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只步為尺測經(jīng)緯 披荊斬棘繪宏圖 ——黃河小浪底水庫全庫區(qū)地形測繪紀(jì)實(shí)
 
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2018-08-02
披荊斬棘 趙韋琛/攝
像控點(diǎn)布設(shè) 黃峰/攝
像控點(diǎn)布設(shè)2 黃峰/攝
小浪底水庫庫底測量
執(zhí)行任務(wù)的“王牌”無人機(jī) 黃峰/攝

引用國內(nèi)先進(jìn)的無人機(jī)參與地形測量 黃峰/攝

  記者 黃峰 實(shí)習(xí)記者 蘭智輝 通訊員 田志剛

  50人15個小組、1200多個像控點(diǎn)、6架無人機(jī)、110千米東西跨度、近600平方千米測區(qū)、12個夜以繼日、3.3萬余張航拍照片……黃河小浪底水庫運(yùn)用后首次全庫區(qū)地形測繪,賦予2018年汛期別樣的精彩。

  這個7月,黃河流域雨量充沛,上中游洪水接踵而至,黃河防總科學(xué)調(diào)度小浪底水利樞紐,騰庫、攔洪、削峰,以211.77米的水庫庫水位,刷新了水庫運(yùn)行的最低水位紀(jì)錄! 

  低水位正是了解庫區(qū)地形等情況的最佳時(shí)機(jī)。按照黃河防總、黃委統(tǒng)一安排,黃河水文測繪尖兵快速行動,展科技之翼,打響了一場沒有硝煙的測繪戰(zhàn)。

  勢在必行亦是水到渠成

  黃河水量調(diào)度和防洪調(diào)度,凝聚眾多治黃人的智慧與心血,一絲一毫變化就牽動流域千萬人心。面對越來越精細(xì)化的防洪調(diào)度需求,黃河人深知,僅憑現(xiàn)有的小浪底水庫庫區(qū)地形“籌碼”,已無法在10年甚至5年之后的水沙調(diào)度中游刃有余。

  今年入汛之初,黃河防總根據(jù)黃河流域水情預(yù)測,為小浪底水庫設(shè)定了一套科學(xué)的水沙調(diào)度方案。7月13日20時(shí),在持續(xù)泄洪排沙中,小浪底水庫庫水位降至211.77米,庫區(qū)底部地形基本裸露。這在小浪底水庫防洪調(diào)度史上前所未有,刷新了水庫蓄水以來的最低水位紀(jì)錄,正是探索全庫區(qū)真實(shí)地貌,分析低水位運(yùn)用條件下小浪底水庫沖淤變化的良機(jī)。與此同時(shí),黃河上游和渭河洪水還在向小浪底水庫呼嘯挺進(jìn)。

  在權(quán)衡近期黃河干支流綜合汛情后,黃河防總當(dāng)即拍板:“務(wù)必抓住低水位運(yùn)行的良機(jī),全力開展小浪底水庫全地形精準(zhǔn)測繪,搶測庫區(qū)地形資料!”

  “我們按照黃河防總要求,首次對小浪底水庫212米至275米高程線區(qū)間地形做一次全方位、深層次、立體化的精準(zhǔn)測量,為小浪底水庫健康運(yùn)行、合理開發(fā)利用、分配水資源等提供準(zhǔn)確信息。我們有能力也有信心直面挑戰(zhàn)。”黃委水文局局長谷源澤面對機(jī)遇,篤定而自信。

  得到指令的黃河流域水文應(yīng)急監(jiān)測總隊(duì)迅即行動,第一時(shí)間趕赴現(xiàn)場,打響了這場與時(shí)間賽跑、與困難較量,責(zé)任和意義并重的測繪戰(zhàn)役。

  提及小浪底水庫運(yùn)行以來的地形測繪,黃河流域水文應(yīng)急監(jiān)測總隊(duì)副總隊(duì)長、黃河水文勘察測繪局(以下簡稱測繪局)局長田志剛不無遺憾:“小浪底水庫最早的地形測量是在20世紀(jì)90年代前后,基于當(dāng)時(shí)的測量技術(shù)和條件制約,地形圖測量精度僅為1﹕10000。而在水庫主體工程完工開始蓄水之后,每年只對小浪底水庫淤積斷面測量,雖然在2010年做過一次加密斷面法地形測量,但精度還不能完全準(zhǔn)確反映庫區(qū)水下地形。”

