水文测试中数字测图技术应用分析

富洁吴玲

四川省南充水文水资源勘测局四川省绵阳水文水资源勘测局

摘要：随着经济与科技的发展，在水文测试中也逐步应用的新的测绘仪器和测绘技术。特别是随着数字测图技术的不断发展，以3S为代表的数字测图技术得以广泛应用，大大提升了水文测试质量和精准度。本文主要从数字化测图技术的优点入手，重点对水文测试工作的现状以及数字测图技术在水文测试中的具体应用进行了分析和阐述，希望给行业相关人士提供一定的参考和借鉴。

关键词：水文测试；数字测图技术；3S；应用

1.引言

作为水文工作中最为基础的工作，水文测试的内容主要包含水文测验与调查、勘测技术的具体应用以及站网的建设和管理等。因水文测试工作具有明显的整体性和区域性特点，且具有较长的工作周期，因此需要依据实际情况的变化对测图技术进行不断调整。加上，水文测试工作环境通常比较艰苦，担负责任较大，所以，应在实际工作过程中采取合理措施，尽可能使用先进技术，对站网进行优化，确保水文测试系统功能的完备性和信息的精准性。

2.数字化测图技术的优点

在水文测试中，传统测图方法指的是通过对经纬仪和平板仪的使用，有效实现在野外角度、距离以及高差的测量，并予以详细记录，同时在室内进行精准的计算、处理以及对地形图进行绘制等。因水文测试的主要成果主要是测绘人员通过对分度器以及比例尺的应用来完成数据的测量和模拟，并以图示符号的形式绘制到白纸上，因此，使用传统方法完成的测图又被成为模拟法测图和白纸测图。相比较于传统测图方法，现代数字化测图技术具有明显的优势，具体来说，主要分为以下几个方面：

2.1点位精度高

通常情况下，数字化测图点位具有较高的精度，具体则是通过以下几个方面实现的：

2.1.1测图仪器

高精度的全站仪和GPS是数字化测图使用比较多的仪器，其仪器自身的精度指标就比原有的经纬仪等设备高出很多。

2.1.2成图方法

作为电子信息的一种，数据能够自行完成传输、记录、存储、分析、处理以及土城。在整个过程中，原始数据的精度会完整保留下来，不会遭受损失，因此可以获得精度较高的测量结果。而采用传统的测量方式，则需要经过外业记录、分析、计算等一系列步骤，加上测图方式的限制，会导致部分原始数据受到损伤。

2.1.3成图介质

使用数字化测图技术形成的水文成果图能够在计算机上予以直接应用，且其点位的精度也不会受损。而传统测图则是以聚脂薄膜或者绘图纸作为成图介质，受到四周环境以及温湿度变化的严重影响，而出现变形等情况，使得其点位精度受损。

2.2作业自动化程序比较高

传统方法主要是通过人工进行操作，包含以下几个方面内容：一是外业人工进行记录信息和绘制成果图；二是对图上的坐标、距离以及面积等进行人工量算。而数字测图则具有较高的自动化水平，能够有效实现自动记录、自动分析处理以及自动成图等，并图形保存为电子版的格式，为应用和转存提供了巨大的便利。在实际应用过程中，数字测图具有较高的自动化程度，且出错的概率也比较小，并能够对坐标、距离、面积以及方位等予以自动提取，成果具有精准、美观、规范等特点。

2.3数字图对于编辑、修改、更新及应用十分便利

随着经济及科技的发展，相关基础设施建设的规模及数量不断增大，这就需要可靠、精准的水文测试数据做支撑，有效满足各项基础设施规划、设计以及施工的需求。在具体的水文测试过程中，使用数字化测图技术能够有效避免白纸测图更新与修改困难的局面，实现对测区水文情况的及时更新和修改，为图面整体的现势性和可靠性打下坚实基础。数字化测图成果是以分层的形式存放的，具有较大的信息存储量，且受到图面负载量的限制比较小，运用十分便利。

2.4为GIS信息提供重要的数据来源

GIS具有便利信息查询、空间分析以及辅助决策等基本功能，在人们生产及生活中得以广泛使用。而作为GIS信息的重要数据来源，数字化测图能够及时、精准提供各类基础数据，有效实现对GIS数据库的更新和完善。

3.水文测试工作的现状

在一定的区域，依据相应的原则形成的能够用于水文资料收集的水文测站，被称为该地区的水文站网。随着经济及科技的不断发展，我国各地的水文勘测站网体系也发展的比较完善，地区分布也呈现基本合理的状态。上个世纪九十年代，依据我国水利部提出的“技术先进、精兵高效、站网优化”等一系列的改革要求，全国各地先后建成了很多水文勘测队，勘测范围也覆盖了近乎所有县、市、区范围内水文站、水位站、水质站、雨量站以及地下水、墒情站等。其中，有三成以上的水文站是以巡测的方式进行水文勘测工作，三成左右的水文站是驻守方式进行水文勘测工作的，近四成的水文站则是以“汛期驻守、枯期巡测”形式进行水文勘测工作。但是，在实际操作过程中，有些地区并未真正纳入到巡视管理的范围内。

