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电子地图在水利工程测量中的应用

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摘要:

水利工程测量是水利工程建设中不可缺少的组成部分,无论是在水利工程的勘测设计阶段,还是施工建造阶段以及运营管理阶段,都要进行相应的测量工作。水利工程项目一般都在偏远地区,远离城市,大比例尺地形图不能完全覆盖且成图年代比较久远。传统的测量方法首先要根据项目的设计要求编写测量工作大纲,以1∶5万或者1∶1万地形图作为工作底图制订测量计划,然后进行外业测量。由于小比例尺地形图显示的内容不够详尽,给外业测量带来了一定的困难。随着科技的发展,在水利工程测量中,电子地图发挥了越来越重要的作用。文章介绍了GoogleEarth和奥维互动地图两种电子地图,并列举了其在水利工程测量中的几种应用方式。

关键词:

GoogleEarth;奥维互动地图;水利工程测量;地形图

引言

运用电子地图可以获得测量区域地形地貌,植被覆盖,村屯城镇和交通道路等影像资料,结合带有定位功能的移动设备,可以进行精确定位和导航,对优化控制测量、规划交通路线、辅助地形图测绘有很大帮助[1]。

1常用的电子地图软件介绍

1.1GoogleEarth

GoogleEarth是一款由Google公司开发的虚拟地球仪软件,它把卫星照片、航空照相和GIS布置在一个地球的三维模型上。它有电脑版GoogleEarth,手机谷歌地图和手机谷歌地球3个版本,并且共用后台图像数据库。由于国家政策限制,除手机谷歌地图外,其他两个版本可以正常使用。GoogleEarth中的影像分辨率通常为30m,但在城市、风景区、建筑物密集区域,分辨率可以达到10m、2.5m,甚至0.5m。

1.2奥维互动地图

奥维互动地图是由北京元生华网公司开发的基于GoogleAPI、BaiduAPI、SogouAPI的跨平台电子地图软件,支持ios(iphone、ipad)、android、windows、winphone、Web五大平台。奥维互动地图集成了Google卫星图、Google地图、Bing地图、等高线地图、搜狗地图、百度地图、3D地图等多种电子地图,并可自由切换。支持离线下载、卫星定位导航、好友位置分享、记录轨迹、导入kml、kmz文件及兴趣点,实时显示经纬度、指南针等各种功能。

2电子地图在水利工程测量中的应用

2.1控制测量优化设计

传统的控制网设计工作,要先根据搜集到的小比例尺地形图进行控制点点位的初步选择,然后实地踏勘埋点。但小比例尺地形图表示的只是地物的位置,且一般成图年代较久,与实际地形地貌差别较大,不利于我们对点位周边情况进行分析判断。利用GoogleEarth软件,可以直接对测区进行俯瞰,布置控制点点位时可以充分考虑点位周围地形地貌、建筑物及植被覆盖情况,从而避开影响测量精度的因素,提高控制网质量,见图1。如果实际埋点时与选点情况不符而需要调整时,可以根据安卓手机上的奥维互动地图重新就近选点。在GoogleEarth及奥维互动地图上选点,可以减少实地踏勘工作量,缩短设计周期,节省布网费用。

2.2测量路线规划

在GoogleEarth提供的高分辨率遥感影像上可以很清晰的显示出测区的各条道路、林带、沟渠等地理要素,特别是一些小比例尺地形图上无法显示的乡村路、机耕路,让我们清楚的了解到测区的道路交通状况,沟渠交叉走向,就可在室内规划好交通路线。沟渠纵横断测量是水利工程测量中的重要内容。在外业测量前,可以把CAD上规划设计的纵横断路线用CASS9.1软件转换成KML文件。用GoogleEarth打开KML文件,可以直观的看到设计沟渠的走向,有无现状,测区道路等情况,以便制订外业施测计划。把KML文件导入手机,用奥维互动地图软件打开,就能在手机上实时显示设计的沟渠路线及自己所在的位置,见图2。外业测量时,如遇方向相同的沟渠分叉,就能根据卫星图像,选择出正确的设计沟渠路线,避免走冤枉路。同理,在水准测量中,可以在GoogleEarth软件上规划出最优路线,并导入到奥维互动地图中,进行实时导航,提高工作效率。

2.3辅助地形图测绘

利用全站仪进行地形图的外业测量,图根点的选取非常重要。利用奥维互动地图的卫星影像和实时定位功能,可以对测区状况进行浏览,从宏观上了解、把握测区内的地形状况及建筑物分布情况,并依此选择最佳图根控制点位,使每测站能测到更多的地物特征点,从而减少仪器搬站、设站次数,提高了作业效率和测图精度。用CASS软件内业制图时,可以利用高分辨率影像图进行辅助制图,并对地形图做出初步检查。具体方法为:打开GoogleEarth,用稻歌、getscreen、sggs等软件对测区范围内GoogleEarth影像进行下载和拼接。截图时,需要根据地形图的比例尺及范围大小,选择影像的质量级别。拼接后的图片没有正确的坐标和比例尺大小,要借助CASS软件进行纠正。把拼接好的影像图插入到CASS绘图区域,在图像上选择特征点并捕捉对应的外业采集点,这样就完成了地面特征点和图像上对应点的匹配关系,执行“纠正”命令即可。图像几何校正的效果与控制点的位置、数量、分布、纠正方法及图像上采点的准确度有关。利用纠正后的GoogleEarth影像做为底图辅助地形图测绘,可以很清晰的看出测区内的植被、道路、水塘、建筑物等,使绘出的地形图更加符合实际地形,还可以对野外测绘的地形地貌进行校正检查,防止漏测漏绘和错测错绘,见图3。

3结论

电子地图的出现,给水利工程测量带来了一种新的工作思路和方法,提高了工作效率,降低了劳动强度,节约了生产成本。随着电子地图软件功能的进一步完善、影像分辨率进一步提高、导航定位进一步精确,其在水利工程行业的应用会更加广泛。

参考文献:

[1]包善文.浅谈GoogleEarth在工程测量中的应用[J].安徽建筑,2014(01):144-145.

作者:张亮 单位:齐齐哈尔市水利勘测设计研究院

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