葛存扣
(揚(yáng)州市勘測設(shè)計研究院有限公司,江蘇揚(yáng)州225007)
水利工程測量作業(yè)不僅工作量極大,并且對技術(shù)的要求也很高,傳統(tǒng)的測量技術(shù)已經(jīng)不能達(dá)到工程的建設(shè)需求,需要使用先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備才能完成。由此,數(shù)字化測繪技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)字化測繪技術(shù)是現(xiàn)階段使用最多的測繪技術(shù),在水利工程的測量工作中若能充分利用該技術(shù)輔助工作,將大大簡化操作流程,同時提高測量的精確度。
以往測繪方法多會使測量工作的內(nèi)外業(yè)分離,并且進(jìn)行工程圖和大比例地圖的測繪需要進(jìn)行野外測量,這就需要耗費(fèi)大量的人力和物力,并且測量周期長。因而成圖的周期長,測量成本高。而數(shù)字化測繪技術(shù)主要是利用定位系統(tǒng)等高科技進(jìn)行遠(yuǎn)程測量和數(shù)據(jù)分析,可以節(jié)約大量的人力與物力資源,同時方便測繪人員的工作,降低操作過程中的成本。利用數(shù)字化測繪技術(shù),還可以快速對目標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)定位,并且使用各種不同的符號對地圖中的地物點(diǎn)進(jìn)行屬性標(biāo)記。由于這種測量方式具有很高的自動化程度,可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時更新,因此,省去了重復(fù)測量的時間,節(jié)約了成本,提高了測量效率。
采用數(shù)字化測繪技術(shù)完成的測繪圖包括的信息量很大,對獲得的數(shù)據(jù)能夠分層儲存。相較于傳統(tǒng)的圖紙存放、整理、攜帶以及分層過程,數(shù)字化測繪技術(shù)只需通過電腦等電子設(shè)備對內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和繪制,可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)外業(yè)一體化。對于測量有誤的數(shù)據(jù),可以在重新測量后對原數(shù)據(jù)進(jìn)行修正,并快速生產(chǎn)新圖形,由此確保圖形的可靠性和現(xiàn)勢性,能夠隨時使用。
在工程測量中使用數(shù)字化測繪技術(shù)相比傳統(tǒng)的測繪有更為豐富的圖形特點(diǎn)。采用數(shù)字化測繪技術(shù)完成的地形圖中,地物點(diǎn)包含豐富的屬性信息。另外,在繪圖過程中,便于調(diào)用各種測圖符號,從而完成地形圖的繪制。具體到水利工程的應(yīng)用中,通過數(shù)字化測繪方式制作的地圖不僅包括了基本的地圖信息,而且還有各種具體的地形、地質(zhì)、水文條件等的標(biāo)記和分析,這些都對工程方有很高的利用價值。
數(shù)字化技術(shù)為數(shù)字化產(chǎn)品提供了存放和保管方面的便利,并且保存的數(shù)字化信息不會丟失,增加了工程建設(shè)過程中地形圖的實(shí)用性,規(guī)避了重復(fù)測量現(xiàn)象,減少了工程測量成本,拓展了地形信息的用途,滿足了不同客戶的需要[1]。
以往的測繪過程大致分為人工測量和數(shù)據(jù)處理,因受到各種自然條件以及人為操作的影響,測量結(jié)果常產(chǎn)生較大的誤差。而數(shù)字化測繪技術(shù)主要是依靠計算機(jī)進(jìn)行測量工作,并且后期的測量數(shù)據(jù)處理也都是通過計算機(jī)完成,隨著技術(shù)的進(jìn)步以及數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用,可以將測繪工作中由于人為因素對測量結(jié)果產(chǎn)生的影響降到最低,并盡可能地避免在測繪過程中自然因素的影響,因此,應(yīng)用數(shù)字化測繪技術(shù)進(jìn)行測量,可以大大提高測繪結(jié)果的精確度。
數(shù)字遙感技術(shù)主要是用來測量和采集地理數(shù)據(jù),它和GIS、GPS技術(shù)相互配合,共同組成數(shù)字化測繪技術(shù)的核心部分。
