邓小明惠东县广源水利水电工程勘测设计有限责任公司广东惠州
摘要：在我国经济水平不断提升的背景下，水利工程的建设工作受到了越来越多的重视，为了提升水利工程的建设施工效果，有必要在其中开展科学合理的测量工作。本文对现代工程测量技术在水利工程中的应用进行探析，以供参考。
关键词：现代工程测量技术；水利工程；GPS技术
当代我国科技高速发展，测绘技术的研究环境得到不断优化，同时该项技术的应用越来越广泛，例如在水利工程之中，即得到了充分重视。从总体上来看，测量技术主要包括两个部分，分别为“测定”和“测设”，将其应用于水利工程之中，可以针对供水管线、河道、堤坝等带状以及局部的地形图开展测绘工作，且在施工状态下，其可针对横断面、纵断面开展测量工作，还可针对供水管线、河道、堤坝等位置实施实地放样工作，同时既包括以上各项工作的控制测量，也包括针对当前已经建成的多种水利设施实施变形监测。随着多项新技术的持续出现和应用，行业内已经经历过数次变革，水利工程测量服务的应用范围也越来越大，将现代工程测量技术应用于水利工程之中，其应用情况值得探析。
一、水利工程测量任务
水利工程的建设工作具有系统性和复杂性特点，一般情况下，其建设工作内容为土方开挖、混凝土工程等多个项目，在其中开展测量工作的主要任务包括以下：（1）在开展水利工程建设施工工作前，施工方应针对控制网点进行细致的复测，提升施工控制网设置的合理性，且测量结果的精准度应符合相关的规定和标准，后续工作中也需注意对施工控制网进行核查，以能够为测量结果的精准提供保障；（2）测量工作能够贯穿于施工工作的整个过程，所以在施工过程中，施工方应针对各个施工环节开展跟踪式的测量；（3）完成水利工程验收工作之后，应完善相应的位置、标高测量工作，以提升水利工程后续的管理工作效果[1]。
二、控制测量技术
对于水利工程之中的测量工作来说，控制测量属于重要基础之一，在当代科技高速发展的背景下，应用于水利工程之中的控制测量技术属于现代化的控制测量工作模式，根据工程的发展阶段以及服务内容，可将控制测量工作划分成为两种类型，分别为“测图控制网”以及“专用控制网”，测量技术则为“平面控制网”和“高程控制网”。
（一）平面控制测量技术
在传统的水利工程测量模式之中，需要应用的仪器主要包括钢尺、视距尺、经纬仪、水准仪等多项设备，但是，因为对边长进行测定的难度较大，所以早期主要将“测角”作为控制测量的主要方式，并将三角网作为主要的控制网形式。在将电磁波测距技术投入应用之后，侧边工作的难度大幅度下降，控制网则发展至导线网、边角网以及三遍网等多种形式。在GPS技术出现以后，既往控制测量工作中存在的局限性被有效突破，同时相对于传统形式的技术，其自身的优越性较强，所以快速发展成为了对水利工程进行控制测量的主要手段。
目前在水利工程之中所应用的现代工程测量技术为“混合网”，其中主要措施为GPS卫星定位技术，同时需要应用传统控制测量方法作为辅助，可以包含边角网、GPS网以及导线网，整体上能够体现出灵活多样的特点。将其应用于实际工作之中，进行施工的测量控制时，可以选择使用边角网，或是应用上述的“混合网”。一般情况下，针对较大范围开展测量控制工作时，首级控制应为GPS控制网，且需根据实际情况对混合网进行加密处理。对于图根控制工作来说，既往主要工作模式为电磁波导线测距，当前则主要应用GPSRTK测量技术，该技术能够呈现出定位精准度高、作业效率高以及不需进行通视等诸多优势，可以实时掌握和提供指定坐标系之中流动站的三维定位结果[2]。