  “這次小浪底水庫全地形測繪既得天時(shí)、地利、人和,又勢在必行!睂τ诖舜螠y繪,田志剛志在必得。

  為了經(jīng)天緯地的小浪底坐標(biāo)

  測繪,與我們的生產(chǎn)和生活息息相關(guān),小到目測距離,大到搶險(xiǎn)救災(zāi)、國家建設(shè),隨處可尋其蹤。

  翱翔千里的無人機(jī),蓬勃發(fā)展的地理信息產(chǎn)業(yè),日新月異的地理信息綜合服務(wù)體系……測繪局緊扣時(shí)代脈搏,在應(yīng)急保障、科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、智慧城市建設(shè)等多個領(lǐng)域都有涉獵!案覟樘煜孪取,成就了他們測繪小浪底水庫全地形的底氣和擔(dān)當(dāng)。

  因汛期水庫蓄泄變化較快,小浪底水庫全地形測繪必須在較短時(shí)間內(nèi)完成,人和設(shè)備安全是首要前提。

  “我們面臨的最大困難是像控點(diǎn)的布設(shè)。采用無人機(jī)低空攝影技術(shù),測區(qū)內(nèi)需人工布設(shè)1200多個像控點(diǎn),輔助后期數(shù)據(jù)處理。而水庫周邊為山地,又正值三伏天,野外作業(yè)真是難上加難!碧镏緞?cè)缡歉嬖V記者。

  7月17日,記者追隨黃河流域水文應(yīng)急監(jiān)測總隊(duì)的車輛,從鄭州出發(fā),西行約3個小時(shí)后,抵達(dá)小浪底水庫上游像控點(diǎn)布設(shè)現(xiàn)場。

  測繪一院院長宋中杰一聽要采訪,便笑道:“別拍我們的小伙子啊,他們還沒對象呢!”黝黑的臉龐、黏濕起皺的迷彩服,這個在山里鉆了幾天的漢子顯得邋里邋遢。玩笑歸玩笑,說起正事,宋中杰一點(diǎn)不含糊:“像你正看的這種GPS基準(zhǔn)站,我們一共有6個。山里信號差,每個基準(zhǔn)站只服務(wù)2個流動站……”

  山區(qū)作業(yè),出行離不開車。與宋中杰短暫交流后,記者隨他乘越野車前往下一現(xiàn)場。一路爬山過村,車子前行大約10分鐘后,便沒有了山石路,進(jìn)入一側(cè)山一側(cè)崖的繞山土路。司機(jī)師傅陳忠勝關(guān)上車載空調(diào),飛快轉(zhuǎn)動方向盤,越野車時(shí)而四輪斜側(cè)滑行,時(shí)而上下盤旋,30分鐘的路程,我們沒有一句溝通,心提到嗓子眼,握緊門把的手攥得生疼。

  到達(dá)目的地后,我們?yōu)殛悗煾奠趴岬能嚰键c(diǎn)贊!拔业穆氊(zé)就是盡最大努力把我們的人安全送到離作業(yè)點(diǎn)最近的地方!标愔覄賲s一語道盡責(zé)任與艱辛。

  穆緒華和白思建是兩位測繪老兵,這次他們搭檔作為一個流動站小組,負(fù)責(zé)這片山區(qū)的像控點(diǎn)布設(shè)任務(wù)。

  “像我們這樣的小組一共有15個,分散在河兩岸,工作點(diǎn)大部分是無人區(qū),沒有路,今天這算是好路……”明白記者來意后,白思建開了口。

  “天氣也是影響我們作業(yè)的重要因素,晴天還好,一下雨就進(jìn)不了山,沒法干活。我們著急呀,比起雨天的涼爽,我們更愿意‘背’太陽……”穆緒華補(bǔ)充道。

