摘要：在进行大坝截流、水利划界的时候，如果要测量水流的流速以及流态，大多时候会运用到数字摄影测量技术来进行有关测量，在水利工程地质勘察中数字摄影测量技术的应用也很广泛，甚至还可以运用数字摄影测量技术来测量有关的水利的冰情状况。在水利水电工程中广泛的使用数字摄影测量可以获得极其良好的效果，文章对数字摄影测量技术在水利枢纽工程地质勘察中的实际应用进行了讨论。
关键词：数字摄影测量技术；水利枢纽工程；地质勘察
随着水利河湖划界的全面展开，数字摄影测量技术的引入大大提高了划界工作的推进。采用该系统能快速定位获取三维数据，虽然0.3m分辨率的遥感影像不能完全代替实测，由于河湖基准线约一半为软质基准线，摄影测量系统在水利工程测量应用以其高效率、人性化界面、高精度、高运算效率和丰富产品的特点，因此，可采用数字摄影测量技术，对软质基准线采取内业采集、外业实测检验，这样可大大节约外业采集数据的时间。
一、数字摄影测量原理
数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄对象用数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。通过对影像进行内定向、相对定向、绝对定向、空中三角测量等处理后，实现像对的立体恢复。全数字的摄影测量系统能够直接从数字影像中获得测绘信息，该摄影解决方案具有高智能化、功能齐全与全软件设计的特点，能够提供完整的空中三角测量到测绘地形的作业流程。VirtuozoNT应用的是最先进的超快速匹配法对同名点进行确定，能够对近景影像、SPOT影像以及航空影像进行处理，包含24bit的彩色影像与8bit的黑白影像。其各种实用、高效的测量模式以及接口，能够实现采编一体化。另一方面该数字摄影测量系统的开放式的数据交换形式和图形测量软件、图像处理软件以及GIS软件有利于实现数据共享。且该数字测量系统中的可视化的三维立体景观，能够真实的将三维场景再现，进而能够实现为再现现实、虚拟现实进行数据提供。该数字摄影测量系统不仅能够制作出不同比例的4D测绘产品，同时也是城市建模、三维景观以及3S集成的操作平台。因此可以说VirtuozoNT不仅突破了我国固有的测绘方式，在提高生产效率的同时，也为测绘部门提供了新的强而有力的测量工具。
采用数字摄影测量技术进行立体恢复的过程为：
a.获取航空像、像控点对及相机参数。
b.通过空中三角测量，进行模型定向（内定向、相对定向和绝对定向）。对影像质量较差区域（被阴影覆盖区域、大面积水域）做匹配预处理。
相对定向的目的是为了恢复构成立体像对的两张相片的相对位置，绝对定向是将模型点的摄影测量坐标归算成相应地面坐标系的过程。
二、数字摄影测量技术在水利工程地质勘察中的应用
1工程地质勘察应用
坝址或者是隧洞进出口大多会在山区之中，所以在工程地质测绘中运用数字摄影测量技术是十分有利的。尤其是在坡度很陡的高山或者狭谷以及难以攀攀岩的峭壁悬崖中，又或者是沉积岩岩性差异大的地区以及岩石暴露良好的地面，都可以运用到摄影测量方法，所得的效果十分显著。比如在对坝址地形进行测量的时候使用到摄影测量和一定比例的地质图测绘能够提高勘测速度，而且精度与也跟预想中的情况一致。除此之外，使用此类方法还能够监测滑坡体，甚至可以素描崩塌区地质以及进行方量测量。运用数字摄影测量技术与精密立体测图仪结合起来的方式既能够获得地形、像片以及立面图，又能够测量出地质勘察点三维坐标，在最大程度上减少不必要的连测工作。在获取了地质要素中的所需正确资料后就可以绘制地质图。
2施工地质勘察应用
