測繪新技術(shù)在園林工程中的應(yīng)用

張培冀，劉 飛

（1.天津農(nóng)學(xué)院園藝系，天津 300384；2.天津市津南區(qū)園林管理所，天津 300350）

測繪新技術(shù)在園林工程中的應(yīng)用

張培冀1，劉 飛2

（1.天津農(nóng)學(xué)院園藝系，天津 300384；2.天津市津南區(qū)園林管理所，天津 300350）

該文就與園林工程關(guān)聯(lián)密切的測量新技術(shù)進(jìn)行探討，對一些新儀器的功用擇要分析。展現(xiàn)這些新技術(shù)的重要優(yōu)勢。以期引起園林行業(yè)技術(shù)人員和部門領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)注。共同努力提高園林生產(chǎn)建設(shè)水平。

園林工程；測量；新技術(shù)

每一項(xiàng)園林工程從規(guī)劃設(shè)計(jì)之前到建成交付使用的整個(gè)過程，都離不開測量技術(shù)的支持。從規(guī)劃設(shè)計(jì)前基地現(xiàn)狀圖（地形圖）的測繪，到貫穿于工程始終的施工測量，乃至于完工后的竣工測量。

近年來，測繪科技發(fā)展迅猛，新技術(shù)、新儀器不斷涌現(xiàn)。但就目前園林生產(chǎn)建設(shè)單位的現(xiàn)狀來看，大多仍采用傳統(tǒng)的測繪技術(shù)和儀器設(shè)備。即使有些單位購置了一些新儀器，但對其強(qiáng)大功能的開發(fā)運(yùn)用還有很大差距。

1 測繪新技術(shù)發(fā)展簡況

隨著計(jì)算機(jī)、光電科技和航天科學(xué)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，測繪學(xué)科的理論、技術(shù)、儀器和方法都發(fā)生新的變革。測繪這個(gè)傳統(tǒng)學(xué)科與當(dāng)前的信息社會(huì)相融，向著數(shù)字化、智能化及網(wǎng)絡(luò)化的方向縱深發(fā)展，并不斷取得新的成果。繼開辟了衛(wèi)星大地測量、航天攝影測量新領(lǐng)域之后，又發(fā)展起來瑩長干涉測量、慣性測量等技術(shù)，特別是GPS、RS、CIS的所謂“3S”技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，使得測繪技術(shù)及其服務(wù)領(lǐng)域都有了極大的拓展。本文僅就與園林工程關(guān)聯(lián)比較緊密的有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行探討。

2 測繪新技術(shù)在園林工程中的應(yīng)用

2.1 數(shù)字化測圖與傳統(tǒng)測圖之對比

地形圖是園林工程設(shè)計(jì)必需的基礎(chǔ)資料。地形圖測繪的傳統(tǒng)方法，是在施測過程中將獲得的數(shù)據(jù)用模擬方法轉(zhuǎn)化為紙上圖形，一般我們也將其稱為白紙測圖。在圖形轉(zhuǎn)化過程中的數(shù)字精度由于受到縮放、刺點(diǎn)、繪圖、圖紙伸縮等因素的影響，導(dǎo)致圖件的最終成果精度大大降低。在圖紙復(fù)制時(shí)將進(jìn)一步降低精度。另一個(gè)重要缺點(diǎn)就是操作工序多、勞動(dòng)強(qiáng)度大。此外，在圖紙的負(fù)載、保存、以至于圖紙的更新修測等方面都存在著難以克服的困難。

建立在前述測繪新科技基礎(chǔ)上的數(shù)字化測圖，開辟了地形圖測繪的新紀(jì)元。它是一種全新的機(jī)助測繪方法，傳統(tǒng)的地形圖，圖紙是地形信息的唯一載體，而數(shù)字化測圖的成果是可由數(shù)字存儲(chǔ)設(shè)備保存的全數(shù)字化資料，可供計(jì)算機(jī)進(jìn)一步處理，可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)距離傳輸、可以通過繪圖儀、打印機(jī)輸出。地形信息作為空間數(shù)據(jù)的基本信息之一，又是地理信息系統(tǒng)（GIS）的重要組成部分。數(shù)字化測圖可以概括為全數(shù)字化、高精度和高自動(dòng)化的優(yōu)勢特征。園林工程所需的地形圖多為大比例尺圖，而數(shù)字化測圖更適于大比例尺測圖。因此，數(shù)字化測圖勢將成為服務(wù)于園林工程設(shè)計(jì)的主流方法[1]。

2.2 新型儀器—全站儀和GPS

全站儀為全站型電子速測儀的簡稱。該儀器集測角、測距、測高及計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于一身，能夠自動(dòng)顯示測量結(jié)果，并能與外圍設(shè)備交換信息。因此，它已逐步成為工程測量中的主流設(shè)備。

GPS（Global Positioning System），即“全球定位系統(tǒng)”。現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于眾多軍、民用領(lǐng)域。在民用領(lǐng)域中，測繪行業(yè)是最早的受益者。GPS具有全天候、全球性、全能性、實(shí)時(shí)性和連續(xù)性的精密導(dǎo)航與定位功能，為測繪工作提供了極大的便利。

