水利水电工程施工测量规范 [水利水电工程测量技术发展综述]
摘 要:当前水利水电工程测量技术得到了迅速发展。今后将继续大力促进水利水电工程测量仪器和方法的更新换代,积极推广测绘新技术的应用,推动水利水电工程测量快速发展。 关键词:水利水电工程测量 发展综述
中图分类号:TB22 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(c)-0060-01
随着社会的进步、测量仪器的发展、各项测绘新技术的研究与应用,水利水电工程测量技术也得到了快速发展。同时,GPS卫星定位技术、数字摄影测量与遥感技术、地理信息系统技术、常规大地测量技术及多种专业工程测量技术不断融合,进一步革新了测量方法,拓宽了水利水电工程测绘市场和服务领域。下面将具体介绍目前水利水电工程测量技术的发展现状和发展趋势。
1 平面控制测量技术
在水利水电工程中,传统的平面控制网主要采用三角网及电磁波测距导线建立。近年来GPS卫星定位技术在水利水电工程中得到了广泛应用,其充分弥补了常规控制测量的局限性,并体现出了极大的优越性。目前,已形成了以GPS卫星定位技术为主、传统控制测量方法为辅的GPS网、边角网、导线网等混合网的灵活多样的现代控制测量技术。在实际工作中,施工测量控制网主要采用边角网,或采用由GPS布设首级网的混合网。大范围测图控制网基本采用GPS控制网作为首级控制,并根据需要加密混合网等。图跟控制已从传统的电磁波测距导线发展为目前的GPS RTK测量技术。由于RTK技术具有作业效率高、定位精度高、无须通视、操作简便等优点,能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果,并在一定范围内达到厘米级精度,被广泛应用于图根控制测量,地籍测绘、数字化测图及施工放样等各种工作中。
未来应充分利用GPS RTK技术的优越性,并积极引进连续运行卫星定位服务系统(简称CORS系统)在水利水电工程控制中的应用。CORS系统是利用多基站网络RTK 技术建立的连续运行卫星定位服务综合系统,是现代GPS发展的必然趋势。CORS系统由基准站网、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发系统、用户应用系统五个部分组成。向不同类型、不同层次、不同需求的用户提供不同类型的GPS观测值、各种差分改正信息、以及其它相关的GPS服务。与传统的GPS作业相比连续运行参考站具有作用范围广、24小时不间断运行、精度更高、野外单机作业等众多优点,能够极大地提高作业效率,减少测量成本。
2 高程控制测量技术
水利水电工程高程控制的发展主要体现在两个方面。首先,使用的测量仪器从以前的光学水准仪发展到数字水准仪,从人工读数发展到仪器自动读数、自动记录。数字水准仪具有操作简便、测量速度快、精度高、可实现内外业一体化等优点,是观测方法的一次革命。其次,高程控制改变了单一依靠几何水准测量的局面,目前可以综合采用几何水准、测距三角高程、GPS拟合水准等多种测量技术。
目前,高差不大的平原、丘陵地区GPS拟合高程可达到四等水准测量的精度。高程控制的研究主要在大地水准面的精化方面。随着GPS定位技术的发展和普及,结合水准测量、重力测量、地形测绘资料精密确定大地水准面模型后,GPS高程可达到更高的精度,并逐步取代传统水准测量,真正实现GPS三维测量,更好地为水电工程服务。
3 地形测绘技术
在水利水电工程中,有些地区已有其现势性、精度、比例尺均能满足要求的纸质地图,一般直接对原图进行数字化处理,再辅以修测、补测等方法,实测一部分地物点的精确坐标,再用这些点的坐标代替原来的坐标,可在一定程度上提高原图的精度,获得所需的数字化地形图。对于没有符合要求的纸质地图的地区一般采用全站仪数字测图或数字摄影测量进行施测。GPS辅助空中三角测量,是公认的我国西部困难地区测图最经济、最成熟的方法。
目前,大比例尺数字化成图技术主要为全站仪(或GPS RTK)+电子平板(或草图)+地形成图软件和近景摄影测量两种模式。GPS RTK技术已广泛应用于水利水电工程大比例尺(1∶500～1∶2000)地形测绘,其平面、高程精度满足规范要求,大大提高了测图效率。但受地形、植被等条件的制约,有些地区必须与全站仪配合使用。
未来应大力研究并推广新一代航空航天数字测图方法,如GPS辅助空中三角测量、遥感技术、三维激光扫描技术、移动测量技术(MMS)、无人机等在水利水电工程中的应用。最新应用的三维激光扫描技术能大面积、高密度地快速采集空间三维数据。可应用于地面形体测量与建模、三维可视化模型的建立、带状地形图测量和库区调查、变形监测等领域。必将在水利水电工程规划、设计、施工、竣工各个阶段中广泛应用,成为“数字水电”建设强有力的工具。
总之,我国水利水电工程测量技术的发展已经取得了显著成绩,今后将继续大力促进水利水电工程测量仪器和方法的更新换代,积极推广测绘新技术的应用,推动水利水电工程测量快速发展。
参考文献
[1] 周忠谟,易杰军,周琪.GPS卫星测量原理与应用[M].北京测绘出版社,2004.
[2] 张健,测绘新技术在工程测量中的应用[J].中国新技术新产品,2009(09):50.
[3] 王晏民,洪立波,等.现代工程测量技术发展与应用[J].测绘通报,2007(04):5.