數字化技術的水利工程論文

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1數字化技術概述

數字化技術能實現內外作業一體化，而傳統測量經常需要工作人員到實地進行詳細的測量，收集完整的資料后再開始進行圖形等的繪制，這樣不僅降低了工作效率，且勞動強度大，而數字化技術實現內外作業一體化，提高工作效率，減少誤差，運用數字化技術實現自動成圖，勞動強度低。最后，作為最廣泛的新技術之一———數字化技術具有優良的儲存功能，測繪人員可將繪制的圖紙存儲在軟盤中，永久保存，出現相關變化時調用出來進行修改，減少圖紙的浪費，也無需重新繪圖，減少勞動量。

2數字繪圖軟件在水利工程測量中的應用

傳統的水利工程測量圖紙多由技術人員手工繪制而成，存在一定誤差，使得圖紙的精確性受到影響。而數字化技術的出現為自動化繪圖提供便利，技術人員可借助數字化繪圖軟件，輸入測量到的相關數據，生成電子數字地圖。從實踐來看，運用數字化技術進行工程繪圖的主要有三種:原圖數字化、地面數字測圖和航測數字成圖。數字化技術為工程測量繪圖開辟新的道路和方向，具有成圖速度快、精度高、成本低、不受氣候影響等優點，在水利工程、城市規劃、礦山開采等工程測量中有廣泛應用。下面簡單介紹幾種常用的數字繪圖軟件。第一，Mapscan軟件在原圖數字化上的應用。先用掃描儀將地形原圖掃描成柵格圖像，然后再對圖像進行旋轉校準，進行矢量化、編輯、整飾，最終形成數字化原圖。簡單來說，這就是將地形圖掃描成數字化地圖，將原圖掃描成．cal格式的圖像文件會出現偏移和旋轉現象，通過軟件進行校準，而校準中可能出現誤差，同時，矢量化地形、地物的過程中也有人為因素的影響，故而其精度不高，它與后來的內外作業一體化數字化測圖技術相比，精度較低，但是，其充分利用了原有的圖紙，它是原有的測量結果轉化成數字化成果的關鍵。第二，南方CASS4．0地形成圖軟件，它有助于實現內外作業一體化，繪制精確的數字化地形圖，利用軟件實現電子地圖的編輯和輸出，它將全站儀、電子手簿野外采集數據結合起來，是真正意義上的數字化繪圖。計算機在處理測站坐標、屬性數據等的拓撲關系時，其中涉及到大量的幾何數據，無法用簡單的數字來表述，故而需要一定的規則來構成符號串表述，這也就是CASS4．0軟件中的編碼。電子手簿野外采集數據有兩種作業方式:有碼作業和無碼作業，前者的自動化程度高，內業工作量小，但外業中，需要在測站的每點輸入編碼，考慮點與點之間的連接關系，故而外業效率低。后者的外業效率高，內業工作量稍大，自動化程度稍低一些。這兩種數據采集方法各有利弊，需要根據實際情況合理選擇。一般來說，在地形開闊地區，多采用有碼作業方法;在地物繁多、地貌特殊環境下采取無碼作業。第三，捷創力600全站儀，實現自動化的野外數據采集。捷創力600全站儀具有內部存儲器，可存儲相關的原始數據、點信息，存儲空間可實現自我管理，無需連接外部設備。其中，存儲空間一般分成區域文化和工作文件，根據野外采集的數據在全站儀上啟動自定義用戶程序P2，該程序可進行野外數據采集，完成工作后將存儲的數據自動傳輸到計算機上進行地圖的繪制。與前文所提的兩種軟件相比，捷創力600全站儀能利用內存存儲數據，具有多層保護，安全性高，不會造成數據的丟失，且能實現自動化數據傳輸，非常方便。在水利工程測量中，野外測量多，且野外環境惡劣，傳統測量方法不僅保證不了精度，且野外作業艱苦，繪制的地圖成果單一，無法滿足現代水利工程建設的需求，數字化技術、儀器和軟件的應用則正好解決這一問題。

3數字化攝影技術在水利工程測量中的應用

數字化攝影技術可以說是今后數字化測量的一個重要發展方向。從攝影測量本身來說，它是利用影像來完成測量工作的科學與技術;從信息技術和計算機視覺科學角度來說，它是利用影像重構三維表面模型的科學與技術，換言之，在室內構建地形的三維表面模型，在模型上進行具體的測繪。從這兩個意義層面來看，數字化攝影測量技術與傳統的攝影測量沒有本質區別，雖然說生產流程和作業方式差別不大，但數字化攝影測量技術為傳統攝影測量帶來新的變革。這種方法將大量的外業測量轉移到室內完成，受自然環境的影像小，非常適合于人口密集地區的大面積成圖。該方法在初期投入大，當測區較小時，成本較高。數字化攝影測量技術經常應用于地籍圖和大型工程的測繪中，它無需接觸被測物體，且工作效率高，結合IMU、GDPS等輔助手段，使得外業測量控制點連接少，測量效率高，逐漸走向全數字化和自動化方向。近景攝影測量技術一般作為地面測量的輔助工具，最初由專業測量相機發展而來，后來逐漸成為數字化領域的專業近景攝影測量工具，最終成為數碼非專業的近景攝影測量相機，在土石方量計算、三維圖重建、地形勘查、滑坡測量等方面有廣泛應用，能獲得較為精準的數據資料。數字化技術在水利工程測量中的應用為紙質地圖的處理帶來便利，利用軟件將紙質地圖轉化成數字地圖，隨時根據變化和缺陷修改數字化地圖，為工程建設提供準確的資料。

4結束語

綜上所述，隨著數字化測量技術的發展，其在工程測量方面應用越來越廣，推動工程測量的發展，拓寬工程測量的服務領域，促進各個學科的滲透和交叉，新技術和新理念不斷深入到工程測量學和數字化技術中。在當前形勢下，水利工程測量正朝著一體化、實時化、數字化方向發展，測量儀器精度越來越高，其自動化、智能化、網絡化水平逐漸提高，推動水利工程測量的發展。數字化技術在水利工程測量中的應用為人們提供更加多樣化的測量成果，測量成果從一維、二維走向三維和四維，從點信息向面信息轉換，從靜態到動態，動后處理到實時處理，從高空到地面、地下、水下，從人工測量走向無接觸遙測，測量精度從毫米級走向納米級。數字化技術與工程測量相互促進、共同發展，推動城市建設，改善我們的居住環境，促進人類社會進步。

作者：黃佳賓單位：廣州城建職業學院江西理工大學