淺談現(xiàn)代工程測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展

彭長添

[摘要]文章主要探討了現(xiàn)代工程測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展問題。

[關(guān)鍵詞]現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù) 工程測(cè)繪 發(fā)展 趨勢(shì)

[中圖分類號(hào)] P2 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2014）-7-125-1

1引言

工程測(cè)繪通常是指在工程建設(shè)的勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工和管理階段中運(yùn)用的各種測(cè)繪理論、方法和技工程測(cè)繪技術(shù)的總稱。傳統(tǒng)工程測(cè)繪技術(shù)的服務(wù)領(lǐng)域包括建筑、水利、交通、礦山等部門，基本內(nèi)容有測(cè)圖和放樣。

2現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)現(xiàn)狀

2.1地面測(cè)繪儀器

20世紀(jì)80年代以來出現(xiàn)許多先進(jìn)的地面測(cè)繪儀器，為工程測(cè)繪提供了先進(jìn)的技術(shù)工具和手段，如：光電測(cè)距儀、精密測(cè)距儀、電子經(jīng)緯儀、全站儀、電子水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀、激光準(zhǔn)直儀、激光掃平儀等，為工程測(cè)繪向現(xiàn)代化、自動(dòng)化、數(shù)字化方向發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件，改變了傳統(tǒng)的工程控制網(wǎng)布網(wǎng)、地形測(cè)繪、道路測(cè)繪和施工測(cè)繪等的作業(yè)方法。

2.2GPS定位技術(shù)

GPS是美國從20世紀(jì)70年代開始研制，歷時(shí)20年，耗資200億美元，于1994年全面建成，具有海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)施三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。

隨著GPS定位技術(shù)的不斷改進(jìn)，軟、硬件的不斷完善，長期使用的測(cè)角、測(cè)距、測(cè)水準(zhǔn)為主體的常規(guī)地面定位技術(shù)，正在逐步被以一次性確定三維坐標(biāo)的高速度、高精度、費(fèi)用省、操作簡單的GPS技術(shù)代替。

我國 G P S 定位技術(shù)的應(yīng)用已深入各個(gè)領(lǐng)域，國家大地網(wǎng)、城市控制網(wǎng)、工程控制網(wǎng)的建立與改造已普遍地應(yīng)用 G P S 技術(shù)，在石油勘探、高速公路、通信線路、地下鐵路、隧道貫通、建筑變形、大壩監(jiān)測(cè)、山體滑坡、地震的形變監(jiān)測(cè)、海島或海域測(cè)繪等也已廣泛的使用 G P S 技術(shù)

2.3數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在測(cè)繪工程領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用，使大比例尺測(cè)圖技術(shù)向數(shù)字化、信息化發(fā)展。大比例尺地形圖和工程圖的測(cè)繪，歷來就是城市與工程測(cè)繪的重要內(nèi)容和任務(wù)。

常規(guī)的成圖方法是一項(xiàng)腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)結(jié)合的艱苦的野外工作，同時(shí)還有大量的室內(nèi)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作，成圖周期長，產(chǎn)品單一，難以適應(yīng)飛速發(fā)展的城市建設(shè)和現(xiàn)代化工程建設(shè)的需要。隨著電子經(jīng)緯儀、全站儀的應(yīng)用和 GEOMAP 系統(tǒng)的出現(xiàn)，把野外數(shù)據(jù)采集的先進(jìn)設(shè)備與微機(jī)及數(shù)控繪圖儀三者結(jié)合起來，形成一個(gè)從野外或室內(nèi)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯和繪圖的自動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)。

系統(tǒng)的開發(fā)研究主要是面向城市大比例尺基本圖、工程地形圖、帶狀地形圖、縱橫斷面圖、地籍圖、地下管線圖等各類圖件的自動(dòng)繪制。系統(tǒng)可直接提供紙圖，也可提供軟盤，為專業(yè)設(shè)計(jì)自動(dòng)化，建立專業(yè)數(shù)據(jù)庫和基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。

2.4攝影測(cè)繪技術(shù)

攝影測(cè)繪技術(shù)已越來越廣泛的在城市和工程測(cè)繪領(lǐng)域中得以應(yīng)用，由于高質(zhì)量、高精度的攝影測(cè)繪儀器的研制生產(chǎn)，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)中的應(yīng)用，使得攝影測(cè)繪能夠提供完全的、實(shí)時(shí)的三維空間信息。不僅不需要接觸物體，而且減少了外業(yè)工作量，具有測(cè)繪高效、高精度，成果品種繁多等特點(diǎn)。

