编辑及分析操作,从中汲取满足要求的信息,并构建三维空间模型,以直观的方式呈现出被测物的空间构造,信息的展示更为全面,信息的利用价值得以彰显。

  2. 测区概况

  高陂水属章水一级支流,发源于蓉江新区潭东镇柳树窝,自东南向西北流经龙孜里水库、龙井、迳背、上坝、过路、潭东镇、洋山等村,于筲箕窝汇入章水。全流域面积65.7km2,主河道长19km,纵比降6.33‰。流域平均高程211m,流域平均坡度3.35%,流域长度16.5km,流域形状系数0.23.测量工作引入业内主流的3S测量技术,覆盖对象包含开展河湖及水利工程划界确权情况调查工作,摸清河湖及水利工程划界确权实际情况,基于测量数据,按1∶1000的比例测绘地形图。

  3.3S测量技术中各项细分技术的具体应用

  3.1 RS技术的应用

  遥感技术的测定数据能够给水利工程施工作业的开展提供重要参考。在管理与保护范围划线中应用遥感技术时,主要完成内业规划设计、保护范围的初步划定等工作,为后续的测量放样提供参照基准,实现内业向外业的转化,切实保证外业的工作质量、提高效率。

  本水利工程作业区覆盖范围广且缺乏足够的连续性,以零散分布的状态为主,施工前需收集水利基本信息、卫星遥感影像等,对地形和影像做叠加处理,生成工作底图,作为水利管理与保护范围划线工作的参照基准。部分地区缺乏大比例尺地形图或所能提供的影像资料不具备足够的分辨率时,较适合用无人机现场航飞,由此确定DOM影响资料,继而开展工作地图的制作划界工作。受地形、地势、水文条件等多项因素的共同影响,还有部分地区的通达性较差,即外业测量人员难以到达现场,迫使工作进程受阻,此时依然可采用无人机航测遥感技术,获取测区划界数据。为了提高管理的准确性与便捷性,界桩埋设后辅以无人机航拍的方法,期间在界桩顶部设置醒目的标记,以便从影像中直接观察出具体的界桩分布位置。

  3.2 GPS技术的应用

  GPS技术兼具精度高、效率高、便捷性好等多重优势,能推动水利工程测量工作的开展,依托于GPS-RTK技术提供全面的服务,切实满足各类测绘工作的需求。具体至本水利工程测量中,则应用GPS-RTK技术进行实地测绘。

  分阶段依次推进实地测绘工作进程,有条不紊完成各项工作,具体如下:

  (1)应用GNSS-RTK的技术组网组织控制测量工作,实测GNSS一级点,综合考虑测量现场的界线分布位置以及地形特征,根据此类基础信息建设132座GNSS一级控制点。细分数量方面,水库、山塘每处的控制点数量至少为两个,必要时适当增加。

  (2)经过前一阶段的工作后确定控制测量数据并将其作为起算数据,进一步组织河湖的平面与高程数据测绘,利用GPS-RTK技术完成对地形图资料的补充(弥补缺失的部分,保证地形图资料的完整性)。测量时,依托于GPS技术全方位优化与完善既有的GNSS网络,并调查测绘范围内的属性信息,形成更加系统的认识。

  (3)测量放样界碑、界桩点及水位尺,考虑到精度要求,统一按图根点要求施测,观测环节选择JHCO RS网模式。具体操作机制为,首先确定界桩(碑)的图解坐标,将该部分信息输入至RTK内,而后启用JHCO RS系统完成放样工作,随后用RTK施测其解析坐标。但现场工作环境复杂,部分区域的界桩(碑)施测难度较大,此时采用全站仪极坐标法施测。

  (4)经过前述三个阶段的操作后,确定地形图、界桩(碑)点、界址点坐标,在此基础上划定管理以及保护的范围线,并完成界桩(碑)、水位尺的埋设作业,使各自精准到位。

  3.3 GIS技术的应用

  GIS技术的合理应用对于水利工程规划、选址、图纸设计等工作的开展均有促进作用。依托于GIS技术全面存储和管理水利数据,并深入分析以及集中展示。在本水利工程测量中,联合应用GIS技术和RS技术制作内业地图,规划界址点位方案,内业阶段提前考虑到现场以及周边的环境,由此夯实工作基础,为外业实测提供良好的条件。

  受设计洪水位资料有限的制约,对于难以精准界定库区管理范围线高程的地区,联合应用GPS技术和GIS技术,集多重技术优势于一体,精准确定库区设计洪水位。测绘后再完成山塘、水系等测绘施工范围内的水系专题图绘制工作。

  为高效管理包含界桩(碑)、水位标在内的成果数据,适配GIS入库软件,依据基础地理信息要素对该部分数据成果执行录入、编辑、整理等一系列操作,实现对数据的存储,根据需求及时调用。数据成果所含类型丰富且体量较大,包含现场测量的基础数据、划界成果数据、权属范围等,由此细分为界桩点、界址点、控制点、界桩移位点等点要素成果;保护范围界线、管理范围界线等线状要素成果;权属范围面、保护范围面等面要素成果。此外,在协同应用GIS技术和RS技术后,构建地理信息系统管理服务平台,发挥出其信息精度高、操作便捷性好的优势,通过对水利划界范围、保护范围数据库、基础测绘数据库的联合应用,在平台上高效完成标准化管理工作,确保管理的实效性以及保护范围划定的精准性。

  3.4 成果范围线划定

  以JHCORS系统为支撑,适配GNSS-RTK接收机硬件装置,在软硬件协同工作的模式下完成一级平面控制测量、四等高程控制测量工作,由此生成具有参考价值的信息,例如将该部分信息作为界桩放样的施测起算依据。多途径收集工程信息,包含遥感影响资料、水利水文资料等,在既有信息的基础上制作工作地图;为避免混乱,遵循水库、山塘划界原则,予以精准的划界处理;对于部分地区无校核洪水位资料的情况,进一步组织校核工作,以已经掌握的溢洪道宽度为依据展开调洪演算操作,准确划线水库管理范围、保护范围。

  为给水利管理部门日常工作的开展创设便捷的条件,全方位收集原始资料、水文、地名等具有参考价值的资料,经过整合与分析后绘制1∶1000地形图,再考虑地形图数据、实测界线坐标,经过计算后得到准确的面积计算结果;参照基础地形图,根据其中的信息制作界线图、界桩分布图,在取得此类工作成果后为范围线的标界设桩提供基础位置,以免因标界设桩误差过大而影响范围的划分。

  4. 结语

  3S测量技术兼容RS、GPS、GIS技术于一体,可充分发挥出多重技术的应用优势,是工程测量领域的重要技术手段,将其应用于水利工程测量中具有可行性。本文提出3S测量技术中的各类细分技术的应用要点,希望起到抛砖引玉的作用。

  参考文献

  [1]高旭辉对提高水利工程测量水平的探讨[J].工程建设与设计,2021(12):79-80+84.

  《3S测量技术在水利工程测量中的应用》来源:《珠江水运》,作者:邱明根

文章标题:3S测量技术在水利工程测量中的应用

转载请注明来自:http://www.sofabiao.com/fblw/ligong/shuili/47472.html

水力论文

搜论文知识网的海量本科毕业论文、硕士论文及职称论文范文仅供广大读者免费阅读使用! 冀ICP备15021333号-3