1、1解析河道测量技术发展现状与前景摘要：3S 技术即为遥感、地理信息系统以及全球定位系统简称，是由多个学科高度所集成，对空间信息进行采集、分析、处理、管理、表达、传播以及应用现代化信息技术。3S 技术能够对空间实体进行快速而且精确定位，并且宏观地获取相关信息，对其得到特定位置和空间信息进行综合并且全面分析。 关键词:3S 技术；河道测量；水下地形测量；动态监测 中图分类号：TV85 文献标识码：A 文章编号： 1、3S 技术特点 遥感技术是卫星遥感技术一种，不需要通过直接接触现象（或目标）就可以感知并采集信息，并且根据此信息进行判别和分类。即为在地球不同高度平台上使用某类传感器，以此收集地球上不
2、同地物发射或反射电磁波信息之后对收集到电磁波信息进行处理，用特有方法解译判读,继而将其识别、分类，为科学研究工程生产应用提供条件。 地理信息系统技术是将空间数据作为研究对象，以各种地理图形作为基础，用计算机录入空间数据并将其存储、编辑、判读、查询、显示并且进行综合分析应用技术系统。 全球定位系统技术是一种先进现代化定位技术，它拥有高效率、高精度和多功能特点，它能够在全球任何地点，同时提供给多个用户近乎瞬时三维测速和三维定位服务，在越来越多科学领域当中代替电子仪器2与常规光学并大大改变传统导航和定位技术。伴随着 3S 技术在测绘科学中应用日趋成熟普遍,且被广泛应用到河道水文测量当中，河道水文测量
3、准确度与效率也有极大提高。接下来作者将要就河道测量与冲淤变化监测之类例子进行分析。 2、传统河道水文测量方法缺陷 由于河道测量应用目是河道治理与水量调度，关系到描述测量水下泥表面和相邻地带物理特性科学应用。在水文测量方法上，河道水文测量常利用经纬仪、水准仪、六分仪这些传统测量仪器来进行测量，不仅测量周期长，而且精度低，测量标志消耗经费大，劳动强度也很大，不能够满足河道动态监测、河流治理与防洪减灾需求。 水文测量基础业务包含河道水下地形测量及容积、冲淤量计算，因此及时解河道变化与冲淤变化相关资料为水资源合理调度、泥沙有效控制、防洪减灾正确决策、灌溉以及发电等科学管理工作提供基本依据。河道主流演变
4、分析主要表现出河势情况。一般情况下包含对于河道平面形态变化、河道纵剖面变化以及深泓线变化情况进行分析等等。河道演变分析中重要环节包括河道冲淤分析，工程中经常使用断面方法，利用河道槽蓄量大小变化判断河道冲淤。此种方法有一个前提条件，即断面间距能够正确测定，断面间水底地形以及河床变化规律并且不存在支流。但是实际上地形变化十分错综，河床变化也不规则，因此用此种方法计算冲淤量是不能够准确地表现出河道冲淤变化情况。 3、3S 测量技术应用 1）遥感图像获取河道水文信息 3把通过遥感方法获得河道相关信息提取处理出所需专题图像：通过计算机来校正图像，增强图像，将图像分类、变换，并且将图像数据结构转换，把遥感
5、信息当作信息源提供给地理信息系统。在将遥感图像判读和解释分析之前遥感图像必须经过投影变换，并且进行几何纠正处理。在此过程中要充分地利用图形资料，特别是电子地图，将非电子形式图形资料数字化，并建立其矢量图形库和图像资料，从而便于提取高程数据来建立数字高程模型（DEM）和几何配准校正遥感图像。产生数字高程模型之后就能够应用地理信息系统软件提供地形分析来进行水面面积与体积计算、等高线计算、冲淤量计算和坡度坡向分析计算等。 2）遥感动态监测 所谓遥感动态监测即将不同时间遥感图像用于同一个区域，以此来获取区域变化遥感影像。动态变化监测已经成为遥感应用一个重要部分。多时相、多类型传感器对于同一个区域进行环
