航道工程施工測(cè)量探討

1、    航道工程施工測(cè)量探討    陳發(fā)家摘要：隨著交通運(yùn)輸?shù)拇罅Πl(fā)展，航道工程的基礎(chǔ)設(shè)施施工也日益普及，然而測(cè)量在航道工程施工中的先導(dǎo)地位，日漸顯高。文章鑒于數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，闡述了其在航道工程中的應(yīng)用，基于其存在相關(guān)問(wèn)題，探討了數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：航道工程；施工；測(cè)量；數(shù)字化測(cè)繪縱觀我國(guó)交通發(fā)展史，水運(yùn)交通在中國(guó)歷史上的地位一直都是龍頭，當(dāng)前我國(guó)水運(yùn)事業(yè)蒸蒸日上，作為水運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施的航道必將有新的發(fā)展。為滿足水運(yùn)工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收和船舶安全航行的需要，必須定期和不定期地對(duì)現(xiàn)行航道工程進(jìn)行常規(guī)性的維護(hù)測(cè)量。當(dāng)前測(cè)量技術(shù)的飛速發(fā)展，我國(guó)工

2、程測(cè)量界在計(jì)算機(jī)成圖方面已取得了較大的發(fā)展，尤其在港航工程中的應(yīng)用日益廣泛。1 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用分析當(dāng)前，交通部第一、三、四航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院、長(zhǎng)江航運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院等曾以mv/8000ii超級(jí)小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為依托都不同程度地開(kāi)展了大比例尺計(jì)算機(jī)成圖的研究，重點(diǎn)在解決港區(qū)大比例尺計(jì)算機(jī)成圖上進(jìn)行卓有成效的探索和交流，在mv/8000的消化吸收和利用上取得進(jìn)展，其成果已在生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用；武漢測(cè)繪科技大學(xué)與長(zhǎng)江航道局共同研制的內(nèi)河航道自動(dòng)化成圖系統(tǒng)、廣州水運(yùn)工程設(shè)計(jì)研究院完成的甚小型導(dǎo)航和測(cè)量系統(tǒng)及廣西交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院研制的微型水深系統(tǒng)等都反映了航道測(cè)量部門在數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)方面的代表成績(jī)，特別是水深測(cè)

3、量與導(dǎo)航方面引進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)和光電技術(shù)，一改過(guò)去采用前(后)方交會(huì)進(jìn)行水深點(diǎn)平面定位的傳統(tǒng)方法，而運(yùn)用電子速測(cè)儀極坐標(biāo)法取而代之，成功地實(shí)現(xiàn)測(cè)深數(shù)據(jù)與水平定位數(shù)據(jù)同步存貯同-記錄器中，即時(shí)平差計(jì)算顯示圖形和輔助導(dǎo)航大大減少了人力和提高了成圖質(zhì)量，尤其在通視良好的水域進(jìn)行中小比例尺的水深測(cè)量上更能顯示其性能優(yōu)勢(shì)。早在八十年代后期到九十年代初，新一代便攜式pc機(jī)在測(cè)繪技術(shù)上的應(yīng)用，使我們能夠把過(guò)去只限于室內(nèi)繪圖的軟件"搬"到野外，它不但可以完成數(shù)據(jù)記錄、平差計(jì)算，而且可以實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)顯示草圖。因此，出現(xiàn)了以便攜式pc機(jī)為主體的高起點(diǎn)電子平板野外測(cè)圖系統(tǒng)(eps)等的最新研究成果。通過(guò)

4、與功能完善的全站式電子速測(cè)儀聯(lián)機(jī)，組成具有便攜式流動(dòng)圖形工作站性能的大比例尺計(jì)算機(jī)成圖系統(tǒng)。如果在電子速測(cè)儀上配以自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)和自動(dòng)應(yīng)答設(shè)備，那么這種系統(tǒng)完全可以成為智能化的全自動(dòng)測(cè)地機(jī)器人，其開(kāi)發(fā)前景相當(dāng)樂(lè)觀此外，對(duì)計(jì)算機(jī)成圖系統(tǒng)中專題軟件的研制也呈現(xiàn)出水平更高的開(kāi)發(fā)熱潮，如dem的建立，符號(hào)的繪制和配置、編碼設(shè)計(jì)及轉(zhuǎn)換等在算法，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上顯示了豐碩的研究成果，并且就一種數(shù)據(jù)生成多種比例尺地形圖的研究也已提到議事日程，意味著計(jì)算機(jī)成圖系統(tǒng)趨向成熟和全面普及的階段即將出現(xiàn)。如今，特別在航道上的應(yīng)用，航道大比例尺水深測(cè)量，在洪水期的水深測(cè)量，受高位躉船、停港船舶和其它各種水工構(gòu)筑物對(duì)通視的影響常