在水利控制测量工作的未来发展之中，应当对GPSRTK技术进行充分应用，并且从实际上来看，卫星定位服务系统（CORS系统）属于GPS的必然发展结果，所以需要强化对于CORS系统的应用。
（二）高程控制测量技术
相对于平面控制网来说，水利工程之中的高程控制网在发展过程中的形式更加简洁，在其中，最初应用的测量仪器为光学水准仪，之后发展成为自动安平水准仪，再发展成为数字水准仪以及液体静力水准系统，且观测方法也处于持续发展的状态中，最初应用原始形式的人工读数方法，之后应用自动观测、读数以及记录的方法，相应的作业方式，也由既往的几何水准发展至现代化的三角高程测量、GPS拟合水准以及静力水准等更加丰富的形式。
对于测量仪器本身来说，数字水准仪的测量精准度较高，同时具有测量速度快的优势，操作过程较为简洁，不仅能够完全替代传统的水准测量模式，更是能够呈现出诸多优势，所以投入应用以后，发展速度较快。液体静力水准系统对高程进行传递，主要应用了静止液面的原理，对该方法进行应用，不需进行通视，对于其中障碍物的阻挡，也能够轻松克服，以此同时，该方法还可以对液面的高程变化起到转换作用，使其以电感输出的形式呈现，进一步强化了监测工作的自动化。
相应的理论分析结果或是实践检验结果均显示，在平原区域，GPS技术的应用效果良好，GPS水准可以替代四等水准测量，并且即使在山区，只要进行相应的地形改正处理，在通常情况下，也可以实现四等水准。
三、地形测绘技术
在地形测绘技术方面，可以从“地面地形测绘”与“水下地形测绘”两个角度出发，对地形测绘技术在水利工程之中的应用进行分析。
（一）地面地形测绘技术
传统测图工作主要采用经纬仪进行野外操作，包括角度、高差、距离等，之后测绘人员还须使用比例尺、量角器一类的工具，根据国标规定，将获取的数据展绘于图纸上。因为野外测量工作过程中出现误差的几率较大，并且，将数据展绘在图纸上时、人肉眼观察时、图纸伸缩时，均有可能再次出现误差，另外，在最后放样时，误差有可能再次出现，若多项误差进行累积和传播，测图工作的精准度将大幅度降低，所以需要反复进行多次测量[3]。
但是在如今，激光技术、电子技术以及计算机技术发展迅速，全站仪、测距仪以及陀螺仪等多种先进的测绘仪器逐渐面世，并使传统的测绘方式在根本上得到了变革，特别是通过对全站仪进行应用，测图工作之中，纸质绘图发展成为电子成图。全站仪的全程为全站型电子速测仪，该仪器将光电测距仪、电子经纬仪以及微处理器集于一体，在全站仪照准测量目标之后，由微处理器控制其完成自动的测量、数据显示以及数据存储。并且，经过科技的不断发展，当前智能全站仪已经投入到使用当中，其还可被称为“测量机器人”，具有对目标进行自动识别、照准以及跟踪的功能。
在大比例尺数字化成图技术当中主要包含两种工作模式：（1）全站仪+电子平板+地形成图软件；（2）近景摄影。当前全站仪已经在水利工程中地形测绘之中得到了广泛应用，测图工作的效率也因此得到了大幅度的提升。
根据当前的实际情况，未来应该针对全新的航空测图技术进行积极研究和大力推广，例如遥感技术、GPS辅助空中三角测量、移动测量技术、三维激光扫描技术以及无人机等多项先进技术，均应逐渐的在水利工程之中获得合理应用。并且，当前较为先进的三维激光扫描技术已经可以高密度、大面积的对空间三维数据进行快速采集，应用范围较大，应用效果较好。
（二）水下地形测绘技术
