黎文學(xué)

現(xiàn)代水運(yùn)工程測(cè)量新技術(shù)的應(yīng)用分析

黎文學(xué)

（廣西壯族自治區(qū)梧州航道管理局 廣西梧州 543002）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，工程測(cè)量技術(shù)得到快速發(fā)展，其中工程建設(shè)項(xiàng)目逐漸復(fù)雜化，一定程度上推動(dòng)了新技術(shù)的進(jìn)步?，F(xiàn)代水運(yùn)的快速發(fā)展離不開(kāi)工程測(cè)量技術(shù)的不斷改進(jìn)，因此要高度重視水運(yùn)工程測(cè)量的技術(shù)?，F(xiàn)代水運(yùn)工程測(cè)量新技術(shù)多種多樣，本文主要對(duì)這些新技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究，希望能推動(dòng)我國(guó)現(xiàn)代水運(yùn)的發(fā)展。

水運(yùn)工程；測(cè)量新技術(shù)；實(shí)際應(yīng)用

前言

就我國(guó)實(shí)際情況而言，目前水運(yùn)工程測(cè)量新技術(shù)的應(yīng)用范圍已從傳統(tǒng)水運(yùn)領(lǐng)域轉(zhuǎn)移至國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)領(lǐng)域中，測(cè)量新技術(shù)得到快速發(fā)展。水運(yùn)工程測(cè)量新技術(shù)數(shù)字化水平更高、準(zhǔn)確度更強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化管理。盡管我國(guó)在水運(yùn)工程測(cè)量技術(shù)方面取得了突破性成就，但仍然要加大研究力度，爭(zhēng)取趕上世界先進(jìn)水平。

1 現(xiàn)代水運(yùn)工程測(cè)量的原則

1.1 準(zhǔn)確性

準(zhǔn)確性是現(xiàn)代水運(yùn)工程測(cè)量的基本原則，也是最為重要的原則。如果水運(yùn)測(cè)量數(shù)據(jù)嚴(yán)重失真，不能真實(shí)反映水運(yùn)工程的現(xiàn)狀則不能起到指導(dǎo)工程施工的作用。無(wú)論是水資源的調(diào)度還是水路運(yùn)輸都離不開(kāi)水運(yùn)建筑，因此準(zhǔn)確性原則對(duì)水運(yùn)建筑也至關(guān)重要。工作人員在對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行勘察時(shí)需要根據(jù)水運(yùn)的實(shí)際情況反映真實(shí)的位置，為設(shè)計(jì)人員提供最為真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)信息。

1.2 全面性

現(xiàn)代水運(yùn)工程測(cè)量并不是單獨(dú)的環(huán)節(jié)，而是與其他環(huán)節(jié)息息相關(guān)，只有充分結(jié)合多個(gè)環(huán)節(jié)才能達(dá)到理想的施工效果。在實(shí)際測(cè)量工作當(dāng)中應(yīng)當(dāng)遵循全面性的原則，不僅要考慮水面的實(shí)際情況和大小，同時(shí)還要考慮運(yùn)輸交通工具的具體結(jié)構(gòu)和面積。只有經(jīng)過(guò)全面細(xì)致的考慮才能提高水運(yùn)交通運(yùn)輸?shù)男?，保證現(xiàn)代水運(yùn)工程的質(zhì)量。

2 現(xiàn)代水運(yùn)工程測(cè)量新技術(shù)應(yīng)用的重要性

2.1 提供科學(xué)指導(dǎo)

水運(yùn)工程建設(shè)工程中如果忽視了測(cè)量這個(gè)環(huán)節(jié)，或測(cè)量的數(shù)據(jù)不真實(shí)、不可靠，則會(huì)造成嚴(yán)重的后果，不僅不會(huì)實(shí)現(xiàn)理想的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還會(huì)威脅人們的生命，因此需要高度重視水運(yùn)工程測(cè)量環(huán)節(jié)。測(cè)量的目的主要分為以下兩點(diǎn)：①能夠全面掌握水面交通的航向；②可以根據(jù)測(cè)量結(jié)果設(shè)計(jì)港口周邊交通運(yùn)輸路線，制定科學(xué)合理的規(guī)劃方案，從而為水運(yùn)工程建設(shè)提供科學(xué)指導(dǎo)。

