长距离调水工程测量控制系统关键技术

任务来源：

技术领域：水利工程建设与管理

技术来源：自主研发。三个发明专利名称：高原长距离大型工程测量控制系统的建立方法；机载 LiDAR 点云和高分辨率影像进行空间点联合定位方法；一种 V 形河道库容量算方法。两部专著：南水北调中线干线工程施工控制网设计与实践，杨爱明等著，长江出版社，2013年；滇中引水工程测量控制系统关键技术研究与实践，张辛等著，长江出版社，2020年。

技术原理

该技术建立了“窄分带投影方式”和“适应高程变化的投影补偿方法”，构建了高精度的工程控制网，攻克了长距离调水工程长距离、大高差带来的测控难题，提出了基于高程归化模型的多投影面变形控制方法和适应路径变化的长线工程里程桩一体化测设方法，能解决工程投影补偿和里程桩测设难题。

技术特色

（1）该技术在国内外最长的调水工程南水北调及最大规模的高原调水项目滇中引水工程中形成了独创的长距离调水工程测量控制系统的建立方法。（2）集成了多传感器数据的高精度、快速的直接地理定位方法，可大量减少调水工程航空遥感外业控制和联测的工作量，缩短航测成图周期和费用。（3）利用 V 形河道水上数字高程模型及相关河道数据来预测河道水下深度，大量减少外业工作，能加快调水项目前期设计工作的开展。

技术指标

（1）该技术形成的窄分带投影方法，使南水北调投影变形量小于2cm/km，滇中引水小于3.5cm/km；再结合适应高程变化的投影补偿方法，使滇中引水变形量小于2.5cm/km；整体提高精度水平达一个数量级。（2）该技术形成的补偿投影面设置方法，使长距离工程统一框架，并使用过渡投影面衔接，当投影面数量为n时，提高工作效率达n倍。（3）该技术形成的 LiDAR 点云和高分辨率影像联合定位方法，在多源平差约束方面，能使用激光高程约束多光束前方交会平差；在硬件检校方面，能快速地实现传感器主光轴检校。

应用范围及前景

适用于水利水电工程勘测设计、施工建设、运维管理等，并能推广应用于公路、铁路、市政 等领域的长距离工程。典型应用案例：案例1：技术成果在南水北调中线干线工程[包括《南水北调中线一期工程干线 (除京石段)首级施工控制网测量工程》等70余项合同]的施工控制网布设及复测等方面中得到应用。案例2：技术成果在滇中引水工程[包括《滇中引水工程勘察设计》《云南省滇中引水工程可行性研究阶段勘测设计》等12项合同]提供了高精度的工程测量控制系统方案。

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张辛

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长江空间信息技术工程有限公司 (武汉)

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