路兆慶，馬國濤

(河南省豫北水利勘測設(shè)計院，河南 安陽 455000)

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測繪技術(shù)在水利工程項目實踐中的應(yīng)用探討

路兆慶，馬國濤

(河南省豫北水利勘測設(shè)計院，河南 安陽 455000)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在水利工程項目中如何建構(gòu)更加有效的測繪計劃，成為工程項目管理人員關(guān)注的焦點，在水利工程項目運(yùn)行過程中，應(yīng)用適宜的測繪技術(shù)，能在提高作業(yè)效率的同時，進(jìn)一步提升測繪進(jìn)度和成果質(zhì)量。本文對水利工程項目測繪技術(shù)的內(nèi)容和實際問題進(jìn)行了簡要分析，并結(jié)合實際測繪要求，對GPS測繪技術(shù)、RS測繪技術(shù)以及GIS測繪技術(shù)進(jìn)行了集中探討，旨在為相關(guān)項目管理人員提供有價值的參考建議。

水利工程；測繪技術(shù)；內(nèi)容；技術(shù)要點

1 水利工程項目中測繪技術(shù)概述

在水利工程項目測繪過程中，主要是對工程具體參數(shù)和相關(guān)項目進(jìn)行測繪標(biāo)注，在對大壩施工測繪的過程中，測繪內(nèi)容分別為壩身細(xì)部放樣測繪、壩身高程測繪以及溢洪道測繪等項目，不同工序借助不同的測繪技術(shù)，從而形成有效的測繪系統(tǒng)和管理結(jié)構(gòu)。特別要指出的是，在招投標(biāo)工作結(jié)束后，專業(yè)團(tuán)隊要在施工開始前將測繪項目和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行書面總結(jié)，針對平面控制網(wǎng)點和高程控制網(wǎng)點等進(jìn)行集中描繪，以保證水利工程項目有序進(jìn)行。在水利工程項目中利用平面控制測量機(jī)制進(jìn)行集中測繪，首先要針對具體情況建構(gòu)有效的首級控制三角網(wǎng)，在此基礎(chǔ)上建立導(dǎo)線控制模型，要保證網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)各個點位分布均勻的同時，各個點位之間也能形成相互牽制的作用。導(dǎo)線測量布設(shè)結(jié)構(gòu)要靈活有效，且推進(jìn)速度適中，邊長精度滿足分布均勻的要求。圖1為導(dǎo)線示意圖，主要是借助測繪理念對導(dǎo)線網(wǎng)平差過程進(jìn)行集中分析，具體數(shù)學(xué)參數(shù)要符合標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 導(dǎo)線示意圖

針對導(dǎo)線結(jié)構(gòu)要建立有效的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，其中，近似水平的邊長計算為

d0=dcosα

公式中的α表示的是垂直角。并建立近似坐標(biāo)，

Ti=Ti-1+β-180

Δx1=d0icosTi

Δyi=d0isinTi

Wx=x起+∑Δx-x終

Wy=y起+∑Δy-y終

2 水利工程項目測繪技術(shù)存在問題

在水利工程項目運(yùn)行和測繪過程中，任何一個技術(shù)都不是萬能的，需要技術(shù)人員針對不同技術(shù)要求和運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行集中處理，強(qiáng)化技術(shù)運(yùn)行效果，提升測繪質(zhì)量和測繪精度，充分踐行創(chuàng)新辦法。在測繪技術(shù)中，全站儀能有效對施工地形進(jìn)行集中測量，但是不能有效解決控制點之間的互通互視，而衛(wèi)星定位測繪技術(shù)能很好的解決上述問題，卻對工作環(huán)境的開闊度有較高的要求?？傊?，要在不同環(huán)境背景下，選取有效的測繪技術(shù)，針對限制條件和技術(shù)問題進(jìn)行綜合處理，從而建構(gòu)更加快速的測量運(yùn)行模型。除此之外，為了滿足測繪需求，技術(shù)人員要對復(fù)雜地形進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和集中審定，確保能在測繪過程中，對河道沖淤變化等參數(shù)進(jìn)行集中處理，從而建構(gòu)完整的施工方案，提升施工效率和施工有效性[1]。

