测量技术在水利工程中应用和发展

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1、测量技术在水利工程中应用和发展　　1前言随着社会的进步，科技的发展，各项测绘新技术的研究与应用，水利工程测量技术也得到了快速的发展。测量工作包括测定和测设两部分，针对水利工程，主要包括河道、供水管线、堤坝等测区的带状或局部地形图的测绘，施工阶段的各种测量及纵、横断面的测量，还有对设计河道、供水管线、堤坝等的实地放样，以及为这些工作所进行的控制测量，还包括对已建成的各种水利设施的变形监测。由于大量采用新仪器，新技术，比如全球卫星定位系统（GPS）、数字摄影测量与遥感技术（RS）、地理信息系统技术（GIS）、RTK技术、CORS技术等，新技术

2、的出现和使用已经对经典大地测量技术进行了多次革命，并使得水利工程测量服务领域得到了不断拓宽。下面分几个方面对水利工程测量技术的发展进行简单介绍，并简要谈谈它的发展趋势。2控制测量技术控制测量是一切水利工程测量工作的基础。随着科学技术的发展，水利工程控制测量技术已经由传统的控制测量过渡到了现代控制测量模式。水利工程控制测量按水利工程阶段和服务内容划分为测图控制网和专用控制网两种类型，包含平面控制网和高程控制网两方面测量技术。82.1平面控制测量技术在传统测量中，所使用的仪器多为经纬仪，视距尺，钢尺，水准仪等。起初由于边长测定相当困难，所以在

3、最早的时候，控制测量以测角为主要手段，控制网的形式主要是三角网（锁）。当有了电磁波测距技术以后，测边变的容易很多，控制网的形式发展为三边网、边角网、导线网。GPS技术的出现，由于它突破和弥补了常规控制测量的局限性及其本身所具有的优越性，使得它快速成为水利工程控制测量的新方法。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、导线网等灵活多样的混合网的现代控制测量技术。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

4、网。图根控制已从传统的电磁波导线测距发展为目前的GPSRTK测量技术。RTK技术具有作业效率高、定位精度高、无须通视等优点，能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果。未来在水利控制测量中，应充分利用GPSRTK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）在水利工程控制中的应用。CORS系统是现代GPS发展的必然趋势。82.2高程控制测量技术水利工程高程控制网的发展过程相比平面控制网要简单一些。首先测量仪器从最初的光学水准仪发展到自动安平水准仪再到数字水准仪、液体静力水准系统。观测方法从原始的人工读数发展到自动

5、观测、自动读数和记录。作业方式从单一的几何水准发展到三角高程测量、静力水准、GPS拟合水准等多元作业方式。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，从而代替以前水准测量方法，得到了快速发展。液体静力水准系统是利用静止液面原理来传递高程。该方法无须点点之间的通视，容易克服障碍物之间的阻挡，另外还可以将液面的高程变化转换成电感输出，有利于实现监测自动化。理论分析和实践检验表明，在平原地区的局部GPS网，GPS水准可代替四等水准测量。在山区只要加地形改正，一般也可达到四等水准的精度。现在大地水准面精化方面的研究越来越

6、多，精度越来越好，相信随着时间的推移，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。3地形测绘技术8对于地形测绘，我们从地面地形测绘和水下地形测绘两方面来介绍在地形测绘中测量技术的发展和趋势。3.1地面地形测绘技术传统的测图，多使用经纬仪（或大平板、小平板等）在野外测量角度、距离、高差，然后由测绘人员利用量角器、比例尺等工具，将所测得的数据按国标所规定的图式符号展绘在图纸上。由于野外测量中存在误差，将测量数据展绘在图

7、纸时人肉眼及操作的误差，还有图纸伸缩误差，最后利用绘好的图纸进行施工放样时又存在的误差，种种误差的传播与积累，使得测图工作精度非常低，需要多次测量才能满足要求。由于电子技术、激光技术、计算机技术的发展，产生了测距仪、全站仪、陀螺仪等测绘仪器。这些仪器的产生使得传统测绘方法发生了根本性的变革。特别是全站仪的出现，使得测图从原始的纸质绘图变成电子成图。全站仪是全站型电子速测仪的简称，它集电子经纬仪、光电测距仪和微处理器于一体。它的基本功能是在仪器照准目标后，通过微处理器的控制，能自动完成测距、水平方向和天顶距读数、观测数据的显示、存储等。全站

8、仪经过发展，随后又出现了智能全站仪，又称为测量机器人。它是一种能自动识别、照准和跟踪目标的全站仪。目前，大比例尺数字化成图技术主要为全站仪（或GPS8RTK）+电子平板（或草图）+地形成图软件