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水运工程测量技术现状及展望

发表时间：2018/12/11 来源：《建筑学研究前沿》2018年第23期作者：王昆明

[导读] 随着科学技术的不断发展，新的智能科学仪器设备不断的涌现。在水运工程中，各种先进的技术也逐渐应用其中，其中水运工程测量技术对水运工程的建设发展至关重要，为此，应当加强数字化技术等现代技术的应用，推动水运工程的进一步发展。

王昆明
        天津瑞洋海洋工程有限公司天津 300463
        摘要：随着科学技术的不断发展，新的智能科学仪器设备不断的涌现。在水运工程中，各种先进的技术也逐渐应用其中，其中水运工程测量技术对水运工程的建设发展至关重要，为此，应当加强数字化技术等现代技术的应用，推动水运工程的进一步发展。
        关键词：水运工程；测量技术；现状
        [5]《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
        1数字化测绘技术在水运工程测量中的应用内容介绍
        根据目前的实际情况来看，数字化测绘技术在水运工程测量中的应用内容主要包括数字地图技术、电子平板仪技术、遥感技术和数字化测图系统。数字化地图技术通过对现场施工情况的反应，采用数字化的形式进行解析，对实际施工后的情况进行提前展示，以帮助工作人员的规划工作的进行。数字化测图技术的基本思想是将采集的各种有关的地物和地貌信息转化为数字形式，通过数据接口传输给计算机进行处理，得到内容丰富的电子地图，需要时由电子计算机的图形输出设备（如显示器、绘图仪）绘出地形图或各种专题地图。遥感技术是一种高精度的测绘技术，其是在外部空间信息方式的作用下，对地面物体进行获取并测量，再加上进一步处理的一种远程操控技术，能够实现同步测量。电子平板仪技术主要在水运工程的研究与分析的过程中，将施工现场的地形情况发送给工作人员，主要承担的就是数据采集工作。
        2数字化测绘技术在水运工程测量中的应用
        数字化测绘技术在水运工程测量中已经得到广泛的应用，特别是1RTK测量技术、数字化成图技术、地图数字化技术、GIS技术的推广。
        2.1RTK测量技术的应用
        RTK测量技术在水运工程测量中的具体应用于以下几个方面：
        （1）测量高程。水运工程的高程测量是一项较为基础的工作，通过运用RTK测量技术，能够对水运工程各个测量点的高程进行合理的测定。
        （2）测量渠道管线。渠道管线作为水运工程中的重要组成部分，由于其分布的范围较广，长度较大，运用传统技术很难对其进行测量。通过运用RTK测量技术，对测量点的坐标和高程等测量数据进行快速确定和传递。
        （3）测量水运工程的变形情况。当水运工程施工过程或者施工完成以后，水运设施有可能会发生变形，在变形较大的区域，利用RTK测量技术可以对这些变形区域进行准确的观测，从而制定相应的解决措施。运用RTK测量技术进行水运工程的外业测量时，应该注意以下要点：
        （1）合理的选择测量点。选点应该尽量选择视野较为开阔的区域，且应该远离高压线和无线电发射源，避免受到干扰，如果存在旧测量点，应该尽量运用旧的测量点位，并进行相应校核。
        （2）制定合理的测量计划。必须先根据工程的实际情况，制定合理的测量计划，对观测的时间和位置进行事先确定。
        2.2数字化成图技术的应用
        在水运工程绘图过程中，若地图的比例尺无法满足对水运工程测量绘图具有较高的准确度要求可以运用数字化成图技术进行水运工程测量的制图。将数字化成图技术运用在水运工程测量中，不需要太多的设备，成本低，且可大大的提升水运工程测量的准确性。如果想要获得更加准确的测量结果，应该重视对结果的分析和研究，排除其中的干扰因素，提升测量结果的准确性。
        2.3地图数字化技术的应用
        地图数字化技术在水运工程测量中的运用，是指运用计算机测绘技术和相关设备，对获得的水运工程测量的原始图纸进行数字化处理，从而快速的获得数字化图。地图数字化技术一般是在时间较紧，且原有图纸中存在大量需要修改问题的情况下采用的，在对水运工程测量地形图进行处理时，一般采用扫描仪以及数字化软件等工具。由于地图数字化技术是对原始地形图的再加工和处理，可能会造成图上的一些信息丢失，对后续工作造成一定的影响，故地图数字化以后还应当进行必要的外业补调绘，以减少地形地物信息的丢失。
        2.4GIS技术的应用
        采用模型分析的方法将GIS技术运用水运工程测量中，是对水运工程的空间地理信息进行提取，获得较为准确的地理图形。在工程应用中，先建立相关的数据库，实现对水运工程数据的浏览和检索，再运用GIS技术对水运工程的分布图进行描绘，从而确定水运工程的GIS空间动态模型。通过对模型进行数据分析，获取准确的地理图形，为开展水运工程建设提供依据。

