现代测绘技术在中小河流治理工程的应用

现代测绘技术在中小河流治理工程的应用

邓军红

黄河水文勘察测绘局 河南省郑州市 450045

摘要：近年来，我国水利工程建设虽然取得了较大的发展，但中小河流的开发过程中仍然存在许多问题。从国家宏观调控的角度出发，随着可持续发展观念的深化，为了有效改善广大人民的生活水环境和农村水污染状况，本文在对中小型河流管理项目进行简要分析的基础上，对中小型河流管理中存在的问题提出了解决办法，为水利工程建设的发展奠定了良好的基础。

关键词：现代测绘技术；中小河流；治理；工程建设

党中央、国务院对中小河流治理工作高度重视，党的十七届五中全会对中小河流治理提出明确要求， 国务院常务会议多次研究中小河流治理问题，制定出台了《关于切实加强中小河流治理和山洪地质灾害防治的若干意见》，２０１１年和 ２０１２年中央 １号文件和中央水利工作会议再次对中小河流治理作出重大部署。加快中小河流治理是贯彻落实中央决策部署的重要任务，是保障和改善民生的必然要求，是完善防洪减灾体系的迫切需要，是对各级水利部门的重大考验。

一、我国中小河流治理存在的主要问题

（一）治理规划不全面

由于我国地域辽阔，中小河流分布广泛，给综合规划和管理带来很大困难。随着经济建设的快速发展，中国对水利建设给予了足够的重视，逐步完善了中小河流的管理规划，制定了一系列关于流域防洪、灌溉和水土保持的规划建议，并取得了一定的进展。但是，由于中小河流分布广泛，流经里程长，中小河流的管理一般由当地的河流管理站负责，只管理辖区内的河流流域，造成河流分段管理的现象。这种分段管理的现象，不利于中小河流的整体规划，导致河流的上游或下游规划不尽相同，资源开发和水资源利用也不尽完善。

（二）资金投入不足

水利工程是我国的基础设施建设，具有公益性和生态性的特点，一些规模较大、影响较大的河流由中央或中央和地方政府出资兴建。而对于中小型河流，主要是谁受益谁负责的管理模式。对于地方财力不足的地区，用于治理中小型河流的资金有限。在资本投资不足的情况下，治理是非常困难的。

（三）缺乏科学有效的管理

近年来，中小型河流被占用、大量开采砂石，导致危险断面出现的现象越来越普遍。许多中小型河流建设与管理技术基础薄弱，无法实现综合治理。目前，全国各地区没有统一的防洪标准，建筑物和堤防的建设标准也很混乱。施工技术的不成熟导致施工质量得不到保证，专业施工队伍的缺乏也影响着施工水平。一些偏远地区施工内容多，需要同时进行多区段、多点、多类型的工程建设，施工现场分散，加大了管理人员的难度，基本上不可能进行全天候管理。

（四）防护设施的布置不合理

中小型河流通常位于较偏远的地区，如远离城市的郊区或山村，交通不发达，保护和治理工作不够全面。例如，郊区和山村经济普遍落后，发展水平低，河流治理所需资金不足。此外，部分当地居民的环保意识不强，经常出现过度采沙、在河边乱设障碍物、乱扔垃圾、违章建筑等人为破坏，砍伐周围植被，造成地表植被破坏，水土流失严重，阻碍了中小河流治理和保护的顺利进行。

二、测绘技术在中小河流治理工程中的应用现状

测绘在中小型河流管理工程的各项工作中发挥着极其重要的作用，河道测量的主要内容包括： 控制测量，其中河道纵横断面测量、带状地形图测量和水下地形图测量三种测量方法，垂直和水平断面测量是工程规划的必要依据，小型河道整治工程的设计是最重要和最基础的工作。河道测量是河道规划管理、工程规划、设计、施工和竣工验收，由河道管理部门确定河道，工程管理范围和清水权提供最基本的技术支持。长期以来，河道测量中常用的仪器主要依靠水准仪、经纬仪和钢尺，但它们存在测量范围小、测量精度差的缺点，具有测量精度高、测量范围短、受外界和人类影响大、现场任务繁重、劳动强度高等优点。