2.2 確保水運(yùn)交通的合理性

水運(yùn)交通作為交通運(yùn)輸業(yè)的重要組成部分，因其自身成本低、運(yùn)輸量大、便于調(diào)節(jié)的特點(diǎn)在現(xiàn)代交通運(yùn)輸業(yè)中具有重要地位。在對(duì)水運(yùn)工程項(xiàng)目進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該確保其設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性，從而充分發(fā)揮水運(yùn)交通的作用。同時(shí)還要完善水運(yùn)工程設(shè)施和設(shè)備，推動(dòng)水運(yùn)交通的發(fā)展。

3 現(xiàn)代水運(yùn)工程測(cè)量新技術(shù)的應(yīng)用

3.1 地面測(cè)量技術(shù)

雷達(dá)探測(cè)技術(shù)和無(wú)線電技術(shù)自二戰(zhàn)之后迅速發(fā)展，各國(guó)專家也十分重視這兩種技術(shù)的研究，目前已研發(fā)出多種測(cè)量精準(zhǔn)、使用簡(jiǎn)便的測(cè)量?jī)x器。20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)的水運(yùn)工程測(cè)量技術(shù)取得了突破性進(jìn)展。改革開(kāi)放以來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步，地面測(cè)量?jī)x器被廣泛地運(yùn)用于水運(yùn)工程的測(cè)量工作，大大提高了水運(yùn)測(cè)量的精確度，推動(dòng)我國(guó)的水運(yùn)測(cè)量技術(shù)步入現(xiàn)代化階段。地面測(cè)量?jī)x器的發(fā)展為我國(guó)水運(yùn)工程奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

3.2 GPS技術(shù)

GPS技術(shù)在20世紀(jì)90年代產(chǎn)生于美國(guó)，現(xiàn)已經(jīng)被廣泛地運(yùn)用到與地理相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域。GPS是當(dāng)前最先進(jìn)的定位系統(tǒng)，擁有非常強(qiáng)大的三維導(dǎo)航功能，能同時(shí)進(jìn)行海、陸、空的定位導(dǎo)航。GPS現(xiàn)已被運(yùn)用于水運(yùn)工程測(cè)量中，為現(xiàn)代水運(yùn)工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展提供了新方向。當(dāng)前，GPS技術(shù)已經(jīng)由水運(yùn)工程領(lǐng)域逐漸擴(kuò)展應(yīng)用到石油勘探、大壩檢測(cè)等領(lǐng)域。隨著我國(guó)北斗衛(wèi)星的升空，我國(guó)的定位系統(tǒng)也在逐漸建立。未來(lái)北斗系統(tǒng)在功能上將有直接抗衡GPS系統(tǒng)的能力，標(biāo)志著我國(guó)能以自己的技術(shù)開(kāi)展安全的、精確的、無(wú)限制的測(cè)量工作，對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)有直接影響。

3.3 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)

我國(guó)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了三十多年，專家學(xué)者們?yōu)閿?shù)字化測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展傾注了大量心血，取得了顯著的成績(jī)。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用極大地改變了傳統(tǒng)的測(cè)繪方式。以往進(jìn)行地形圖和工程圖的測(cè)繪需要耗費(fèi)大量的人力物力，而且效率緩慢，手繪的精度也難以提升。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用恰恰適應(yīng)了飛速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，將數(shù)據(jù)采集與圖形繪制統(tǒng)一于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，形成數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)控測(cè)繪三者結(jié)合的自動(dòng)化測(cè)繪技術(shù)，降低了測(cè)繪難度。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)以電子文檔的形式保存信息，與傳統(tǒng)手繪形式相比能更方便地修改局部信息，需要紙質(zhì)圖像時(shí)可進(jìn)行無(wú)限次的復(fù)印，有力地促進(jìn)了信息共享，已成為測(cè)繪工作不可缺少的一項(xiàng)技術(shù)。

3.4 攝影測(cè)量技術(shù)