5、常會(huì)出現(xiàn)極坐標(biāo)法和前方交會(huì)法難以前定的盲區(qū)。隨著gps技術(shù)的廣泛應(yīng)用，采用gps動(dòng)態(tài)差分技術(shù)進(jìn)行水深測(cè)量的水平定位，由于此項(xiàng)技術(shù)對(duì)水平方向的通視條件要求不高，因此，運(yùn)用這一新技術(shù)可望根本解決測(cè)不到的盲區(qū)屏障，并通過(guò)用數(shù)字式測(cè)深儀、gps接收機(jī)與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)，可實(shí)現(xiàn)水深測(cè)量的自動(dòng)化和現(xiàn)代化， 數(shù)字化水深測(cè)量應(yīng)當(dāng)成為港航工程測(cè)量的最終發(fā)展方向。2 數(shù)字化測(cè)繪相關(guān)技術(shù)問(wèn)題分析施工測(cè)量是港航工程施工的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，在實(shí)際的工程施工中，由于基建管理水平、工程規(guī)模大小不同，以及數(shù)字化技術(shù)等其它客觀條件的限制，因此存在或多或少的問(wèn)題。2.1 航道數(shù)字化規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)老化問(wèn)題在航道測(cè)量工程中，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)測(cè)

6、繪技術(shù)的繼承和發(fā)展，它需要摒棄傳統(tǒng)測(cè)繪規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)中已不再適應(yīng)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)發(fā)展的內(nèi)容?，F(xiàn)行圖式國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中就有過(guò)分強(qiáng)調(diào)美學(xué)效果，在手工繪圖時(shí)增加其隨意性，如崩崖，陡崖、獨(dú)立石、不規(guī)則面狀符號(hào)、變化繁多的漢字字體注記等。當(dāng)然，計(jì)算機(jī)成圖不等于要求地形圖中藝術(shù)屬性的消失和美學(xué)價(jià)值的降低，而應(yīng)當(dāng)是放棄傳統(tǒng)手工制圖中相對(duì)比較含糊和粗略的帶繪畫色彩的方式，代之以更精確和具有嚴(yán)謹(jǐn)邏輯且適合計(jì)算機(jī)處理的特點(diǎn)。對(duì)港行工程測(cè)量規(guī)范，應(yīng)當(dāng)在執(zhí)行國(guó)標(biāo)的前提下，補(bǔ)充完善國(guó)標(biāo)中所沒(méi)有涉及到的港口專業(yè)圖式標(biāo)準(zhǔn)。此外，如舊規(guī)范中圖根點(diǎn)密度、碎部地形測(cè)量時(shí)采用電磁波測(cè)距的視線長(zhǎng)度等都已不能滿足計(jì)算機(jī)成圖新的要求，宜作適時(shí)

7、修訂。2.2 gis地形圖數(shù)據(jù)庫(kù)問(wèn)題眾所周知，地形圖的測(cè)量，是港航工程起決定性工程。對(duì)已有地形圖的數(shù)字化是數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)中經(jīng)常用到的技術(shù)途徑，而實(shí)現(xiàn)這-途徑的設(shè)備便是數(shù)字化儀。數(shù)字化儀有手扶跟蹤式、掃描式和激光跟蹤式等。地形圖通過(guò)手扶跟蹤式數(shù)字化儀輸入一直是制約成圖精度和速度的瓶頸，盡管人們尋找出許多措施力求保證數(shù)據(jù)精度需要，但仍難以解決速度慢，勞動(dòng)強(qiáng)度大等根本性問(wèn)題。因此，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者正致力用掃描式或激光跟蹤等方法來(lái)加以徹底解決。由于沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此數(shù)字化地形圖的成圖數(shù)據(jù)格式便顯得各不相同。因?yàn)槲磥?lái)測(cè)繪成果的提供最終會(huì)用軟盤來(lái)替換現(xiàn)時(shí)的圖件，為保證這些軟盤數(shù)據(jù)的通用性，便迫切期待能擁有

