摘要：水利工程建设是利国利民的好事，随着我国经济的不断发展，水利工程的数量不断增加，规模不断扩大，结构更加复杂。现阶段，传统的水利工程测量技术已经无法满足水利工程测量工作的需求。科技的不断进步，各种计算机网络技术、多媒体技术以及信息技术的快速兴起，数字化测绘技术应用而生。数字化测绘技术的引入，很好的解决了传统的水利工程测量技术存在的问题，极大的促进了水利工程测量的发展，有效的提升了水利工程测量工作的质量和效率。
关键词：水利工程测量；数字化测绘技术；技术应用研究
1数字化测绘技术的突出优势
1.1高精度测图
数字化测绘技术在数据录入到成图的过程中，产生的误差微乎其微，常见的方向型的视距型兼顾了测量结果的准确性和工作效率，提升了劳动力的生产力，缓解了工作人员的压力。
1.2自动化程度高
充分利用现代化的计算机自动化计算功能、信息识别、图像选取等实现了图形绘制的更加美观规范，且降低了人为误差，大幅度降低了测绘错误问题。
1.3丰富的图形属性信息
在位置坐标的协助下实现地图的精确绘制，运用多元化的图形符号实现地图的绘制。且可以将测绘点编码信息进行整合，提取数据库中的各类图形符号，充分结合两中资源进行地图的绘制。即数字测绘技术就是综合地形位置、连接信息、属性信息资源实现了工程测量工作和绘图任务，呈现了丰富的图形属性信息。
1.4储存方便
传统工程测量数据会涉及到众多的纸质文件、材料等，所以存储需要一定的空间资源，但是数字化测绘技术的测绘数据信息完全可以存储到计算机、网盘、硬盘中，大幅缩减了存储空间，且携带方便。而地形图重复测量的概率大大降低，节约了工程测量的成本，提升了企业的经济效益。
2数字化测绘技术在水利工程测量中的应用
2.1在水利工程绘图过程中的应用
在水利工程绘图过程中应用数字化测绘技术，利用AutoCAD等辅助软件强大的绘图功能，不仅能够完成数字化成图技术绘制精准度较高的水利工程图纸，还能够实现数据与图像之间的转换，修改、保存，查找图纸较为方便，能够用较短时间将图纸信息传送到各个相关部门、研发团队、施工系统等，进而提升水利工程的施工质量。
2.2在水利工程原始图纸数字化处理过程中的应用
通过应用数字化测绘技术，利用计算机等相关设备对原始图纸进行扫描、分析、处理，不仅可以复制水利工程原始图纸中的各项内容，同时还能够对原始图纸中存在的数据、问题进行更正、加工和再处理。
2.3在水下测量中的应用
水下地形测量是水利工程必不可少的工作内容，传统方式通过绳测、砣测、杆测为主要方式测得水下高程值，其数据的误差大、精度低、测量难，利用GPS、RTK高效定位技术，采用测深仪设备，将观测的数据采集到计算机系统组成差分观测值进行处理，可求得观测点的三维坐标，其误差都在可控范围内，精度较高。
2.4在水利工程验收、竣工及使用中的应用
在水利工程的地基验收中，可利用计算机三维扫描技术与GPS设备来收集工程的进度、开挖深度、面积等实际数据是否达到验收标准，在通过计算机数据整合后，能够指导工程下一步作业计划，且精度可达5cm左右。通过数字化测绘技术还可以对已完工的水利工程实施实时监测，测量、收集数据不需要全天候安排专职人员，只需要按规定周期，从数字化设备中提取监测数据，就可以对工程整体情况进行统计、分析，达到监测、掌握工程每个阶段概况的目的。
3水利工程地质测绘应用案例分析
在传统技术手段下，工程地质测绘历来是工程勘察中工作量最大的一项，采用无人机能极大提高地质测绘工作效率。随着三维地质建模的普及，实景建模技术实用性的增强，工程地质测绘也将迎来新的工作方式。
3.1数据采集系统
市场存在各种无人机，对于中小型水利枢纽区域，空中数据采集主要应用消费级无人机，地面采集可使用普通智能手机地面拍照收集素材。航线规划软件市场上很多，本次采用免费开放的Altizure，基本能实现需要的基础功能。对于精细建模区域，可以通过无人机自带飞控进行手动近距离拍照的方式完成，自动拍照时需保证足够的覆叠率大于75%，飞行速度不宜过快。