3 目前水利工程項目中主流測繪技術(shù)討論

目前，水利工程項目中應(yīng)用的主流測繪技術(shù)被稱為“3S”技術(shù)，主要是定位技術(shù)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)以及遙感技術(shù)(RS)。

3.1 GPS技術(shù)

GPS定位系統(tǒng)是近幾年較為新興的測繪技術(shù)之一，在實際運(yùn)行過程中，不僅能對位置和參數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行高精度定位，也能將精度數(shù)值控制在毫米級，并且，能實現(xiàn)全天候?qū)崟r定位，從不同角度對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)化管理和綜合處理，確?？臻g地理信息數(shù)字化能符合實際需求。

GPS技術(shù)能在工程項目測繪過程中，運(yùn)行靜態(tài)或者是快速靜態(tài)的方法，對總體控制測量線進(jìn)行集中測繪。具體參數(shù)包括：河道數(shù)據(jù)、水渠數(shù)據(jù)、閘門數(shù)據(jù)、堤壩數(shù)據(jù)等，為工程項目的進(jìn)一步設(shè)計和優(yōu)化提供有效的參考。另外，GPS-RTK技術(shù)能實時收集動態(tài)信息，并且有效保證監(jiān)測項目符合參數(shù)框架，在規(guī)定范圍內(nèi)完成信息接收和系統(tǒng)優(yōu)化。由于GPS-RTK技術(shù)具有較為突出的優(yōu)勢，在實際應(yīng)用和測量過程中，能借助有效的測繪要求對現(xiàn)場進(jìn)行及時檢測，并且一定程度上升級了定位測量的精度，達(dá)到厘米級，一定程度上減少了水利工程項目中施工定位難度，也減輕了工作強(qiáng)度，提高工程項目的工作效率以及實際測量精度。特別值得一提的是，在對河道、水壩等基礎(chǔ)參數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合分析的過程中，要保證前端數(shù)據(jù)和技術(shù)運(yùn)行框架維度之間的契合度[2]。

在利用GPS-RTK技術(shù)對相關(guān)載波進(jìn)行全面定位時，主要是借助有效的三維定位，確保動態(tài)結(jié)構(gòu)和靜態(tài)結(jié)構(gòu)貼合實際需求。另外，能對每個歷元運(yùn)行情況實施監(jiān)控和處理，確保技術(shù)測量參數(shù)的完整度。除此之外，在利用GPS-RTK進(jìn)行實時測量的過程中，要保證初側(cè)節(jié)點內(nèi)繪圖范圍地下管線能得到有效測量，強(qiáng)化對中線和縱橫斷面的數(shù)據(jù)整合以及集中測繪。建構(gòu)GNSS網(wǎng)絡(luò)時，要對Ⅰ級導(dǎo)線點、Ⅲ級GPS點、Ⅳ級GPS點、Ⅱ級水準(zhǔn)點以及Ⅲ級水準(zhǔn)點進(jìn)行綜合布控，保證數(shù)據(jù)完整度和準(zhǔn)確性的同時，建構(gòu)更加有效的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，從而保證結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)真實有效[3](見圖2)。

圖2 GPS監(jiān)測河道測繪圖

3.2 RS技術(shù)

RS技術(shù)主要是借助相應(yīng)設(shè)備對空間環(huán)境進(jìn)行綜合分析，能在測繪過程中，表現(xiàn)出多時相以及多頻譜的特點，能順利升級信息化處理技術(shù)的效果，并為地理測繪系統(tǒng)提供有效的數(shù)據(jù)和信息。借助相應(yīng)的技術(shù)要素，對施工現(xiàn)場地形以及平面圖進(jìn)行集中設(shè)計，確保施工過程安全性和規(guī)范性貼合實際需求。特別是對水庫和大壩建設(shè)項目進(jìn)行分析時，要保證對比分析和施工地址選擇符合要求，并對數(shù)據(jù)信息綜合分析后，運(yùn)行最佳設(shè)計方案，優(yōu)化施工項目的便利度和準(zhǔn)確性[4]。

