水利工程测量中数字化测绘技术的应用研究

摘要：随着社会经济的发展和科技的进步，传统水利工程测量方法已逐渐无法满足现代工程的高效率与高精度要求。数字化测绘技术的引入，以其自动化、智能化的特性，大幅提升了水利工程测量的效率和精确度，成为水利工程测绘领域的重要发展方向。通过运用先进的电子、计算机技术和地理信息系统（GIS），数字化测绘技术为水利工程提供了快速、准确的数据采集、处理和分析手段，标志着水利测绘工作向着数字化、信息化和智能化迈进。

关键词：水利工程；数字化测绘技术；应用

0引言

以往水利工程建设时，主要采取人工测量方式开展测量工作，然而，此种测量方式需要耗费大量的人力、物力，并且在测量地形复杂的工程时，还可能由于操作失误导致测量结果失真。为提高测量精度与效率，数字化测绘技术应运而生，在此技术支持下，可以实现自动化测量，并且测量过程较为智能，在多种场景下均可应用，可以提高水利工程测量的效率与质量。为充分展现数字化测绘技术在水利工程测量中的优势，有必要对适用于水利工程的数字化测绘技术展开探讨，并对各个测量环节中数字化测绘技术的具体应用展开分析。

1水利工程测量中应用数字化测绘技术的优势

在水利工程测量中，应用数字化测绘技术带来的显著优势，主要体现在以下几个方面：1）提高精度和可靠性。数字化测绘技术，如GPS和激光扫描，提供了比传统测绘方法更高的精度。GPS系统能够进行高精度的地理定位，而激光扫描能精确测量地形和结构的细节。这些高精度的数据对于水利工程的设计、施工和维护至关重要，因为即使是微小的误差也可能导致工程失败或存在安全风险。2）效率提升。传统的测绘方法往往耗时且劳力密集。数字化测绘技术，如无人机搭载的遥感设备，可以快速覆盖大范围区域，极大地提高了工作效率。这在大型水利项目中尤为重要，因为它们通常涉及大片地区的测量。3）数据处理和管理的自动化。现代测绘技术能够自动生成高质量的数字地图和相关信息。通过计算机软件的辅助，这些数据可以被迅速处理和分析，为工程决策提供支持。此外，数字化数据的存储和管理也比传统纸质记录更为便捷和高效。4）改善设计和规划。凭借高精度的测量数据，工程师能够更准确地设计水利工程。比如数字地面模型（DTM）可以用于模拟水流和洪水风险，从而优化水坝、渠道和排水系统的设计。5）促进持续监测和维护。对于已建成的水利设施，数字化测绘技术可以持续监测其状况，有助于及时发现和修复问题，延长工程寿命，确保其持续运行的安全性和有效性。

2数字化测绘技术在水利工程测量中的应用

2.1水利工程测绘测量应用场景

1）在水利工程绘图，是水利工程设计与建设的前提，精准、详细的水下地形图、构筑物结构图、管线分布图等可作为水利工程地质勘察、工程选址、方案设计、参建方沟通、施工安全监督的重要依据。水利工程中，利用测绘技术采集与绘制工程数字化的工程图纸，并通过共享平台进行工程图纸传输与协同编辑，提高水利工程设计与建设的效率。

2）水利工程原始图纸数字化处理方面。水利工程的原始图纸，如局部区域大比例尺地形图、地质图等，是水利工程地质勘察、方案设计的重要参照，也是水利工程测绘的基础。测绘技术可以将原始图纸进行数字化处理并成图，利用外业测绘对原始地图的关键地物与特征点位等进行校核、纠偏，提高数字化成图与实际目标地形、地质的契合度与准确度，减少图纸数据的缺失与误差。

3）水下地形测量方面。水下地形测量是水利工程测绘的重要内容，通过数字化测绘技术对水利工程的水下高程、水源深度、水下地形、地质结构等进行测量测绘，可以有效规避传统测绘方式存在的精度低、误差大等问题。水下地形测量时，特殊的作业环境对测量方法、测量采集密度、测绘区域边界等要求较高，在内业处理时也需科学计算异步环闭合差、复测基线较差等，提高水利工程测绘的精准性。

4）在水利工程竣工验收测量方面，通过测绘技术采集水利工程的相关参数，如开挖深度、面积等，对比水利工程的验收标准与规范，实现对水利工程的高质量验收。同时，利用数字化技术实现对水利工程施工过程的全生命周期测绘，可动态跟踪水利工程各分部分项及隐蔽工程的施工质量，实现实时性测绘、阶段性验收。

2.2数字化测绘技术的应用

2.2.1GPS-RTK技术应用

GPS-RTK技术具有高精度、高效率的测量优点，将其应用在水利工程中，可对分布分散、长度较长的渠道管线进行测绘作业，精准测定渠道管线的长度、管径、管壁厚度等参数；可对水利工程中的进水建筑物、泄水建筑物等高程进行测量，对水下地形高程进行测量，高精度测定目标点位的三维空间坐标。同时，GPS-RTK技术作为水利工程质量验收的重要技术，可对水利工程的地基、边坡、渠道等结构的位移、变形情况等进行精准测量，保证水利工程的竣工质量。在利用GPS-RTK技术进行水利工程测量时，应根据目标区域的地形、结构复杂度以及测量精度要求合理布设测量点，设计点位分布密度，同时还应有效规避高压线、无线电发射源等易对GPS信号产生干扰的区域，减小水利工程中目标构筑物、水下地形等的点位测量误差。

2.2.2激光雷达技术应用

激光雷达技术可高精度测量水利工程中的水体参数，如水深、水位、水面面积等，通过激光雷达技术采集的水体回波信息、水下岩土体回波信息等可构建水下地形三维模型以及水体三维模型。同时，根据上述信息可反演推算出河流的流量与流速等水文特征参数，为水利工程的地质勘察、方案设计等提供水文自动化监测数据。此外，激光雷达技术在水下地形三维建模中的应用可助力水利工程的清淤方案设计，根据水下地形高程以及水利工程的建设需要科学测算清淤面积以及清淤深度，保证水利工程的清淤方案设计的合理性与科学性。

2.2.3GIS技术应用

GIS技术在水利工程测绘中的应用主要体现在对测量数据的存储管理、处理分析与可视化等方面。当前，GIS软件众多，常用的有ArcGIS、MapInfo、SuerGIS、QGIS等；空间数据库也较多，除上述GIS软件自带的空间数据库外，还有PostGIS等专业空间数据库。在数据存储时，可根据水利工程空间测量数据的管理需要选择适宜的空间数据库，并利用GIS软件对空间测量数据进行读取、拓扑分析、栅格计算、缓冲区分析等，支持流域内水文过程模拟、水力计算、河流污染预测等，助力水利工程实施方案设计与施工。

2.2.4数字地图技术应用

数字测绘技术利用全站仪、GPS-RTK技术等实现对水利工程中河道、堤防、大坝、水闸等重要设施的三维测量和建模。数字地图技术可以帮助水文测量人员快速获取水位、流量和泥沙等数据，并将其与数字地图进行关联，实现对水文数据的分析和预测，对水利工程规划和设计、巡检监测，以及灾害评估等方面都具有重要意义。

结束语：总之，在我国水利事业高质量发展的背景下，工程项目建设必须重视数字化测绘技术的应用，切实以精细化理念为指引，完善工程测绘计划，合理应用新型技术推动测绘工作创新发展，为工程项目规划设计、施工组织提供精准指导，努力实现水利工程项目经济效益、生态效益和社会效益共赢。

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