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a水利工程测绘中水下测量的设备与测量方式研究

王宁

水发规划设计有限公司,山东济南,250100

摘要: 基于对水利工程测绘中水下测量的设备与测量方式进行研究,首先对水利工程测绘中测量的特点进行研究;其次分析水利工程测绘中水下测量的设备;最后对水利工程测绘中水下测量的方式进行了研究,进而使得我国的水利工程更好的建设和发展。
关键词: 水利工程测绘;水下测量;设备;方式
DOI:10.12721/ccn.2021.157035
基金资助:
文章地址:https://ccnpub.com/index.php/wenzhangd-2-33557

引言

我国的水利工程项目是我国基础设计建设的项目之一,并且水利工程的测绘也引进了越来越多的设备还有技术,对于各项基础的建设投资力度国家也在不断的加大。而这些基础建设当中的水利工程大多数都需要进行水下测量的工作。因此,本文就水利工程测绘中水下测量的设备与测量的方式进行研究,进而保证水下测量人员的生命安全,提高水利工程的质量。

一、水利工程测绘中测量的特点

与其他的工程相比较来说,水利工程测绘中水下测量有着很多不一样的特征,如:一般来说水利工程的建设都是出于偏远的地区,所以对于已知的控制点来说比较少;测量的区域通常是分散在水利工程建筑物的周围;对于河道测量的精度要求不高但是对于建筑物的测量精度要求较高;工作条件比较复杂,水面上面遮挡物较多,所以使得水上的测量较为困难[1]

二、水利工程测绘中水下测量的设备

随着我国水利工程测量技术和信息化的发展,对于水利工程测绘中的水下测量的系统来说,主要由超声波测深仪还有GPS全球定位仪来组成,这些设备的运用可以使得水利工程测绘中的水下测量能够高效、方便以及快捷的进行[2]

(一)超声波测深仪设备

对于超声波测深仪设备来说,主要分为测控装置还有超声波换能器这两个部分。测控装置主要用于对仪器的接受、发射以及分析和处理被接收到的数据。而超声波换能器主要是用来进行超声的接收以及发射。超声波测深仪设备的工作原理就是将水体作为超声波的媒介,在进行水下测量的时候,可以在水下的一定位置上放置超声波换能器,对于水下的深度,换能器可以依据超声波在水中的超声波信号还有传播的速度从发射一直到接收之间的时间间隔来进行计算。

(二)GPS全球定位仪

对于水利工程测绘中水下测量来说,运用GPS全球定位仪可以对于各个观测点的三维坐标进行测定,也就是指高程还有水平位置[3]。一般来说,中海达双频RTKGPS定位系统就是我们常用的GPS全球定位仪,其组成主要是移动站还有基准站这两个部分。通常,基准站主要包含无线发射电台、一体化蓝牙GPS接收机还有电源系统与遥控终端这几个方面;而对于移动站来说则包含了蓝牙手簿还有GPS接收器等部分。

在实际的操作过程中的流程是:

1、选择在一个较为开阔的地方进行基准站还有电台的固定,然后进行GPS接收机的安装。2、将超声波测深仪固定到小船上面,同时把测深仪和GPS移动站进行连接。

3、接着将GPS启动,利用控制手簿来进行定位系统坐标的设置。

4、将测深仪启动,然后对于工作频率、坐标还有水深等基本的参数进行设置。

5、运用散点法或者是计划线来进行数据的采集还有测量、储存。

6、最后在专门的水下测量测绘的软件中导入测量的数据,然后通过分许和处理数据来进行水下地形图的绘制。

三、水利工程测绘中水下测量的方式

(一)横断面法

在河道的两岸平行的地方布置测深断面,两端点依据图根点进行精度的测量。在进行测深的时候,将全站仪、经纬仪或者是测距仪放置在断面的一端,而另一个端点则是艰难性测船方向的指挥并且进行时刻的注视[4]。对于测距进行跟踪时,全站仪或者测距仪应该依据不同的比例尺,当点距差不多的时候,测站就应该对测船进行测深还有停船等的命令,并且对于坐标还有距离进行测量,然后做好记录,在进行下一个地形点的测量。这样方式对于水面较窄的水域适用。

(二)散点法

对于散点法的运用一般是在水域面积比较小,测区比较窄或者是水路交接处的水域。在进行水下测量的时候,水如果比较浅,就可以直接使用立镜进行;而对于水比较深的时候,就可以对测船上面的立镜进行借用,然后对其位置进行确定,并且对于水底到立尺点之间的距离进行测量,这样就可以得到高程[5]

(三)简易断面索法

在水面的宽度小于五十米并且没有水草的小水域内运用该测量的方式进行。在进行水下测量的时候,需要对两个端点的高程还有位置进行确定,接着两个人各站在一个端点,将断面索拉紧,有一端开始,一个人放,一个人移动然后收回绳索。然后将绳索下沉,预估到底的时候,在依据绳索上的标志来进行水深的读取。

(四)在水下测量中采用GPS与测深仪配合的方式

水利工程测绘技术随着时代的发展而不断的进行提升和更新,在水利工程测绘中已经广泛的应用了RTKGPS定位仪,对于测深仪来说,也逐渐的出现了数字测深仪还有模拟数字信号,将两者进行配合使用,可以对于水下测量的任务进行很好的完成。在进行水下测量的时候,可以在测船上面安装GPS的天线还有接收机,再与测深仪进行配合,利用计算机来进行联合的使用[6]。这样用GPS接收机而测量获得的断面线方向还有水深等就可以在计算机的平面上进行实时的显示,然后在依据计算机显示的断面线的方向来进行测船的行驶,然后做好距离标记,进而对于水深还有坐标进行自动的记录。与此同时,对于当天水面的高程进行测量的时候,进行水底高程测量的处理时,可以用水面的高程减去水深,这样就能够得出断面点的水底高程。

(五)水下摄影测量方式

对于水底局部地形或者是水底的目标进行测量的时候可以运用水下摄影测量方式,这样可以对水下摄影目标的位置、大小、性质、形状或者是局部地形的起伏状态进行确定。

【结束语】

综上所述,通过对水利工程测绘中水下测量的设备与测量的方式进行分析研究,可以发现,随着我国社会的进步和发展,水下测绘的设备以及测量的方式都在不断的发展,对于我国的水利工程建设还有测绘技术的发展都具有着十分重要的促进作用,因此要不断的进行更新和优化,进而更好的促进我国水利工程的发展。

【参考文献】

[1] 程浩磊. 浅谈在乐山水利工程测绘中水下测量的设备与测量方式选择[J]. 锋绘, 2020, 000(001):P.249-249.

[2] 杨飞, 马耀昌. GPS在水下地形测量中的应用研究[C]// 湖北省测绘学会2005年“索佳杯”学术研讨会. 0.

[3] 马成武, 豆泽军. 水下地形测量方法浅谈[C]// 第十届东北三省测绘学术与信息交流会. 水利水电测绘信息网;中水东北勘测设计研究有限责任公司;吉林省水利水电勘测设计研究院, 2009.

[4] 周灿华, 徐惠亮, 黄春华. 水下地形测量系统在大型水利工程引河河床测量中的应用[J]. 江苏水利, 2012(10):30-31.

[5] 陈齐. 基于无人机航测及水下地形测量的水利工程高精度DEM构建研究[J]. 测绘与空间地理信息, 2020, v.43;No.249(01):217-220.

[6] 吴定邦. 堤防除险加固测量工程中水下测量方法初探[C]// 华东六省一市测绘学会学术交流会. 2007.