在對水利工程項目具體運(yùn)行參數(shù)和框架進(jìn)行分析的過程中，主要是對沉降和變形情況進(jìn)行集中監(jiān)測，并利用整體運(yùn)行結(jié)構(gòu)對工程項目的范圍參數(shù)進(jìn)行集中確定。另外，工程項目中若是使用盾構(gòu)施工，則需要從工程樁中間穿過，狀結(jié)構(gòu)中間的距離要控制在1.7～1.8 m之間[5]。為了更好的維護(hù)施工運(yùn)行結(jié)構(gòu)和施工流程，就要借助精密距離測量技術(shù)以及角度測量技術(shù)等進(jìn)行集中監(jiān)測，確保管理框架的完整度，也要進(jìn)一步提高監(jiān)理水準(zhǔn)測量的準(zhǔn)確度。只有保證布設(shè)測點穩(wěn)定有效，整體沉降測量和工程水平位移結(jié)構(gòu)貼合實際需求，才能更好的優(yōu)化施工效果和施工質(zhì)量[6]。

3.3 GIS技術(shù)

利用GIS技術(shù)能對相關(guān)數(shù)據(jù)和信息系統(tǒng)進(jìn)行集中管理，并且保證數(shù)據(jù)收集的及時性和有效性，針對水利工程項目的選址以及項目規(guī)劃進(jìn)行集中管控，也能對圖紙設(shè)計結(jié)構(gòu)和施工管理工作進(jìn)行系統(tǒng)化分析，確保技術(shù)運(yùn)行結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)完整度貼合實際需求。在水利工程項目中利用GIS技術(shù)，也能針對實際問題建構(gòu)有效的防洪規(guī)劃，制定有效的應(yīng)急預(yù)案，并且對環(huán)境容量進(jìn)行集中管控，確保能有效指導(dǎo)居民按照計劃進(jìn)行有序遷移，只有保證蓄洪區(qū)規(guī)劃建設(shè)項目有效推進(jìn)，才能一定程度上保證工程項目的基本質(zhì)量和工作效率[7](圖3)。

圖3 遙感技術(shù)下水庫影像圖

除此之外，技術(shù)運(yùn)行過程中，也能借助技術(shù)參數(shù)對河道和水系領(lǐng)域分布圖進(jìn)行有效繪制，確保能和RS技術(shù)融合在一起，保證能對水域的開發(fā)情況以及污染情況進(jìn)行集中處理和綜合管控，保證設(shè)計規(guī)劃以及整體施工流程能得到有效指導(dǎo)和綜合管理。在不影響水利工程項目工期的基礎(chǔ)上，一定程度上保證設(shè)計結(jié)構(gòu)符合實際方案，從而實現(xiàn)高精度測量，對相應(yīng)危險因素進(jìn)行及時調(diào)取，并且建構(gòu)相應(yīng)的防護(hù)措施。

4 結(jié)語

在水利工程項目施工測繪過程中，相關(guān)技術(shù)人員要針對具體問題進(jìn)行集中處理和綜合管控，確保管理結(jié)構(gòu)和技術(shù)運(yùn)行模型能符合要求，也一定程度上提高在整體數(shù)據(jù)測量的完整度和準(zhǔn)確性，滿足水利工程項目中關(guān)于工程勘測和監(jiān)管的要求，進(jìn)一步提升水利工程測繪項目的發(fā)展水平，為我國水利工程項目的可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

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2017-01-07

路兆慶(1982-)，男，河南林州人，工程師，主要從事水利工程測量工作。

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1004-1184(2017)03-0158-02