邓军红 胡著傲
黄河水文勘察测绘局 河南省郑州市 450045
摘要：本文分析了新的测绘技术在库容测量中的应用，通过分析各种技术的优势，为后续工作提供理论支持。
关键词：测绘新技术、水库库容量、测量应用
水库库容及高程-容积曲线是水库科学合理运行的技术支撑，关系到水库防洪安全和综合利用效益的充分发挥。在1990年代早期，我国对大型水库淤积进行调查，并纠正了水库容量曲线，但之后又经历了几次洪水爆发，加上测量技术和计算方法的局限性，现已不能满足水库容量管理的需要。因此，通过研究测绘新技术在水库库容测量中的应用，分析其具体应用模式发现，新技术将有利于水库管理工作的开展和优化。
1、概述
水库容量是水利工程建设和运行管理中不可忽视的重要参数之一，是确定水库装机容量、建库容量、泄洪量和水利功能的重要依据。在目前的工程项目中，提高水库容量计算结果的准确性和可靠性是水利工程发展的重要指导，也是决策水利工程和水库运行管理一体化的技术指南。因此，定期测量和计算水库库容量，以了解水库淤积和实际的有效库容，已成为水库工程中最重要和最关心的问题之一。
2、水库库容量的计算
2.1传统的计算方式
传统的计算方法是采用等高线圆锥公式和截面测量法来计算传统的贮存容量。等高线法的计算，假定两个等高线之间的体积变化是线性的，则地形起伏不能准确反映，特别是对于相对平坦的地区，计算结果错误较大。当库区地形复杂，库区支流较长时，计算精度难以保证。
2.2建立高程模型数据
ARCMAP下的三维分析工具能够满足地形建模和数字高程的需要，模型构建非常高效，但是程序是自动化的。目前的绘图软件大多是基于CAD平台开发的，ARCMAP可以根据CAD图形和数据加载。因此，只要你编辑出水塘区的数码地形图，按一下图层连接等高线和立视图，再按一下输出，然后导入等高线和高程点数据到弧形图中，就可以建立数字地面模型了，并且可以根据实际情况对三角网进行修改，使数字地面模型更加合理。
3、水库库容量的难点
3.1水具有流动性
水库水的流动性大，而且流动性会直接改变水库库容，尤其在雨季和旱季时水库水位会有明显差异，泄洪前后水库库容也会有显著差异，这直接导致水库容量的测量受到影响。与此同时，一些水库会被大量的河道排干，其库容也会有显著的动态变化，这也是由于水的流动性的影响，给测量工作带来了困难。
3.2水库格局不规则
我国大部分水库都是由天然湖泊形成或经过必要的修复之后的蓄水型大型水库，经过多年的冲刷、腐蚀导致水库底部、周围等地地形不均匀，且部分水库与河流相连，很难准确算出水库的蓄水量。例如，在长江流域周边的大型水库中，水流量很大，形成的时间也长，就导致很难对水库蓄水量进行准确测量。
3.3水下测量难以控制
水库内环境对电子设备的使用非常不利，总所周知，大部分电子设备是不能长时间浸泡在水中，设备容易出现故障甚至直接不能使用，但如果在设备外部采用保护膜，又会导致测量数据的灵敏度降低和失真。另外，水作为介质，传输信号的能力远远小于空气，水下测量的信号在传输过程中容易发生畸变，导致地面接收信号接收不准确。
4、测绘新技术测量库容量的相关应用
4.1定位技术的应用
定位技术分为多种，包括跟踪定位、卫星定位、激光定位等。其中，GPS全球卫星定位导航系统，其空间部分由24颗卫星组成，处于有序分布状态，卫星平均高度一般在2000公里左右，指向布置在轨道表面上，六条交点之间相隔60度，每条轨道均匀分布4颗卫星，相邻轨道上的卫星相距40度，使地球上任何地方都能同时看到至少4颗卫星。然而，你的位置上，如果有不超过三颗卫星在上空，系统将不能从一个冷启动状态实现定位。利用 GPS全球卫星定位和导航系统，应注意信号的接收问题，传统的GPS 技术在户外空旷环境信号接收良好，但在室内或卫星无法覆盖的地方就不那么有效了。并且卫星信号在传输过程中还会受到磁场的干扰，因此接收设备应放置在较高的位置，远离电磁场和金属的干扰，以获得良好的信号接收结果。定位技术作为辅助技术，可以提高水库库容测量的效率。
4.2声纳技术的应用
声纳技术主要用于水库水下部分的探测。一般来说，只有声波才有资格在水中进行观察和测量。声波在水中的传播噪音很小，低频声波也可以穿透几千米深的海底获取信息。在具体应用声纳技术之前，我们必须首先检查设备，以确保其功能正常。当超声波发出时，它在水中传播并接触到底部，然后由灵敏的回收设备捕捉回波，根据超声波发射的时间和捕捉回波所需的时间，以及声波在水中传播的速度，就可以计算出底部和船体之间的距离。
4.3低空航测技术的应用
目前常用的航空测量技术有三种，一种是全场数字化测量技术，需要应用大量的设备和人员；另一种是传统的有人驾驶飞机空中测量技术，这种方法成本较高，还要考虑天气等因素，适应性较差；第三种是无人机航空摄影测量技术，考虑到水库的实际环境，第三种测量技术是比较可行的。
无人机航空摄影测量一般分为三个步骤，一是制定测量方案，二是具体测量，三是建模、优化和调整。具体来说，在测量方案制定阶段，应该收集所有相关数据，包括水库地形、总面积等的位置和环境，以制定测量方案，特别是那些需要注意的特殊环境。如果水库面积大，有许多支流，规划好无人机航线，还应该保证足够的动力。
在具体测量工作进行时，第一步是对库区周围像控点的布设和测量，包括在水库周围安装接收设备、导航设备、设定航向、引导无人机飞行和测量等。在开始前，还需要了解气象条件，如果条件不好，则要暂停航空测量无人机。在测量过程中，所有工作都由智能设备完成，人员需要设定飞行高度和方向，及时把无人机接收的信息进行处理和整理。航测完成后，根据获得的信息进行建模工作，并填写必要的细节。航测技术可以了解水库区的基本水质。
5、结语
了解水库容量是部署抗洪蓄水的基础，本文分析了测绘新技术中多种测图技术在工程中的应用，克服了传统的测量方法，提高了工作效率，降低了劳动强度，并且计算结果更准确、更真实可靠，为后续水库管理、科学调度、防洪减灾等工作提供了强有力的基础数据保障和理论支持。
参考文献
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