摘要：隨著中國社會經濟水平的不斷提升，國內基礎設施的建設發展迅速，水利工程作為一種除害興利的重要工程，能有效地對自然界的地表和地下水資源進行調控，控制水流、防洪防澇，以滿足人們在日常生活和生產中對水資源的需求。在科技發展日新月異的今天，各種先進的技術手段也被應用到水利工程的建設中，水利工程測繪中水下測量的設備與測量方式與傳統相比也發生了很大改變，水利工程測繪的數據也更加精準。基于此，對水利工程測繪中水下測量的設備與測量方式的選擇展開分析與探討，旨在為相關人員提供參考。

　　關鍵詞：水利工程;水下測繪;水下測量;設備

　　工程測繪也叫工程測量，是工程施工階段所有測量工作的總稱，是施工的重要依據，對控制工程的施工質量具有非常重要的參考作用。對水利工程來說，在施工中需要開展的測量工作包括水下測量、地形測量、變形測量、施工測量、控制測量和竣工測量等，每項測量工作都是工程順利施工的保障。隨著科學技術的不斷發展，很多新型的儀器、測量理念被不斷地應用到水利工程的測繪工作中，極大程度地提升了工程測繪的工作效率和測繪數據的準確性，使得中國水利工程建設水平獲得了大幅提升。下文對水利工程測繪中的水下測量方式和設備進行詳細論述。

　　1淺談水下測量的意義

　　水下測量是水利工程中一種特定測量，是對施工現場所在的水庫、港灣、江河、湖泊、近海水底等環境的高程和平面位置進行測量，并精準地繪制出水下地形圖，以方便后續施工中精準地設計工程結構和施工計劃，對水利工程的建設具有非常重要的意義[1]。工程測量貫穿于工程建設的規劃、設計、施工和管理的全過程，為工程的順利開展提供重要的數據參考，水利工程測量則會涉及控制、施工、水下測量、地形數據、竣工監控及竣工后監控等多項環節。與常規建筑工程不同，水利工程的施工環境復雜程度更高，需要在施工中進行大量的實地考察與測量，才能為技術人員提供必要的數據參考。

　　2水利工程中水下工程測量的重要原則

　　在開展水下測量工作時，應秉承嚴謹認真的工作態度，確保測量數據的準確度，根據工程要求認真完成相關測量工作，為工程的開展提供更加精準、全面的參考數據。水下測量應嚴格遵守設計規劃建模的要求進行數據反饋，為水利工程的設計、施工、規劃等過程提供準確的數據，便于設計人員和現場管理人員能根據水下測量數據對工程的實際施工標準和設計要求進行比對，及時發現施工中可能存在的問題，并進行針對性的整改，以保證水利工程的建設工作能有序地推進[2]。

　　應根據施工現場的實際環境和工程的實際需求靈活地選擇測量設備和測量方式，以從多個角度獲得景區的數據，使設計人員和管理人員能更好地了解工程的實際情況，方便其更好地對工程設計和施工進行規劃。由于水下測量工作的難度比普通建筑工程的測量工作難度更高，影響因素更多，技術人員在進行水下測量工作時，應對獲取的數據進行反復的核對與驗證，確保測量數據的準確性，更好地為水利工程的設計、施工等提供準確的數據參考。

　　3水利工程測繪中水下測量的設備與測量方式

　　隨著科技的進步與發展，水洗測繪技術不斷獲得升級與優化，當前水利工程測繪工作正處于向數字化轉型的時期，水下測量工具也發生了較為顯著的變化，測量設備和測量方式的種類和數量都在不斷提升。在傳統水下測量工作中，多采用GPS-RTK全球衛星定位系統，后逐漸發展為測探儀，當下更有先進的測量船，測量設備的先進程度越來越高，測量方式越來越多樣，同時，測量數據的準確性也逐步提升，人們對水下環境和水下地形地貌的了解更加全面，使得中國水利工程的建設能得到全工程的精準數據支持[3]。下文節選GPS-RTK全球衛星定位系統、測探儀及測量船簡單介紹水下測量設備的測量方式的變更。

　　3.1GPS-RTK全球衛星定位系統

　　隨著全球衛星定位技術與數據通信技術的發展，GPS與RTK技術進行了有機的融合，大幅提升了水下測量工作的精準度，目前水下測量已經能實時地定位水下工程的三維結果[4]。通過GPS測算獲得數據的時間較晚，而RTK則可實時獲取到水下地形地貌等信息的精準數據。隨著數據測繪技術的不斷發展，眾多擁有大比例尺地圖的數字測繪方式被研發出來，也出現很多優秀的數字成圖軟件，使水下測量數據的準確度更高。