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        3航空摄影测量技术和GPS测量技术
        3.1航空摄影测量技术
        航空摄影测量技术是指通过飞机上用的航空测量仪器对地貌、地形进行连拍，并且要在完成相关测量数据时，结合地面控制点的测量，其基本原理是投影过程中的几何翻转。
        3.2GPS动态测量技术
        RTK是GPS实时动态测量技术的简称，其采用的方法能得到厘米级定位的测量精度法，也就是载波相位动态实时差分方法。具体方式为：需要将1台GPS接收机设置在基准站，将高程、坐标等地理信息在工作过程中转化，在相控的控制流动站中进行输入时，需要以参数的形式进行。卫星信号会在基准站和流动站之间相互传送，使控制手簿可以对这些数据进行及时处理。另外，通过比较预设进度和系统将会提高实测的进度，需要在手簿中同时将测得的高程、坐标以及进度做记录。其工作原理是在对待测定位置进行测定时，需要使用到的是根据高速运动的瞬间位置用空间距离后方交会的方法。
        3.3测绘地图的一般作业技术
        3.3.1选择基准站
        在选择基准站时，需要选择与流动站距离不能超过10km的地方。如果基准站与流动站之间的距离过大，那么初始化的时间将会被延长，测量的精准度将会受到很大的影响。
        3.3.2校准基准站
        目前，对校准基准站的方式主要是以下两种。
        1）对已经存在的静态数据进行采集，将基准站的坐垫直接获取，在GPS手簿将控制点的坐标直接输入，使用对应的地理参数代替各个流动站上所采集的地理坐标数据，这种方式适用于已知点设置基准站。
        2）采集流动站控制点上测量所得的地理坐标，这种方式主要适用于随意摆放基准站的方式。
        3.3.3航空测量要求
        为了使航空测量的成图具有一定的意义，对于航空飞行质量的要求主要有以下几点：
        1）像片的倾斜角不能超过3°，一旦发现出现误差，必须立刻抽查摄影测量方式。
        2）为了像片覆盖整个测区，当重叠度小于最小限定值时，适当地增加航班进行飞行测量。
        3）航线图像的弯曲度需要在后期对摄像图片进行加工处理时，控制在不超过3%。
        4）像片旋偏角不能超过6°，也就是存在于同方向像片边框内与相邻像片驻点连线之间的夹角。
        3.3.4航空摄像过程中的内业工作和外业工作
        1）航空摄影测量的主要目的，是通过正射投影图像将地面中心投影图像展示出来，采用的方式有很多种，比如：解析法、模拟法等。在进行内业工作时，需要严格加密测图控制点。一般辐射三角测量法适用于地势平坦的地区，而应用在丘陵地和山地等地势条件下的是建立空中三角网法。
        2）外业工作时需要注意以下4方面：
        （1）在进行像片控制点联测时，对于测定标志点的平面坐标和高程，可以通过普通的测量方法测定。
        （2）将地貌、地物等要素通过规定的地形图符号绘注出来，对于没有摄像和新增的比较重要的地物，要用调查中得到的地名进行标注。
        （3）在进行调绘工作时，可采用的方式共有3种，即：室内、野外、或者将两者结合。
        （4）使用综合法测图。
        4结语
        在水运工程测量领域，数字化测绘技术成为发展的趋势，并日渐成为主流。采用数字化仪器设备对水运工程进行测量，其使用方便，精准度高，极大的推动了我国水运工程项目测量工作的开展。
        参考文献
        [1]马良.探讨现代水运工程测量新技术的应用[J].黑龙江科技信息，2015（25）：112.
        [2]裴文斌，牛桂芝.我国水运工程测量技术现状及展望[J].水道港口，2007（04）：292-296.
        [3]裴文斌，曹满，牛桂芝.水运工程测量状况及发展前瞻[J].海洋测绘，2007（01）：78-81.
        作者简介：王昆明，身份证号码：211402198505041037。