攝影測(cè)量技術(shù)在城市和工程測(cè)繪中的應(yīng)用十分廣泛。隨著攝影設(shè)備和技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代攝影測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)完全能滿足工程的測(cè)繪需求，能提供全面、三維的圖像信息，而且不需要接觸被測(cè)試物體，大大提高了測(cè)繪效率。當(dāng)前，攝影測(cè)量技術(shù)也被運(yùn)用于野外測(cè)量工作并取得了成效，結(jié)合GPS技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展前景十分廣闊。全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的出現(xiàn)使攝影測(cè)量產(chǎn)品邁入了4D時(shí)代，由傳統(tǒng)單一的平面圖像逐漸發(fā)展為4D產(chǎn)品，為各類信息系統(tǒng)提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。

3.5 GIS技術(shù)

GIS技術(shù)將計(jì)算機(jī)技術(shù)、空間科學(xué)、遙感測(cè)繪等多項(xiàng)技術(shù)融合于一體，具有數(shù)據(jù)采集、儲(chǔ)存、分析、管理等功能，與其他學(xué)科相承接，可以進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)、空間提示等。這些先進(jìn)的功能使得GIS本身就成為了一個(gè)大數(shù)據(jù)庫(kù)，為其他信息系統(tǒng)提供及時(shí)、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)信息，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化的地理信息管理。隨著GIS技術(shù)的推廣，GIS技術(shù)已經(jīng)不單單是一項(xiàng)技術(shù)，逐漸被發(fā)展為一個(gè)新型產(chǎn)業(yè)，為使用者提供測(cè)繪、土地規(guī)劃、城市管理等方面的技術(shù)支持，在經(jīng)濟(jì)和國(guó)防領(lǐng)域的地位越來(lái)越重要（見(jiàn)圖1）。

圖1 GIS技術(shù)功能介紹

3.6 RS技術(shù)

RS技術(shù)就是遙感技術(shù)，其產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代，以航空攝影技術(shù)為基礎(chǔ)。1972年美國(guó)發(fā)射第一顆陸云衛(wèi)星標(biāo)志著人類進(jìn)入遙感時(shí)代。當(dāng)前，遙感技術(shù)已成為人類獲取空間信息的重要方式，形成了從地面到空中，從信息收集到信息處理的多層次、多角度的空間觀測(cè)體系，是人類獲取地球資源信息的重要途徑。與其他技術(shù)相比，遙感技術(shù)在水運(yùn)工程測(cè)量中的應(yīng)用更加廣泛，能直觀地進(jìn)行河道、水流、水量等信息的觀測(cè)和分析，且不需要過(guò)多的人工干預(yù)，對(duì)水運(yùn)工程測(cè)量非常重要。

3.7 電子平板儀

電子平板儀主要是由硬件和軟件兩部分共同組成，硬件部分包括全站儀、便攜計(jì)算機(jī)組，軟件部分包括測(cè)圖工具。電子平板儀的運(yùn)用原理如下：通過(guò)全站儀獲取目標(biāo)點(diǎn)的有關(guān)數(shù)據(jù)信息并將信息傳輸至便攜機(jī)，便攜機(jī)可以將獲取的信息進(jìn)行處理并借助地形圖將信息繪制出來(lái)。與其他測(cè)量技術(shù)相比電子平板儀最大的優(yōu)勢(shì)主要是操作便捷，能縮短繪圖的時(shí)間，同時(shí)還能保證繪制圖的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。電子平板儀最終呈現(xiàn)的圖大多都是數(shù)據(jù)地圖，編輯修改都十分便捷。水運(yùn)工程測(cè)量對(duì)地形圖的精度和準(zhǔn)確度要求極高，電子平板儀在水運(yùn)工程測(cè)量中的應(yīng)用大大降低了測(cè)繪的難度。利用全站儀和便攜計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理能減少人力勞動(dòng)，不僅減少了人工成本還能提高測(cè)量的質(zhì)量，同時(shí)全站儀根據(jù)自身的特點(diǎn)能實(shí)現(xiàn)增加或減少圖根點(diǎn)數(shù)量的要求。此外，電子平板儀受圖幅分幅的影響較小，測(cè)量過(guò)程中不需要進(jìn)行拼接圖幅，有效減小了拼圖誤差，確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4 現(xiàn)代水運(yùn)工程測(cè)量新技術(shù)的發(fā)展