8、統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)。2.3 港航工程數(shù)字化測(cè)量軟件技術(shù)問(wèn)題如今，在大比例尺計(jì)算機(jī)成圖系統(tǒng)的軟件研制基礎(chǔ)必須建立在有一定數(shù)量的設(shè)備資源上。由于多種條件的限制。各單位擁有的設(shè)備不盡相同?；谠O(shè)備的特定配置，往往其開(kāi)發(fā)的針對(duì)性極強(qiáng)：遵循一定的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，面向硬件本身和單位行業(yè)特點(diǎn)及傳統(tǒng)習(xí)慣。此外，鑒于測(cè)繪市場(chǎng)的劇烈競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致軟件開(kāi)發(fā)成為技術(shù)保密和封鎖的重點(diǎn)對(duì)象。這樣勢(shì)必形成軟件應(yīng)用面單一和低起點(diǎn)重復(fù)性開(kāi)發(fā)，其商品化律自然不高，造成了有限開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)的浪費(fèi)。要使軟件商品化的程度提高，必須解決好以下幾方面問(wèn)題。充分發(fā)揮測(cè)繪行政主管部門的職能作用在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，制定出一定范圍的外業(yè)崗位規(guī)程推行科學(xué)簡(jiǎn)便、高工

9、效的新操作標(biāo)準(zhǔn)。充分發(fā)揮測(cè)繪學(xué)會(huì)，信息網(wǎng)組等學(xué)術(shù)團(tuán)體的優(yōu)勢(shì)，引導(dǎo)成立若干個(gè)高水平的開(kāi)發(fā)隊(duì)伍集中人才資金優(yōu)勢(shì)以市場(chǎng)需求為基礎(chǔ)，進(jìn)行高起點(diǎn)的開(kāi)發(fā)。軟件操作應(yīng)具有簡(jiǎn)便易用，價(jià)格應(yīng)能被廣大單位所接受，并有良好的售后服務(wù)體系。政府應(yīng)在一定范圍內(nèi)予以政策性傾斜和扶持。3 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)發(fā)展前景在港航工程方面，水系航運(yùn)整治開(kāi)發(fā)、航運(yùn)規(guī)劃、港口選址和建設(shè)等都可以利用gis作出更加科學(xué)的分析。gis(geographic information system)即地理信息系統(tǒng)，它是-種在計(jì)算機(jī)硬，軟件支持下的空間數(shù)據(jù)輸入、貯存、檢索、運(yùn)算、顯示和綜合分析應(yīng)用的技術(shù)系統(tǒng)。對(duì)自然資源、環(huán)境管理、交通運(yùn)輸?shù)确矫娴囊?guī)劃和

10、決策制定提供重要的支持，并發(fā)揮重大作用。gis的核心是建立數(shù)據(jù)庫(kù)其研究的熱點(diǎn)是數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)格式之間的轉(zhuǎn)換，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的成果將是建立數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)資料之一。以全國(guó)水運(yùn)系統(tǒng)港、航、設(shè)、管等部門掌握的數(shù)字化地形圖、自然資源環(huán)保特征、經(jīng)濟(jì)運(yùn)量、人文特點(diǎn)、區(qū)位特征等綜合空間數(shù)據(jù)為依托，建立一套水運(yùn)工程信息系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行評(píng)估、預(yù)測(cè)和決策，對(duì)水系規(guī)劃、開(kāi)發(fā)及港口投資合理配置，為實(shí)現(xiàn)辦公現(xiàn)代化和更加科學(xué)化提供廣闊的應(yīng)用天地。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，我們相信，數(shù)字化在港航工程中的應(yīng)用，會(huì)日益成熟，并將以此作為主要測(cè)量手段，相信在不久的將來(lái)，數(shù)字化成熟應(yīng)用于港航工程，會(huì)給港航工程帶來(lái)巨大的財(cái)富。4 結(jié)語(yǔ)整個(gè)航道施工過(guò)程的先導(dǎo)必須是精確的測(cè)量技術(shù)，誠(chéng)然，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在某些方面仍然存在不足，但是隨著地理信息系統(tǒng)（gis）的日益完善以及規(guī)范的日漸成熟，相信在未來(lái)的航道工程施工中，其應(yīng)