2.2.1 GPS在控制測量中的作用 地形圖測繪或園林工程放樣均需進(jìn)行控制測量，而GPS在控制測量中優(yōu)勢最為突出。正如前述GPS的重要特點(diǎn)，其在進(jìn)行外業(yè)觀測時(shí)非常簡便。將儀器安置在待測點(diǎn)位后，只需將天線定向并量測其高度，然后輸入點(diǎn)名和天線高度即可。其余如觀測、記錄、存儲(chǔ)等工作都由儀器自動(dòng)完成。其他如坐標(biāo)、高程的轉(zhuǎn)換及計(jì)算等內(nèi)業(yè)工作均有相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件支持。GPS獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，使其成為測繪行業(yè)的新寵。但此類儀器目前價(jià)格較高，不同程度地制約了園林行業(yè)對其的開發(fā)運(yùn)用。

2.2.2 全站儀與GPS在數(shù)字化測圖中的應(yīng)用 數(shù)字化測圖的優(yōu)點(diǎn)已如前述。全站儀和GPS均可用于數(shù)字化測圖的野外數(shù)據(jù)采集。從大的工序劃分，數(shù)字化測圖也分為內(nèi)外業(yè)，內(nèi)業(yè)的工作主要是對外業(yè)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并輸出成果、成圖。因此，外業(yè)的數(shù)據(jù)采集是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。其基本原理是利用全站儀或GPS的內(nèi)存將采集到的碎部點(diǎn)位置信息進(jìn)行存儲(chǔ)。連同現(xiàn)場草圖或說明地形屬性信息的編碼等，交由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖形編輯，進(jìn)而形成數(shù)字地形圖。采用全站儀直接測定碎部點(diǎn)具有很高的精度，因此，這種測圖方法是所有測圖方法中精度最高的一種[2]。

2.2.3 全站儀在園林工程中的應(yīng)用 全站儀功能強(qiáng)大，用途廣泛。除上述的數(shù)字化測圖之外，在園林工程中能發(fā)揮重要作用的，主要還有以下幾項(xiàng)。

（1）高程測量。①高程傳遞。通過測量不超過5個(gè)已知點(diǎn)來自動(dòng)計(jì)算所設(shè)測點(diǎn)高程。既能解決控制點(diǎn)高程測定問題，又能在園林地形地貌及土方工程中求算遺漏點(diǎn)的高程中發(fā)揮作用。②懸高測量。中國園林以自然山水景觀見長，特別是一些規(guī)模較大的建設(shè)項(xiàng)目，在施工中經(jīng)常會(huì)遇到不易接觸到的點(diǎn)位，要想求取其坐標(biāo)或高程，采用全站儀的懸高測量程序可以方便的得到其三維坐標(biāo)以及基準(zhǔn)點(diǎn)與懸高點(diǎn)的高差。

（2）園林工程施工放樣。園林工程中的施工放樣是伴隨工程始終的工作，工作量大且有相應(yīng)的精度要求。采用傳統(tǒng)的測量儀器不僅人力、物力消耗大，而且誤差的積累和粗差的產(chǎn)生經(jīng)常影響到工期進(jìn)度。采用全站儀的放樣程序，利用儀器中的計(jì)算和存儲(chǔ)功能，既減輕了工作量，又減小了人工操作所帶來的誤差和粗差產(chǎn)生的幾率。例如，在園路施工放樣時(shí)，運(yùn)用道路放樣程序，不僅可以實(shí)現(xiàn)道路曲線放樣、線路控制及測設(shè)縱、橫斷面，還可以在任意中線樁處插入斷面并計(jì)算各類元素。

（3）面積測算。在園林工程的設(shè)計(jì)和施工中，經(jīng)常要對基地或現(xiàn)場某一局部的面積進(jìn)行測量和計(jì)算。尤其是自然式的園林布局，往往所求區(qū)域的形狀多為不規(guī)則的曲線圍合而成，采用傳統(tǒng)的儀器方法將十分繁瑣且精度較低。運(yùn)用全站儀中的面積測量程序，可以用任意直線和弧線段來定義一個(gè)區(qū)域，用于定義面積計(jì)算的點(diǎn)可以通過測量、數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入或手工輸入等方式來獲得。運(yùn)用該程序，還可以通過圖形顯示來查看面積區(qū)域的形狀。因此，用全站儀進(jìn)行面積測算，可以極大地減輕內(nèi)外業(yè)的工作量，而精度則遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的儀器方法[3]。

3 小結(jié)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，園林綠化已經(jīng)成為城市環(huán)境建設(shè)的重頭戲。因此，對園林綠化工程的質(zhì)量要求也越來越高。作為貫穿于一項(xiàng)園林工程始終的測量工作，對工程質(zhì)量有著直接的作用。而傳統(tǒng)的測量技術(shù)手段，低下的效率和精度已經(jīng)跟不上當(dāng)今信息時(shí)代的步伐。轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，逐步淘汰落后的技術(shù)和儀器，應(yīng)是園林生產(chǎn)建設(shè)中對測量工作的必然要求。

［1］張培冀.園林測量［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

［2］袁博，邵進(jìn)達(dá).地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)與實(shí)踐［M］.北京：國防工業(yè)出版社，2006.

［3］李剛.園林學(xué)習(xí)網(wǎng)［EB／OL］.http:bbs.ylstudy.com.2009-02-23.

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