随着全球化的发展，定位系统和全站仪的出现以及数字测图技术的发展是现代测绘技术系统的主要组成部分。全站仪具有自动高程测量、自动高程测量、自动高程测量、自动显示和角度测量、测距及获取测量数据的存储功能，GPS 全球定位系统具有高精度定位、全天候操作、不需要站间通视和操作等优点，数字化计算机测图系统可以快速有效地整合测绘现场工作，将数据转换成数字地图，大大减轻了内外工作的劳动强度，达到了高精度、标准化、干净化的效果。利用现代测绘技术，确保中小型工程有效完成河道整治各阶段的测绘任务。

三、现代测绘技术在中小河流治理工程的应用特点

（一）测站之间不受通视限制

在以往的常规测量中，站间通视是必要的前提条件，而GPS不具备这一功能，使得测点的选择不受限制、灵活、方便，根据实际情况需要确定测点的位置，但各测点的接收要求必须是开放的，以确保接收到的GPS信号不受干扰，接收到有效的卫星信号。

（二）作业距离长

RTK测量技术可以在测区15km范围内，有３个以上的高等级测量控制点，可以求出四参数和七参数， 不用再逐级控制，随着连续运行参考站系统（简称 CORS）的普及，一般可以覆盖60km的距离，操作更方便，效率更高。

（三）测量精度高

GPS高程测量观测时要充分考虑影响 GPS测量精度， 目前的 GPS可以保证在动态的情况下几秒钟内就很容易达到±１０～ ± ２０ｍｍ的定位精度， 这完全可以满足水下地形点的平面位置精度要求。在静态情况下，＜５０ｋｍ的基线上，双频 GPS接收机的定位精度一般可达到为 ５ｍｍ＋１ｐｍ， 随着相对距离的增加，GPS测量的优势更加突出。

（四）观测时间短

随着GPS测量技术的不断改进，在建立通用水平控制网时，软硬件不断更新，GPS布局得到了改进，根据规范要求，各观测站的观测时间一般为1-2小时，采用快速静态定位法，静态位置相对固定只需20分钟，动态观测只需几秒钟。

（五）操作简便

测量人员只需在测量过程中设置、更换仪器和测量仪器，观察仪器的工作状态，就可以带着摄像头到测量点完成卫星的采集、记录和参数计算。

三、GPS-RTK技术应用中的不足及解决方法

（一）受空间环境的影响

选择的适宜的作业时段测量，比如在河南中部地区，每天下午 ３：００到第二天上午 １０：００之前， 卫星信号较好，ＲＴＫ测量的效率高，而中午时分的卫星信号值较低，采集的数值很难求出固定解。

（二）数据链传输受干扰和限制

RTK测量需要较高的卫星信号强度，而且周围的高层建筑物由于高山、树木和电磁信号源的干扰，导致RTK数据连接不稳定，测量精度降低。RTK测量的水平传播为：解决这一问题的办法是在开放场所对基准站进行编组，避免高层建筑物和构筑物阻挡卫星信号对象，使基准站保持在足够稳定的卫星号以上。基站在计算移动平台与移动台之间的差分定位时，通常采用无线通信。因此，不应在无线电发射塔及围绕电磁干扰、高压线及水面安装大功率电动单车，以免影响数据讯号传送的稳定性。

GPS-RTK技术在中小型河道整治工程测量中的应用，由于受气体、通视性和距离的限制，不受气候条件的影响，可实现内外测量一体化操作，自动获取和处理数据，提高工作效率，降低工作强度，同时解决整治工程规划设计阶段中小型测量工作强度大、周期长的问题，并应用于施工监理测量中，可及时检查工程质量，保证中小型河道整治工程的效果。

参考文献

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