水库测绘中新技术的应用分析与探讨 武荣荣摘要:随着时代的发展与科技的进步,新技术在水库测绘中的应用越来越广泛,不仅降低了测绘工作人员的劳动强度,提高了工作效率,缩短了作业时间,而且测绘的精度也有较大的提高测绘成果的快速提供,有助于降低工程造价成本,增强社会与经济效益跟踪测绘新技术,加强测绘新技术在水库测绘中的应用,将更好的服务水利水电开发建设使用关键词:水陆一体化测绘;无人测量船;北斗导航定位系统;机载激光测深1关于水库测绘新技术的概述1.1原有水库测绘技术科学技术的进步,水库测绘加入了新技术和设备,之前常用的测绘装备主要有全站仪、水准仪、单波束测深仪以及GPS-RTK等传统的测绘技术外业工作量大、劳动强度高、成图时间较长,给水库的测绘工作带来了较大的麻烦随着水陆一体化测绘、无人测量船、北斗导航定位系统以及机载激光测深技术的发展,提高了测绘的效率和精度,劳动强度有所降低,也提升水库测绘的质量1.2水库测绘新技术测绘技术的发展,新的技术加入到了水库测绘当中,水库测绘新技术的内容主要包括水陆一体化测绘、无人测量船、北斗导航定位系统以及机载激光测深等其中水陆一体化测绘可同时获取陆地和水下的地形。
无人测量船吃水小,使用灵活,操作简单,在浅水区域优势明显北斗导航定位系统的使用,结束了我国长期以来依赖国外卫星导航系统的历史[1],随着“北斗”系统的不断完善,今后还将提供厘米级的服务机载激光测深技术的发展,对于水库测绘及相关研究的开展具有重要意义2测绘新技术在水库测绘中应用的研究2.1水陆一体化测绘技术常规的水库测绘一般采用陆地和水域分开测绘陆地一般采用GPS-RTK和全站仪测绘,精度较高,但效率偏低;水下采用船载测深仪进行测绘,再进行陆地和水域地形图的拼接,完成测绘工作随着激光三维扫描仪的出现和运用,提供了水陆一体化无缝测量的方式,通过船载方式,搭载多波束测深仪、GNSS接收机、姿态传感器和激光三维扫描仪等设备,充分利用载体的机动性能,实现走到哪测到哪,同时实现了水下和陆地的地形测绘,在一定的时间可以生成高精度的点云数据、DLG数据,成果丰富目前水陆一体化测绘技术优势明显,适用一定的范围,同时也存在着一些限制条件和不足之处系统由多波束测深仪、姿态仪、GPS和三维激光扫描仪等组成,可同时采集地上水下高密度的三维空间数据,测量船行动较灵活,视角开阔,对于水库和河道地形测绘,优势明显,快速采集远处目标数据的同时,可保障作业安全。
限制条件和不足之处,设备投入较高,需要有经验的技术人员来操作完成,仪器安装调试要求较高,需要有一定的经验在进行数据采集时,建筑物、植被覆盖区的地形地物等处容易被遮挡多波束的测量覆盖范围受水深和仪器测量开角影响较大,浅水区作业效率较低,在水边线附近区域,船只难以靠近,易产生盲区水浅区域可使用GPS-RTK进行补测,对于陆地测量盲区,可使用GPS-RTK、全站仪或地面三维激光扫描等技术手段补测2.2无人测量船在水下地形测量过程中,浅水区域是测量难点,人工涉水使用GPS-RTK测量,有一定的风险,可能会造成人身意外伤害或仪器受潮进水;采用船只搭载测深仪测量,受船只吃水和测量盲区的影响,数据获取较困难,难以达到水域测量全覆盖智能化无人测量船,在水下测量方面优势明显,安全性较高、水深精度也较高无人船适应河流、湖泊、水库等多种水域作业,体积小、重量轻、吃水浅、易控制,搭载单波束或多波束测深仪,可提前布置测线采用自主导航,在复杂地区可以通过手动操作完成测量任务,安全性较高无人测量船和人工测量及传统船只搭载测深仪相比,具有安全、高效、便捷,覆盖面较好采用无验水位,利用河北CORS系统进行水下地形测量方法,平面和高程精度高,可以获得高精度的数据,在水库测绘时,相比传统的验水位模式精度提高。
无人船重量轻,吃水浅,采用无验潮模式,可不考虑动吃水与静吃水差值的影响无人船精度较高,但仍然有一些需要改进的地方:(1)无人测量船在养殖、水草较多等区域,推进器抗缠绕能力较差,可进行改进,提高躲避和抗缠绕能力2)一般在天气和水况较好的情况下进行外业测量,抗风浪能力有待提高,可考虑采用三体船的方式进行2.3北斗导航定位系统北斗导航定位系统不仅具有定位与导航、授时功能,还具备独特的短报文通信功能[2],是独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠覆盖全球的导航系统,可实现全天候快速定位,2020年组网完成以后,面向全球服务,实现我国卫星导航应用的历史性跨越随着北斗导航系统产业化的发展,越来越多的设备支持北斗导航定位系统,其技术研发和行业标准制定等还在探索当中,随着时间的推移,发展会越来越好在水库测绘中,加入北斗导航定位系统,定位的精度会越来越高,测量的盲区也会减少,在一些偏远的水库测绘中,短报文通信功能作用也很明显2.4机载激光测深机载激光测深技术属于主动测深系统,采用扫描测量方式从空中发射激光来探测水深,具有覆盖范围广、作业周期短、测量点云密、点云精度高、低消耗、高机动性等特点[3]在进行测量作业时,发射红外光和蓝绿光两种光,其中红外波段不易穿透水体,探测到水面后就进行回波,而蓝绿光穿透水体时的衰减最小,穿透性强且方向性好,故蓝绿波段可探测到水底,反射后被传感器接收。
机载激光水深测量技术作为一种新型的测深技术,与传统的声呐、遥感等水深探测技术相比,水深点的密度更高,水下地物的探测能力更强未来,机载激光测深系统会向小型化、低成本化、安装方便、探测能力提升、水深数据处理速度提升等方向发展,提高探测深度和在浑浊水域的探测能力3结语水陆一体化测绘、无人测量船、北斗导航定位系统以及机载激光测深等技术在水库测绘中的使用,提高了测绘成果质量,降低了测绘人员的劳动强度,缩短了测绘工期测绘成果的快速提供,有助于降低工程造价成本,增强社会与经济效益跟踪测绘新技术,加强测绘新技术在水库测绘中的应用,将更好的服务水利水電开发建设使用参考文献:[1]李阳,董涛.“北斗”卫星导航系统的概述与应用[J].国防科技,2018(3):74-80.[2]唐金元,于潞,王思臣.北斗卫星导航定位系统应用现状分析[J].全球定位系统,2012(12):26-30.[3]时振伟,阳凡林,刘翔,等.用简述机载激光测深系统及其在海底底质分类中的应用[J].中国水运,2013,13(10):292-295.(作者单位:河北省水利水电勘测设计研究院)名城绘2020年1期名城绘的其它文章PLC控制系统在输油站站控系统中的运用情况分析探究节约型园林绿地的规划设计路桥工程中的软土地基施工技术分析零件结构对车身质量影响的探析新时期工会政工工作效率提高途径道路桥梁中高性能混凝土的应用分析 -全文完-。