20世紀(jì)60、70年代的河道測(cè)量都需要先沿著河道走向用光學(xué)經(jīng)緯儀等布設(shè)控制網(wǎng)、加密圖根點(diǎn)，再通過(guò)圖根點(diǎn)進(jìn)行河岸地形測(cè)量、水下地形測(cè)量，測(cè)量成果全部采用人工計(jì)算并手工描繪至圖紙上，測(cè)量工作量非常巨大、效率低下、準(zhǔn)確率也沒(méi)有得到很好保障。廣西測(cè)繪局自2006年開(kāi)始建設(shè)廣西CORS系統(tǒng)，現(xiàn)已覆蓋了全區(qū)大部分區(qū)域，并可以在陸域?qū)崿F(xiàn)厘米級(jí)精度、長(zhǎng)距離、三維基準(zhǔn)（X，Y，H）的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)RTK定位服務(wù)。在CORS系統(tǒng)覆蓋范圍內(nèi)，現(xiàn)在僅需要通過(guò)一臺(tái)GPS流動(dòng)站與多波束測(cè)深儀相配合就能進(jìn)行高精度的水下地形測(cè)量，可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量船掃測(cè)軌跡的米級(jí)甚至分米級(jí)RTK實(shí)時(shí)定位服務(wù)。以前需要花費(fèi)1個(gè)月才能完成的河道測(cè)量工作，現(xiàn)在只需要一個(gè)星期便能完成。水下地形測(cè)量的工作量得到了極大地縮減，工作效率顯著提高了許多，定位準(zhǔn)確率、定位精度也得到了很好保障，極大地促進(jìn)了水運(yùn)行業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

現(xiàn)代水運(yùn)工程測(cè)量新技術(shù)的發(fā)展不僅影響國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，同時(shí)還反映出我國(guó)國(guó)防建設(shè)水平。水運(yùn)工程測(cè)量作為一門系統(tǒng)性、綜合性的學(xué)科，其與生產(chǎn)實(shí)踐密切相關(guān)，能高效服務(wù)于我國(guó)工程建設(shè)產(chǎn)業(yè)。水運(yùn)工程測(cè)量新技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展為水運(yùn)工程建設(shè)提供新的契機(jī)，促進(jìn)我國(guó)各項(xiàng)事業(yè)的進(jìn)步。

我國(guó)傳統(tǒng)水運(yùn)工程測(cè)量技術(shù)受內(nèi)外部環(huán)境影響較大，不能順應(yīng)社會(huì)的發(fā)展和時(shí)代的進(jìn)步，新技術(shù)的出現(xiàn)使水運(yùn)工程測(cè)量真正進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代，拓寬了水運(yùn)工程測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用范圍，真正造福于人類。水運(yùn)工程測(cè)量新技術(shù)朝著智能化方向發(fā)展，主要集中在以下幾個(gè)方面：①水運(yùn)工程測(cè)量新技術(shù)能自動(dòng)獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，減輕了工作人員的壓力，將人們從繁瑣的工作中釋放出來(lái)，同時(shí)還保證獲取數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性。②新技術(shù)能夠持續(xù)工作，保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性，同時(shí)也能對(duì)所測(cè)量區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。③新技術(shù)能與測(cè)繪技術(shù)、攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行高效融合，推動(dòng)水運(yùn)工程的發(fā)展，不僅能促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時(shí)為社會(huì)的和諧穩(wěn)定發(fā)揮重要作用。

5 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代水運(yùn)工程測(cè)量新技術(shù)的發(fā)展不僅關(guān)乎水運(yùn)工程領(lǐng)域的發(fā)展，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)也有重要作用，甚至影響社會(huì)的和諧穩(wěn)定，因此需要高度重視現(xiàn)代水運(yùn)工程測(cè)量新技術(shù)的發(fā)展。相關(guān)部門和人員要加大對(duì)水運(yùn)工程測(cè)量新技術(shù)的投入力度，將新技術(shù)與測(cè)量技術(shù)進(jìn)行充分融合，拓寬現(xiàn)代水運(yùn)工程測(cè)量新技術(shù)的應(yīng)用范圍，最大程度的發(fā)揮新技術(shù)的作用和優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，加快現(xiàn)代化建設(shè)的步伐。

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U612.2

A

1004-7344（2016）27-0199-02

2016-9-7