一般来说，传统形式的水下地形测量工作需要应用电磁波测距、经纬仪以及标杆、标尺等多项工具，定位工作的开展需要借助六分法、断面索量距法、交会法、极坐标法等，并使用测深锤以及测深杆对水深数据进行采集。但是，对上述方法进行应用，不仅工作效率较低，且误差出现的几率较大，误差幅度也较大，当前其应用频率已经处于持续降低的状态。在科技发展的背景下，GPS定位方法已经基本取代传统的定位方法，对其进行细致划分，其中包括差分GPS定位（DGPS）、单点GPS定位、GPSRTK定位、局域及广域差分GPS定位。
当前开展水下地形测量工作，主要应用自动化仪器设备对坐标点以及水深进行同步采集，并能够自动存储相应的数据信息，整体上来看，其属于全自动的水下地形数据采集技术，能够呈现出显著的测量精准度高、自动化程度高的特点，对该技术进行应用，方法主要包括以下四种；（1）数字测深仪+测量机器人；（2）GPS/RTKGPS+数字测深仪；（3）RTKGPS+多波束数字测深仪；（4）CORSGPS+遥控船+测深仪。在水下地形测量技术的持续发展之中，测量工作对于相关产品的形式以及质量要求也越来越高，所以，日后水下地形测量技术必然会向数字化和自动化的方向持续发展。
四、变形监测技术
变形监测也就是针对变形体进行测量，并对其空间位置、内部形态在变化过程中产生的特征进行确认，且需对其中出现变形情况的原因进行解释。受到变形监测工作自身所具有的性质影响，其主要具有以下特征：（1）精准度高；（2）需反复进行观测；（3）数据处理工作要求严格；（4）需对多种观测方法进行综合应用。在水利工程之中开展变形监测工作，其中可以包括工作基点测量、变形监测基准网测量、变形体变形监测以及资料分析等多个项目。
对传统方法进行应用时，水利工程中可应用的变形监测工作方法包括以下几点：（1）大地测量方法：该方法属于一种常规方法，需要采用量边、测角、水准等方式对变形情况进行测定，其中包含的技术则包括精密距离测量、精密高程测量、角度测量、重力测量；（2）测量手段及技术：准直测量、液体静力水准测量、倾斜测量、应变测量；（3）空间测量技术：GPS测量、合成孔径雷达干涉测量技术（InSAR）；（4）摄影测量技术：于变形体周边确定一稳定点，针对目标点安置摄影机或是照相机，拍摄变形物体，在开展内业处理工作，以获取变形体稳定点的坐标，掌握各时间段同一目标点上的坐标变化情况，既能够获取建筑物整体的变化；（5）三维激光扫描技术：激光扫描属于一种非接触式的数据测量手段，通过激光扫描，可以获取真实可靠的数据，也就可以对客观事物在各时间段的、真实的、变化的形态特点进行直接且充分的反映。
当代开展监测工作的主要手段为应用GPS观测技术，该技术能够呈现出测量范围大、三维信息、不需通视以及可全天候观测等多方面优势，同时，InSAR监测技术能够体现出无接触、全天候且成本低的优势，可针对kmkm范围之内的微小形变进行监测，而不需工作人员进入到相应的区域之内。但是从实际上来看，受到多方面因素的影响，InSAR数据的质量难以得到有效保障，所以对相应技术进行应用时，数据信息精准度的提升受到限制，技术应用难度也相比较大。应用摄影测量技术的过程中，整体上工作效率较低、工作量较小，且相关工作人员的工作强度较小，但是必须应用专门的仪器设备，且若需要进行大范围的观测，其测量精度可能难以满足实际工作需求。对地面激光三维扫描技术中的单点定位进行应用，其测量精度能够实现亚厘米级的水平，这一测量精度基本可以满足大部分变形体的监测工作要求，但是其价格相对昂贵，所以该技术的使用范围不大。
结束语：
根据上文，近几年我国对于水利工程的建设工作投入了越来越多的重视，测量工作作为其中的重点之一，也受到了越来越多的
转载请注明地址:http://www.1xbbk.net/jwbjj/4138.html