　　在當前水利工程的水下測量工作中，最常見的測量方式是將測量船、測量儀及RTK技術進行有機的結合，共同完成對水下環境的測量。相較于傳統測量方式來說，通過RTK技術能獲得更加精準的測量數據，但是測量結果受設備的影響程度較深，為保證測量結果的準確性，應在測量工作開始前，對設備的性能進行全面的檢查，確認測量工具無破損，及時更換老舊設備，并在必要條件下對相同數據進行反復核驗。RTK技術對5000m以外的環境測量效果不佳，通過將CORS與RTK技術進行有機的結合，能有效地改變RTK技術的局限性，使RTK技術更加成熟，顯著地提高水下測量的范圍，減少對基站的依賴程度[5]。

　　3.2測量儀

　　隨著測量技術的不斷成熟，測量儀的種類也更加多樣，技術人員應根據現場環境和工作內容的不同，靈活地選擇合適的測量儀器[6]。在目前水利工程測繪的水下測量工作中，較為常見的測量儀有常規單頻測量儀、雙頻測量儀和便攜式測量儀等，不同種類的測量儀具有各自的優勢。常規單頻和雙頻測量儀具有較好的耐腐蝕性，比同類產品具有更好的防水性能，并且由于性能更高的CPU使其對數據的處理能力更強，但是需要自備電源，多用于測量深海水下環境。便攜式測量儀小巧且便于攜帶、自帶電源、便捷程度高，但是得到的測量數據不及常規單頻或雙頻測量儀得到的測量數據精準度高。

　　3.3測量船

　　測量船的種類較多，有漁船和渡船、氣墊船、智能無人測量船等，技術人員可根據測量條件確定不同的測量船[7]。漁船和渡船都是在測量工作開始前預先征用當地的船只，便捷程度不及氣墊船和智能無人測量船，但是當地漁民和水手往往對測量環境的了解程度高，能根據經驗更好地把控船舶的行進方向，具有更高的安全性;氣墊船便攜度高，方便測量工作的開展，但是安全性低于漁船和渡船，技術人員在承擔測量任務的前提下還要對船只進行操作，容易分心引發安全事故，不建議使用;智能無人測量船既小巧方便，又能充分保證技術人員的安全，但是目前在技術上還存在一定不足，不能適應所有的測量環境。

　　3.4數字化攝影技術

　　數字化攝影技術是一種提高數字線畫圖精準度的可靠方式，是依托全數字測算技術，直接從數據影像中完成數據的采集工作。該技術在測繪目標和相關要求規定下建立高精度數字化模型，利用多維空間數據采集優勢，完成水利工程建設所需水文環境數據采集工作。隨著全數字攝影技術的不斷發展，該技術在水利工程測繪中的應用更加廣泛，應用該技術能對工程擬建設位置的土層橫縱面斷面情況、變形監測情況、定線和放樣情況等進行快速測量，并且能應用數字影像數據庫對數字化圖像進行長期保存。從現有水利工程施工經驗來看，數字化測量技術在實際水利工程建設過程中，能在水利工程施工中通過采集各類構件的參數數據判斷工程施工質量，對提高工程建設質量具有良好的實用價值。

　　3.5數字化測繪技術

　　傳統水利工程測繪制圖是以人工的方式完成，需要投入大量時間成本和精力，對制圖人員專業素養的要求非常高，并且工作量較大。數字化測繪技術是一種基于數字化技術而應用的測繪方法，可進一步細分為數字化成圖和原圖兩種方法。

　　數字化測繪技術具體應用原理是依托信息技術和互聯網技術，對復雜水文地質測繪圖進行繪制，與傳統人工測量技術相比，不僅能實現自動化操作，減少人工制圖的工作量，還能有效提高測量工作對惡劣自然環境的適應能力，規避人工采集數據存在的數據誤差情況，提高測繪結果的準確性。同時，采用數字化測繪技術能提高水文地質測繪圖的層次感，通過對關鍵結點進行注釋，有效降低非專業人員對水文地質測繪圖的解讀難度，有助于提高工程建設質量。

　　4優化水利工程測量質量的有效對策

　　4.1建立科學的管理制度

　　缺乏完善的管理制度是水利工程測繪技術發展緩慢的根本原因，當前針對水利工程測繪的評價方法還不精確，需要配合技術手段對其進行完善。水下測量作為水利工程施工的必備前提條件，只有保證測量結果的準確性，才能為建設單位提供全面的水文條件參數，使其能根據水文條件參數對水利工程的結構、施工方案進行設計，保證工程與當地水文環境的適應性，提高水利工程的施工質量和使用壽命。