就目前而言，我国多数地区的水位站和省级以上报汛雨量站已经基本实现了信息化数据的自动采集和传输，在全国范围内，雨量感测项目的自动检测率为60%，水位观测站的自动检测率为71%，而土壤墒情以及地下水的自动检测率更是达到了86%。当前，国内很多省级以上水位报汛站和雨量站形成了一种“有人看管、无人值守”的局面。

4.以3S技术为代表的数字测图技术在水文测试中的应用分析

具体来说，3S技术指的是GPS技术、RS技术和GIS技术。在水文测试工作中，运用以3S技术为代表的数字测图技术具有以下几个优势：一是有效实现对地面情况的实时监控，且在进行测距的过程中，具有精准性高、花费时间少、可靠、高效等优点；二是利用自动化技术，对监测场地实现全天候的观测，有效实现水文情况的动态观测，节省了大量的人力、物力和财力，在明显降低监测难度的同时，还大大提升了水文观测的精准性；三是使用RS遥感技术，能够借助航天技术及卫星进行检测，具有采集信息速度快、监测范围广泛等特点，大大羧酸了水文监测的周期。

GIS的组成要素有很多，主要包含计算机的软硬件、用户及数据等，其在应用过程中涉及领域众多，且统计学、地理学以及测绘学等各个学科之间的渗透与交叉比较明显。作为一个完整的计算机系统，GIS分析和处理的数据与地球表面位置具有密切的联系，这也是3S技术能够在人们生活和生产中得以普及使用并发挥重要作用的原因所在。大量实践表明，3S技术在水文测试过程中也发挥着重要作用，具体来说，主要表现为以下几个方面：

4.1对冰川进行检测和计算

具体来说，针对冰川进行检测主要分为以下几个方面：一是对冰川的面积和分布情况予以计算；二是对积雪密度及厚度、积雪中水的含量以及云量等进行检测。面对大量的检测工作，如果仅依靠人力来完成，则需要耗费大量的时间和金钱，在使用3S技术则能够通过卫星及其采集的数据对冰川以及融雪的数据进行有效掌握。

4.2对降水量进行预测和计算

众所周知，降水量对水文变化产生重要影响，其也是水文测试的重要内容。在实际操作过程重，针对降水量的预测和计算则主要受到时空差异的限制，因此，传统针对降水量预测和计算方式的精准性比较低。而应用3S技术则能够对区域内降水量、降雨空间分布情况以及大气中水汽含量等予以精准、快速计算，对区域内降雨量的预测和计算具有重要的现实意义。

4.3对水文灾害进行检测和评估

水文灾害频发对人们生活、生产以及生命财产安全构成严重威胁，为此，在对水文灾害的防治过程中，需要不断加强对遥感检测评估体系的健全和完善。具体来说，主要表现为以下几个方面：一是在洪水预报过程中使用3S技术，能够通过卫星图像来为决策者提供精准的陆地覆盖信息；二是通过对各类模型的建立能够实现对洪灾损失的精准预测和对洪水风险及灾害的有效评价，为我国防洪抗灾策略的制定提供重要的数据参考；三是通过GIS技术的测量，能够对与渍涝相关的土壤及温度因素等进行全面评估，从而对灾害起到一定的预防作用。

4.4对水体污染的监测

以往水文测试工作中，因缺乏全面的水质监测资料，导致水质监测受到一定影响，为此需要不断加强水质监测资料的建设和完善。在这过程中使用RS技术，能够对获取水样提供新的方式，且扩大了获取范围，为推进水质监测和预测提供了强有力的数据支撑。特别是在水污染比较严重的情况下，使用3S技术能够全面推进水污染的监测和防治。

5.结语

随着科学技术的不断发展，测绘技术的发展也取得了良好成果，传统水文测试方式已经发生了巨大变化。近年来，随着新技术、新设备的不断使用，大大提升了水文测试工作的科技含量，特别是数字化测图技术的应用，明显提升了水文测试的工作效率和测试结果的精准性，同时也给水文工作人员的专业技能和综合素养提升了更高的要求，为此，我们应加强对其相关理论及方法的研究和分析，不断创新水文测试方法，为全面推进“数字水利”工作的发展打下坚实基础。

参考文献

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[3]李瑞君.GPS-RTK技术在数字测图中的应用[J].内蒙古石油化工.2015(04)：56-57.

作者简介：富洁男（1985-12）本科助理工程师主要从事水文勘测工作。