在測量具體的地形信息時,可以采用數(shù)字遙感技術(shù)。首先是根據(jù)遠(yuǎn)程測量得到的數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的攝影圖像,之后利用各種圖像與信息處理軟件對測量和采集到的地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和調(diào)整,以檢查并糾正測量過程中造成的誤差,保證圖像的精確度。利用數(shù)字遙感技術(shù)繪制的水利工程地形圖像,能夠?yàn)楹笃诘墓こ探ㄔO(shè)提供準(zhǔn)確的地理信息[2],為施工打下良好的基礎(chǔ)。
地理信息系統(tǒng)是地理學(xué)和計算機(jī)技術(shù)完美結(jié)合的典范之一。地理信息系統(tǒng)依靠發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機(jī)處理技術(shù),對地球的各項數(shù)據(jù)進(jìn)行了細(xì)致的分析和整理,并且將這些數(shù)據(jù)匯總在一個數(shù)據(jù)庫中,進(jìn)行測繪工作時,測繪人員不用到現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地勘測就可以了解當(dāng)?shù)氐牡乩項l件以及其他數(shù)據(jù),這就為以后的工作提供了極大的便利。
利用GIS地理信息系統(tǒng),可以大大提高測繪工作的效率,可以幫助測繪人員進(jìn)行數(shù)據(jù)采集以及數(shù)據(jù)分析處理工作,但是在這些工作完成后,還需要對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和監(jiān)督,建立相關(guān)數(shù)據(jù)庫資源,以便后期的調(diào)用。通過利用GIS技術(shù)中的建模程序,可以對采集到的地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行自動建模工作,形成3D地形圖,在這一模型圖中,不僅包括基本的地理數(shù)據(jù),還有橋梁、建筑等細(xì)節(jié)展示。
GPS技術(shù)是數(shù)字化測繪技術(shù)中的一個重要組成部分。從技術(shù)角度對全球衛(wèi)星定位技術(shù)加以分析,可將其分為靜態(tài)定位和RTK實(shí)時定位2種。而這2種定位技術(shù)都可以在測量工作中進(jìn)行應(yīng)用。首先,GPS靜態(tài)定位技術(shù)在水利工程中的運(yùn)用有下列優(yōu)勢:(1)GPS系統(tǒng)具備很強(qiáng)的穩(wěn)定性,可以有效避免外界各種因素的干擾,并且可以解決傳統(tǒng)測量中自然環(huán)境影響下點(diǎn)與點(diǎn)間不能通視的缺陷。(2)RTK-GPS技術(shù)是結(jié)合載波相位動態(tài)實(shí)時差分測量方法完成測量工作,在水利工程戶外測量中發(fā)揮著十分關(guān)鍵的作用,可以保證厘米級的測量精度。RTK-GPS技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用原理為:通過基準(zhǔn)站對調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)整,精確地把觀測數(shù)據(jù)和站點(diǎn)坐標(biāo)的電磁信號傳送到流動站。而流動站不但是基準(zhǔn)站的接受點(diǎn),同時也是GPS觀測數(shù)據(jù)的接收站,可以同時完成對2個站點(diǎn)所傳送的差分觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理[3],為水利工程的有序開展提供高精準(zhǔn)度的數(shù)據(jù)。該定位技術(shù)適宜在規(guī)模不大的水利工程中使用,能發(fā)揮出較大的優(yōu)勢,確保測量工作的精度,提升整體測繪水平[4]。
數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中獲得了廣泛的運(yùn)用,它取代了傳統(tǒng)的人工模擬繪圖,可以將測量精確度大大提高,降低工程測量的操作難度,為工程測量的進(jìn)一步發(fā)展做出貢獻(xiàn)。在實(shí)際測繪工作中要使用更加方便的設(shè)備,不斷開發(fā)并學(xué)習(xí)新技術(shù),完成測繪技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。