  采訪得知,大部分像控點(diǎn)布設(shè)地根本進(jìn)不了車,測繪人員每天要負(fù)重10千克以上徒步行進(jìn),遇到陡坡,既要確保自身安全,又要保護(hù)儀器安全,手腳并用才夠使。有時(shí)布設(shè)1個點(diǎn),測繪人員要從清晨忙活到午間,耗費(fèi)6個多小時(shí)。加上防蚊蟲叮咬和劃傷,氣溫再高,他們也要穿上迷彩服,一出門,衣服就沒干過。更別提,有的同志脖子上曬掉一層皮,有的同志靠著山間清水消渴解暑才走出來。

  “當(dāng)然,我們的安全措施也準(zhǔn)備很到位,安全繩、對講機(jī)、防暑防蟲藥……沒有太大安全問題。”看出記者的擔(dān)憂,宋中杰忙解釋道。

  結(jié)束一天的采訪,已是20時(shí)30分,測繪人員要趕回駐區(qū)。“晚上不導(dǎo)出資料,就會影響第二天的布設(shè)進(jìn)度。”宋中杰說。

  望著一張張樸實(shí)的面孔,聽著一段段真實(shí)的講述,“條件雖然艱苦,但我們沒有絲毫退縮”的話語在耳邊回蕩,黃河水文測繪精神熠熠生輝。

  科技神“筆”定格瞬時(shí)素顏

  7月17日,一架承載希望與信任的大鵬CW-20型油電混合無人機(jī)在田野間垂直騰空……這是黃河流域水文應(yīng)急監(jiān)測總隊(duì)與南方測繪技術(shù)人員組成的項(xiàng)目組,在對執(zhí)行搶測任務(wù)的“尖端武器”做最后的測試。

  測繪局副總工孟杰告訴記者,參與小浪底水庫全地形測量的無人機(jī)共6架,大鵬CW-20型油電混合無人機(jī)剛剛購進(jìn),就成為執(zhí)行任務(wù)的“王牌”。該機(jī)具有垂直起降、速度快、續(xù)航力強(qiáng)等優(yōu)勢,肩負(fù)著將近50%的測量任務(wù),僅需起飛12架次,就能完成近300平方千米的作業(yè)。還有3架傘降式固定翼無人機(jī),憑借免像控、較靈活的特點(diǎn),被派往庫區(qū)孤島、山區(qū)、車輛無法通行等特殊地形地貌區(qū)采集信息,承載著300余平方千米的航拍重任。

  測繪現(xiàn)場,伴隨著無人機(jī)的轟鳴和機(jī)載相機(jī)快門的閃動,一組組地理信息數(shù)據(jù)被快速采集、傳輸……不足10天起落70多架次,巡測庫區(qū)面積近600平方千米,拍攝高質(zhì)量圖片3.3萬余張,存儲約0.7TB(百萬兆字節(jié))數(shù)據(jù)。

  “要讓這些航拍圖片變身為具有平面坐標(biāo)和高程的地形圖,還要經(jīng)過后期數(shù)據(jù)處理。”據(jù)相關(guān)技術(shù)人員預(yù)估,“此次后期數(shù)據(jù)處理將投入200工天的人力和100臺圖形工作站3至5天的計(jì)算力,產(chǎn)生4TB以上中間數(shù)據(jù)!

  看著小浪底水庫庫區(qū)地形經(jīng)內(nèi)業(yè)人員之手,慢慢勾勒顯現(xiàn),田志剛抑制不住喜悅。他說:“這次小浪底水庫全地形精準(zhǔn)測繪外業(yè)結(jié)束后,內(nèi)業(yè)人員就加緊制作1﹕2000地形圖(DLG)、正射影像圖(DOM),建立庫區(qū)數(shù)字高程模型(DEM),以更精確地計(jì)算水位、容積、面積關(guān)系,為今后黃河防汛科學(xué)調(diào)度提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐!

  7月13日至24日,通過全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、遙感等最新3S測繪技術(shù)綜合應(yīng)用,黃河測繪人以新時(shí)代新?lián)?dāng)新作為新成果,見證小浪底水庫的變遷,書寫黃河水文測繪發(fā)展史。

  來源:中國水利網(wǎng)2018年8月2日

  

黃峰;蘭智輝;
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