在城市和工程大比例尺地形測(cè)繪、地籍測(cè)繪、公路、鐵路以及長距離通訊和電力選線、描述被測(cè)物體狀態(tài)、建筑物變形監(jiān)測(cè)、文物保護(hù)和醫(yī)學(xué)上異物定位中都起到了一般測(cè)繪難以起到的作用，具有廣泛的應(yīng)用前景。由于全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)繪工作站的出現(xiàn)，為攝影測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用提供了新的技術(shù)手段和方法，該技術(shù)已在一些大中城市和大型工程勘察單位得以引進(jìn)和應(yīng)用。

航空攝影測(cè)繪是進(jìn)行城市大面積大比例尺地形圖、地籍圖測(cè)繪與更新以及大型工程勘測(cè)的重要手段與方法，它可以提供數(shù)字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖成果。目前，我國有 100多個(gè)城市或工測(cè)單位利用航測(cè)技術(shù)測(cè)制大比例尺地形圖和地籍圖，最大比例尺為1/500 。

2.5“3S”集成技術(shù)

“3S”集成技術(shù)由地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)三者綜合而成，構(gòu)成一個(gè)整體的系統(tǒng)，對(duì)于土地進(jìn)行實(shí)時(shí)的觀測(cè)、分析和應(yīng)用管理。隨著科技的發(fā)展，我國的3S 技術(shù)日漸成熟，其在土地調(diào)查中發(fā)揮數(shù)據(jù)采集、處理和產(chǎn)品生成等效用，并且在土地更新調(diào)查和土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中變現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。例如：利用高分辨率的衛(wèi)星遙感技術(shù)，獲得相關(guān)的影像數(shù)據(jù)，與土地調(diào)查的更新技術(shù)進(jìn)行匯總、疊加分類，并讓專業(yè)軟件進(jìn)行分析，最終得出準(zhǔn)確的變換范圍和數(shù)據(jù)結(jié)果。

2.6地理信息系統(tǒng)（GIS）

地理信息系統(tǒng)（GIS）是一種特點(diǎn)的空間信息系統(tǒng)，它通過計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)支持，對(duì)地球空間中的地理數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、分析、描繪。他是利用計(jì)算機(jī)建立地理數(shù)據(jù)庫，將地理環(huán)境中的各種要素，包括它們的地理空間分布狀況和所具有的屬性數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)字存貯、處理和分析，建立有效的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。

通過對(duì)多種要素的綜合分析，方便快速地獲取信息，滿足各種不同的應(yīng)用或科學(xué)研究的需要，并以圖形和數(shù)字的方式表示結(jié)果。經(jīng)過科技工作者的努力，利用地理信息系統(tǒng)對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理已經(jīng)成為土地調(diào)查的重要組成部分，地理信息系統(tǒng)現(xiàn)在正朝著更加標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的方向發(fā)展。

在GIS中，由于所獲取的測(cè)繪基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可靠、準(zhǔn)確，提高了城市規(guī)劃的科學(xué)性，同時(shí)計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算和具有極強(qiáng)的邏輯判斷功能，可在短時(shí)間內(nèi)提供多方案比選，增加了規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的合理性。

2.7遙感技術(shù)

遙感技術(shù)對(duì)于重點(diǎn)城市的土地勘測(cè)發(fā)揮了重要的作用，利用該技術(shù)對(duì)城市中占用耕地等情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)土地管理。遙感技術(shù)對(duì)土地調(diào)查的信息更新起到了重要的作用。遙感技術(shù)利用航空、航天正射影像圖以及地形圖為資料，與原有的土地現(xiàn)狀圖進(jìn)行對(duì)比，將數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充和修改，最終達(dá)到更新的效果。

3測(cè)繪技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

測(cè)繪機(jī)器人將作為多傳感器集成系統(tǒng)在人工智能方面得到進(jìn)一步發(fā)展，其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大，影像、圖形和數(shù)據(jù)處理方面的能力進(jìn)一步增強(qiáng)。在變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理和大型工程建設(shè)中，將發(fā)展基于知識(shí)的信息系統(tǒng)，并進(jìn)一步與大地測(cè)繪、地球物理、工程與水文地質(zhì)以及土木建筑等學(xué)科相結(jié)合，解決工程建設(shè)中以及運(yùn)行期間的安全監(jiān)測(cè)、災(zāi)害防治和環(huán)境保護(hù)的各種問題。