6、境资源调查能够及时、准确并宏观地反映状况。将多时相遥感影像作为数据源并通过分析最优组合波段选择与水体信息特征所提取图像处理方式能够为水环境方面遥感技术研究提供一些相应理论依据。 3）水深遥感冲淤变化分析 水深遥感是利用可见光在水体内穿透能力强，然后通过飞机、卫星等遥感平台 利用辐射计、摄影机等遥感设备按一定规则收集水下一定范围深度里立体单元信息，便可以获得水深度。研究河床冲淤时候经常会因为实际测定资料遗漏而不能够进行系统分析比较。遥感信息获取十分便捷，水深遥感研究已经取得初步成果，所以在遗漏某一实测资料时4候可以通过运用历史阶段遥感资料来推出水深度，进而达到冲淤分析结果。由于某时相遥感资料获得
7、水深精度比实测精度差，使用实测地形和遥感地形直接得出河床冲淤值将误差很大。但用两个时相遥感可以达到分析精度需求。这是因为即便遥感水深误差比较大，可是从反演所得断面图可以看出，遥感水深误差有着比较多综合原因影响，两个时相遥感水深误差表现形式基本一致，因此减少系统误差，并减少遥感信息源转化为水深信息时误差。这种方式计算出结果和实际测量地形资料计算出结果大致是一样。如果把地理信息系统和水深遥感技术结合起来便能够得到水下地形数字化实现，也能够十分便捷得到所测水域在不同时段、冲刷深度冲淤分布。 4、GIS 技术在河道测量中应用 地理信息系统是水文资料管理一个重要工具。其中还包含计算距离、周长、表面积等工
8、具，利用 DEM 模型可以很便捷地得到某个点高程。冲淤分析是河道演变分析主要环节。地理信息系统利用 DEM 模型数据能够快速地计算出两个冲淤监测断面间冲淤量，不但能够极大地提高精度而且更加便捷。在图上可以直接提取河道某断面图绘制和某地冲淤过程累积图等等数据并且自动绘制成图。这些地理信息系统功能对于分析河道演变成因和解河道演变规律都具有十分重要益处和意义。地理信息系统技术在水下地形冲淤变化分析中应用比传统分析方法应用更加科学合理，精确度更加高。 5、RTK 技术应用 RKT 技术能够促进 GPS 技术向更加深层、广泛、先进方向发展，既弥5补常规测量里要求点间通视、费时间、费精力、精确度不平均、外
9、业不能及时解测量成果和精度缺陷，同时也避免 GPS 静态定位与快速静态相对定位需要进行后处理，避免完成作业之后处理时精度不符合规定而需进行返工，RTK 实时可以达到厘米三维精度，在一定程度上解决测量作业劳动强度高问题并大幅提高测量作业效率。为水下地形测量和 GIS 前端数据采集提供一定保障。GPS 接收机定位测量，测深仪水深测量，再加上绘图仪和专业测绘软件即组成河道测量自动化系统。工程中对采集到水下地形平面和高程数据检查校核之后输入专业数字地形图成图软件以及断面图成图软件中进行处理,便能够得到高精度断面图和数字地形图。 6、结束语 总而言之，3S 技术应用为河道、水库监测管理和水文测量勘测都带极大方便，同时也为河道水文勘测和动态监测管理提供一个光明展望前景。 参考文献： 1 裴喜安.GPS 技术在水利工程测量中应用J.安徽水利科技.2003.4 2 黎三喜.水利工程中 GPS 静态测量探讨J.甘肃水利水电技术.2009.10 3 王力赓.RTK 技术在水利工程测量中应用与研究J.治淮.2009.7 作者简介：张涛，男，助理工程师，南阳市水利建筑勘测设计院，6主要从事工程测绘、地籍测绘等工作。