在施工中，会对大坝进行基坑，对坝肩进行开挖，对隧洞的进口以及出口进行削坡操作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆然而，这些操作都需要在满足设计要求后进行，而且为了记录这些基岩的地质现象，就必须在浇筑混凝土的操作之前进行仔细的地质素描。很多水电站的施工过程中都应用到了数字摄影测量技术来进行三维建模，所以在地质素描的环节往往能够获取较好的效果。运用数字摄影测量技术技术既可以获得所需图像，还能够获得所需地区的立面图。在进行地质素描的时候，运用数字摄影测量技术技术所获得的信息是十分丰富的，基本上可以记录所在地区的一切地质现象。此外，悬崖峭壁在削坡后可能会出现无法攀登的现象，而有些地区有无法常规方法进行地质素描，出现这些情况时只有用到数字摄影测量技术技术，就能够安全并且顺利的得到所需资料。并且在获取了摄影像对的资之后可以将它们作为技术档案进行长期的保存。只要日后有任何需要，都可以通过摄影像对在立体镜下再现基岩立体模样。
在水利工程项目的地质勘察阶段，工程建设人员应对施工段与周边区域的水文地质进行全面勘察，以准确掌握地下水水位的变化情况。此外，还应对施工段水文地质资料进行分析统计，以确定地下水水位的历史最高点与最低点。实际勘察工作，就是采用泥浆钻进法对水层的渗透性进行测量，即将测水管打至含水层。此过程，如出现多层含水层的水位测量需求，水利工程岩土地质勘察勘察人员就可采取比水措施来提升勘察测量结果获取的准确性。
3施工测量应用
数字摄影测量技术可以被应用于水利勘测的各个施工测量之中。目前已使用复杂地貌地形图测绘的情况如下。首先是会被用于一般的断面测量。在大坝两端以及隧洞进出口进行削坡之时，往往会需要施测断面来计算挖出方量或者是计算设计开挖线。而且一般是要使用立体坐标量测仪截取摄影像对才能够而出剖面结果。就拿龙羊峡电站为例，据资料显示，运用数字摄影测量技术技术获得的断面点高程误差大约是15cm。并且比起运用经纬仪交会法而言，工作效率提高了十五至二十倍。其次，数字摄影测量技术技术会被用于隧洞断面中。在实际的应用环节中，需要在施测断面处设置缝隙光源圈，而且它还必须垂直于隧洞的中心线。它的主要作用就是照亮需要被实时测量的断面线。将光圈所照亮的横断面拍入像片之中，再经过内业处理，就可以直接得到隧洞的断面图。依据资料显示，运用这种方法测量施测6m直径的隧洞断面，其断面点中最大的点位误差是25cm，而平均点位的误差大约是17cm。并且，隧洞断面的面积所具有的相对误差也比较小，但是它的工作效率又是实实在在的提高了3倍。最后，建筑物竣工检查也可以运用到数字摄影测量技术技术。建筑物竣工检查的测量要求比较高，所以要达到高精度的效果就可以运用缩短纵距、基线加长以及增加像片数量等方法。
4其它勘察应用
首先，在水利水电工程的整体施工开挖的过程之中，有的时候会运用定向爆破的方式，或者有的时候会对水下岩塞实行定向爆破。但是当地面爆破的时候就会产生许许多多的大小石块，这些石块跟着滚滚硝烟一起升腾而起。之后，石块就会空降到地面之上。而在水下实行爆破的时候，往往会致使原本比较平静的水面霎时间产生水柱升空以及水花四溅的景象。这些情景都是在刹那间产生的，在此时运用高频连续的摄影测量技术就可以银幕上原景重现。持此之外，还能够经过内业处理技术来量测出石块以及水柱的具体腾空高度，甚至可以测量出石块散落的范围以及水柱有关参数。其次，如果要测量河流的流量以及流态的话，也可以运用到数字摄影测量技术技术。对于那些水流流态测量较为湍急的水利水电工程，可以使用同步摄影来获得比较满意的成果。
结语
在进行大坝截流的时候，如果要测量水流的流速以及流态，大多时候会运用到数字摄影测量技术技术来进行有关测量。甚至还可以运用数字摄影测量技术技术来测量有关的水利的冰情状况。总而言之，在水利水电工程中广泛的使用数字摄影测量技术可以获得极其良好的效果，由此可见，数字摄影测量技术技术的前途也是十分广阔并且明朗的。
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论文作者:卢杨
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/10/1
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