　　另外，完善的測繪管理制度有助于推動數字化管理方式在行業中的應用，在大數據時代下，應用全面、完善的數據參數，配合先進的水下測量技術，使工作人員能應用相關設備進行數據整合，最大化發揮測量技術的應用價值。因此，應用完善的水利工程測繪管理制度，提高水下測量的準確性，擴大對測繪數據的采集量，才能為水利工程的建設提供全面可靠的數據支持。

　　4.2提高測繪技術的應用質量

　　水利工程測繪中水下測量涵蓋的內容非常廣泛，具體包括地形測量、地層橫縱斷面測量、定線和放樣測量、施工控制測量等。水下測量工作開始后，需要采集大量水文環境數據，應用先進的水下測量設備，提高水下測量結果的準確性。水利工程測繪工作展開過程中，當地的地理環境、水文條件、天氣情況等環境因素都會對測繪結果的準確性產生影響，因此，應采用科學方法提高測繪技術的應用質量。首先，應在實際測量前對擬測量環境和周邊環境的實際情況進行了解，避免測量結果的片面性;然后應用GPS技術進行測量位置坐標確認，使用攝像設備對測量位置中相關數據進行拍攝采集;最后對采集數據進行分析和應用。

　　在測量過程中，若光線亮度較高，可使用人工造影的方式降低光線亮度和反光情況，避免影響測量結果的準確性;若光線亮度過低，則應適當添加輔助照明設備，保證讀數的準確性。若測量過程中當地風力較強，可適當調整測量儀器高度，同時增加單項測量內容的次數，通過多次對比減少誤差。在對地面高程進行檢測之前，應做好水準儀規范工作，避免在測繪過程中發生儀器傾斜等問題。

　　4.3加大相關儀器的投入測量工具的應用質量會對現代水利工程的建設質量產生巨大影響，應用先進的測量設備對提高測繪結果的準確性、降低制圖難度、減少工作強度、優化工程建設質量來說都具有重要意義。GPS、RS等先進測量設備，不僅具有良好的精準度，對不同環境的適應能力強，而且能顯著提高水利工程測繪效率，但是需要在測量過程中重視對相關設備的保養、調試、檢修等，避免應用故障設備影響測繪結果的準確性。

　　4.4數據分析與處理水利工程測繪作業中需要采集大量信息和數據，需要結合當地自然屬性和經濟屬性對相關信息和數據進行有效的數字化分析和處理，提高對數據的管理能力，為科學應用測繪數據提供有利條件。水利工程正式施工前，設計單位影響施工單位準確傳達施工測量基準點，方便施工單位合理布控工程水準、導線點等，提高測繪數據的應用效率，以滿足工程施工標準。

　　4.5提高測量人員的專業素養測量人員作為水利工程測繪技術的一線執行與應用人員，其專業素養的高低會直接影響測量設備與測量方式的應用質量。在社會發展需求的導向下，國內水利工程的建設規模、工程建造難度都在不斷提高，只有在對工程結構和施工方法進行設計前，對工程建設環境的水文地質情況進行深入測量，得到準確的工程測繪結果，才能為后續工程建設提供保障。因此，測量人員需積極學習并拓展自身業務水平，積極關注新型測量技術和測量設備的發展，第三方測量單位也應定期為測量人員開展專業培訓，及時為其補充新的專業知識，分享復雜水文地質環境中的測量案例，從專業技術和經驗兩方面提高測量人員的專業素養，保證其能在實際工作中從容應對不同水文地質環境的測繪工作需求。

　　5結語

　　隨著科技的進步與發展，水下測量的設備與測量方式越來越多樣，由于水下測量工作需要貫穿水利工程建設的始終，對水利工程的施工和工程質量具有非常重要的作用，技術人員應嚴格遵守相關原則，科學選擇測量設備與測量方式，才能保證測量數據的準確性。

　　參考文獻：

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　　[3]李娟.水利工程測量工作數字化測繪技術的運用探討[J].華東科技(綜合)，2020(1)：296.

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　　[5]劉力瑋.對幾種常用水利工程施工測量技術的探討[J].中國標準化，2019(8)：131-132.

　　[6]張磊.GPS技術在水利測量工程中的應用[J].科學與財富，2019(25)：6.

　　[7]韓薛寧.數字化測繪技術在水利工程測量中的應用探究[J].水電水利，2019，3(6)：73-74.

　　作者：王帥