3.2实景模型生产
3.2.1野外作业
建立标准的野外工作流程，保证流程的合理性。外业作业流程如下图1所示。
图1 外业作业流程
实际工作中应注意以下几点：
（1）飞行作业必须保证2人以上，不能无故变更操作流程。通过相机像素等尺寸明确飞行高度，照片分辨率要达到5cm，一般飞行离地高度不宜大于100m，具体计算公式如下：
式中，Ls-感光件的长边，mm；D-相机到拍摄目标的距离，m；f-照相机的焦距，mm；L-照片的最大尺寸像素（Px）；R-照片中每个像素在空间地面分辨率；P-三维网格顶点的空间位置精确度。
（2）明确实景建模精度、作业范围。并在1：10000的地形图中确认高程差，规划好飞行高度，分区和分高度进行作业，手控试飞确认无重大危险源后，在作业现场不要随意更改建模范围及航线。在近景拍摄边坡时需保证足够飞行高度及对于距离要有足够的预判。
（3）选用的地理坐标系统与工程实际使用地理坐标系需保持一致。合理布置像控点，布设宜采用矩形分布式排列，间距需满足航测规范要求，高差大的区域需加密控制点。宜选择较开阔的地点，保证3张以上的照片上可见。
3.2.2内业建模
依靠GSPRO可生成tif格式的低精度高清正摄影像。通过ContextCapture软件生产高精度实景三维模型。由于提取地质元素主要使用奔特力平台下的相关软件，因此主要生产的实景模型格式为3sm。流程图如图2所示。
图2内业作业流程图
在实际项目中，空三计算常常由于一次性导入照片过多，造成计算失败，一定要掌握软件的最大像素支持量。大范围建议分区计算后合并再计算。独立坐标系统需输入相应七参数信息。单像素空间误差小于0.05m，符合测绘1∶500精度要求。空三计算成功后将看到如图3所示的照片连接点匹配空间结果。设置好需要的格式和各类输出设置后生成实景模型，如图4所示。
图3 某水库枢纽区空三计算结 图4 某水库下坝址实景模型
3.3地质要素
提取首先通过实景模型提取出地表数字模型，其次提取主要地质要素，在实景模型中将地表出露的岩层产状，断层露头，地层分界等。通过Descartes提取面与线等要素。之后通过GeoStation软件定义属性，参与三维地质建模。最后将地面调查数据与实景模型一一对应，实现勘测数据地表地下统一，调用在三维地质模型中的各类地质要素得到工程地质平面图。通过GeoStation软件完成相关的线型转换，获得断面信息。在实际BIM应用中可将实景模型和地质三维模型叠加，作为BIM成果交付及提交给下个专业使用，使地质资料的可传递性大大加强，为设计工作带来更加大的应用价值。
结语：水利工程是国民经济不断发展的基础，作为实施水利工程测量的主要环节，数据化测绘技术的准确度与水利工程整体的质量具有直接联系。随着近年来信息化技术的发展，数字化测绘技术也在不断发展和创新，并且在水利工程测量的实践应用中发挥和积极的效果。作为水利工程领域的技术人员，应该在实践工作中，通过对国内外相关知识进行学习，不断提升自身的相关专业技能，进而在水利工程测量中不断摸索、探求和创新对数字化测绘技术的应用。
参考文献：
[1]于思博.数字化测绘技术在水利工程测量中的应用探讨[J].黑龙江水利科技，2018，46（11）：128-129.
[2]肖九睿.有关数字化测绘在水利工程中运用的分析[J].智能城市，2018，4（20）：72-73.
论文作者:夏建文,肖维
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/22
标签：水利工程论文; 测量论文; 技术论文; 实景论文; 作业论文; 模型论文; 地质论文; 《基层建设》2019年第13期论文;