中小河流断面测量技术分析

中小河流断面测量技术分析

孙扬鹏

珠江水利委员会珠江水利科学研究院，广东省广州市 510610

摘要：当前，我国河流治理工作的重心已由大型河流转向了中小河流，各级政府也积极发挥着攻坚克难工作，但中小河流位置较为分散，环境因素复杂，在环境治理过程当中存在较大的难度。在进行中小河流治理过程当中，首先对河流淤泥的变化情况要有充分的了解，进而需对河道断面开展测量工作。针对以上分析，本文主要是对中小河流断面测量技术展开阐述和分析，希望能给予相关业内人士一些帮助和借鉴。

关键词：中小河流；断面；测量技术

近年来，各地区都加大了对中小河流的治理改善力度，并取得了较好的成效，不仅使河道的防洪、排污能力得到了较大提高，也美化了生态环境。中小河流治理是一项系统的大工程，涉及专业繁多，要掌握河道泥沙变化和河道淤积情况，更加精准掌握河道变化趋势和历史情况，则需开展中小河流河道断面测量工作。中小河流断面测量主要是针对河道的纵、横断面开展河道地形测量工作，并根据现场测量数据进行断面形态图绘制，以便进一步详细了解河道地形的内部情况。

1中小河流断面测量内容与方法

中小河流断面测量主要包括水深测量和河道两岸测量。水深测量主要测定河床水底至河流水面的高度以及点坐标位置；两岸测量主要测量对象包括两岸滩地、斜坡、护坡、堤防等高程及坐标位置。测量中，多样的测量方法可进一步保证中小河流断面测量结果的准确性，水深测量常用的方法有：测深绳法、测深杆法、测量锤法、回声测深仪法等；两岸陆地测量常用的方法有：水准仪测量法、经纬仪交会法、经纬仪视距法、全站仪坐标法等，上述方法在河道地形测量中均可保障测量结果的准确性。

2中小河流断面测量困难与探讨

中小河流断面实际测量中，由于河流位置的特殊性，测量过程多受到外界因素干扰影响，尤其是在水深测量时，容易因水急、水深等因素等间接影响测量工作开展，导致测量工作效率低。当前较为先进的业内技术，如无人船测量、无人机地形扫描等，在大江大河水深测量中应用相对较多，如将此类设备投放于中小河流实际测量工作中，仍难以解决此类问题。综合目前各测绘单位、勘察单位实际对于中小河流河道断面的测量工作情况来看，多数仍通过实时动态技术和数字化探测仪来对河流断面和水深情况进行测量。

3中小河流常见的断面测量技术应用

3.1 IRTK测量技术在中小河流断面测量中的应用

RTK（Real-time-kinematic）是一种实时的动态测量技术，是以载波相位观测作为根据的实时差分GPS技术，由基准站的接收机、流动站的接收机和相应构成的数据链三部分构成。该技术在中小河流断面测量工作应用过程中，至少需要两台GPS接收机来进行操作。两台GPS接收机在断面测量工作中需要密切的配合，然后对相关数据进行处理和收集，其中一台作为基准站，另一台作为流动站。测量人员利用专业的仪器设备，结合卫星信号传输以及接收机和基准站构成的数据链网进行测量工作，采取特定的计算方式对于基准站和流动站的实际位置进行校准确定，待测量工作完成后，再进行河道断面三维坐标的建立，并根据检测的信息进行合理的分析，依靠三维坐标进行河流断面图形的绘制。RTK测量技术能适应大部分野外作业环境，但在山区、有茂盛灌丛、树林、房屋底下等有遮挡的地方信号较差，容易影响仪器本身信号，造成测量误差较大。

3.2便携式测探仪联合RTK和全站仪

在进行中小河流断面测量过程当中，由于大多数中小河流现场环境条件复杂多样、位置偏僻、信号较差，仅采用RTK进行野外测量时常受到较大影响。随着现阶段测量技术水平的不断提高，针对此类情况，联合使用便携式测探仪与全站仪、RTK，在一定程度上可有效解决此类问题。首先，在测量作业前，需将测量人员分为2组，1组使用全站仪和RTK开展对两岸河滩、斜坡、护坡、陆地进行测量，另外1组使用便携式测深仪和RTK开展水下测量，测量前通过对相关断面节点进行规划布设。在进行河道两岸测量采集数据时，可优先采用RTK碎步测量模式进行高程及坐标数据采集，如遇到信号不好的区域，结合全站仪补充使用，可提高测量精度，达到更好要求；在进行水深测量时，对测探仪进行参数设置，包括具体的坐标系、高程系、数据采集间隔、转换参数、端口参数等，然后预先进行测量试验，确保rtk和测探仪数据正常传输，并且可通过实时电台数据发送并校正，最终形成测量数据，在试验完成后，可实地开展水深测量。通过两岸测量和水深测量，获取现场河道断面的高程点和坐标，再进行相关内业处理，最终形成高精度的河道断面测量成果数据。便携式测探仪联与RTK、全站仪的联合使用，进一步提高了中小河流断面测量和数据采集工作的效率和精准度。

4中小河流断面测量要求

4.1中小河流断面测量要点

中小河流断面测量过程当中存在较多的流程要点，具有一定的复杂性，测量人员主要是根据具体的河流情况来进行分析，然后制定有效的方案开展断面测量工作。其要点之一，首先是选择具有代表性的测量特征点，根据距离要求进行高程和坐标测量工作，确保测量数据能充分反应河道断面的实际形态，进一步保证中小河流断面测量结果的准确性。除此之外还需要在CAD软件对于点位进行具体的绘制，对于各个断面特征点的具体位置要进行清晰的标注，并按照有关标准开展内业处理工作，尽可能能够符合河道实际情况。

4.2定期对中小河流的断面进行测量

阶段性的测量仅能反应中小河某一段时间内一段河流的具体情况，在河道断面形态变化上具有单一性，使内业分析人员无法对整体河流形态变化进行充分的了解。要充分掌握中小河流具体详细情况，仍需定期做对中小河流的断面测量工作，同时做好相关数据收集整理，有条件的可定期将数据入库。当河流出现特殊问题时，要及时做好断面测量工作，并基于前后测量数据进一步分析具体原因，排除安全隐患，基于详实的断面数据，在河流环境保护方面发挥重要价值。

结束语

综上所述，中小河流治理工作的重要前提要充分了解河道形态变化，其最重要的数据来源莫过于断面测量数据。因此，要充分的认识中小河流断面测量工作对于河流环境保护工作的影响和重要意义。在断面测中，测量人员要详细根据地形特点以及外界环境因素进行测量方案的制定，充分应用先进的测量技术和测量设备，从而保证测量结果的准确性和可靠性，并利用计算机相关的先进功能来对河流断面测量数据进行分析处理，最后形成断面数据成果和断面形态图，为后期中小河流环境治理工作的开展提供详实的基础数据支撑。

参考文献：

[1]李光耀. 全站仪在河流断面测量中的应用[J]. 甘肃水利水电技术,2001(4):311-312.

[2]杨朝辉,伍尚荣,陈国栋. 无人机与GPS-RTK相结合的河流断面测量方法[J]. 苏州科技大学学报（自然科学版）,2020,37(2):65-70. DOI:10.12084/j.issn.2096-3289.2020.02.011.

[3]孙洪梅. 浅谈GPS-RTK测量在小凌河断面测量中的应用[J]. 科技信息,2010(14):733. DOI:10.3969/j.issn.1001-9960.2010.14.635.