現(xiàn)代測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用分析

■　陶誠

（河南省地質(zhì)調(diào)查院河南鄭州450000）

現(xiàn)代測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用分析

■陶誠

（河南省地質(zhì)調(diào)查院河南鄭州450000）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及經(jīng)濟的快速增長，各項大型工程必然會蓬勃開展，這一現(xiàn)象為我國工程測量行業(yè)帶來了前所未有的挑戰(zhàn)，同時也是一種機遇。本文主要闡述現(xiàn)代測繪技術(shù)的分類、現(xiàn)代測繪技術(shù)的應(yīng)用范圍等方面。隨著測繪科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，工程測量技術(shù)的發(fā)展非常快。筆者結(jié)合近幾年的工作情況，對現(xiàn)代測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用進行了探討。

現(xiàn)代測繪技術(shù)工程測量應(yīng)用

0　前言

隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，各種復(fù)雜的、特殊的、精密的工程建設(shè)不斷增多，相應(yīng)對工程測量技術(shù)的要求也越來越高。由于工程測量技術(shù)領(lǐng)域涉及的范圍廣，還有可能出現(xiàn)新的重要發(fā)展領(lǐng)域，我們要隨時關(guān)注工程測量新技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，努力推動和促進我國的工程測量技術(shù)趕上和超過世界先進水平，使工程

測量技術(shù)向電子化、自動化、數(shù)字化、信息化方向邁進。這是工程測量技術(shù)發(fā)展的基本目標(biāo)。同時隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用,新GPS技術(shù)已發(fā)展為如今的網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù),它可以以厘米級的精度實時確定目標(biāo)物的三維坐標(biāo)。具體實施時,將接收設(shè)備安置在高大建筑物上,如跨海大橋、城市里的高樓大廈上等,利用其實時解算的點位三維坐標(biāo)就可以動態(tài)監(jiān)測到建筑物的變形情況等,在系統(tǒng)里設(shè)置出設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),一旦出現(xiàn)接近或者超過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的情況實時給出預(yù)報和警示,確保人民群眾的生命和財產(chǎn)的安全。

1　現(xiàn)代測繪技術(shù)分類

1.1全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)

全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，又稱GPS，無論是日常生活，還是科學(xué)研究都是極為常用的系統(tǒng)，也是人們最為熟悉的系統(tǒng)。隨著GPS的不斷改進，GPS會被應(yīng)用到的領(lǐng)域也越來越廣泛，也越來越被普通人群所接受與使用，現(xiàn)在人們所使用的絕大部分智能手機都安裝有全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，人們的車輛所使用的導(dǎo)航系統(tǒng)也多為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。

全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)利用衛(wèi)星進行測時、測距，將衛(wèi)星和通信技術(shù)結(jié)合起來，就能起到定位、導(dǎo)航等多種功能，而且全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)具有抗干擾能力強、保密性能好、測量精度高、反應(yīng)時間短、功能多、操作簡便等優(yōu)點，因而被廣泛地使用于各種領(lǐng)域。不過，需要提出的是，GPS是由美國所研發(fā)，我國出于國家安全以及使用權(quán)限的考慮也在研發(fā)與GPS功能相同的定位系統(tǒng)——北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，現(xiàn)在已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用，例如，我國生產(chǎn)的某些車載導(dǎo)航儀就使用了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

而隨著GPS的不斷改進、發(fā)展和完善，出現(xiàn)了一種功能更為強大的測繪技術(shù)，那就是實時動態(tài)技術(shù)，又稱為RTK。實時動態(tài)技術(shù)的優(yōu)點在于，在沒有設(shè)置各級控制點，只擁有一部分基準(zhǔn)控制點的動態(tài)，就可以利用繪圖軟件一次性生成電子地圖。這一優(yōu)點對難以進行控制點測量的野外施工和需要快速完成測繪的工程來說非常需要。所以，實時動態(tài)技術(shù)經(jīng)常被使用于各種測繪、放樣之中。

1.2地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)，又稱GIS，是一種計算機系統(tǒng)，利用計算機圖形處理系統(tǒng)和計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來處理相關(guān)的一些數(shù)據(jù)，是用來進行地理定位必不可少的系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)正在不斷地完善與發(fā)展，未來的地理信息系統(tǒng)將朝著標(biāo)準(zhǔn)化、多維化、集成化、智能化不斷前進，而且隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷進步，地理信息系統(tǒng)將會以網(wǎng)絡(luò)為媒介更多的應(yīng)用于社會的各個方面。

1.3遙感

遙感，又稱為RS，是指運用遙感器等具有遠(yuǎn)距離感知功能的儀器從空中進行探測，主要是用來探測地面物體，它的原理是不同性質(zhì)的物體會對電磁波等波產(chǎn)生不同的相應(yīng)，從而確定出物體的材質(zhì)、大小、形狀等。遙感，也就是遙遠(yuǎn)感知的意思，也是RS所具有的特點。目前，遙感已經(jīng)運用到很多領(lǐng)域，例如，水文、地質(zhì)、環(huán)境等。通常我們看到的形象逼真的高空測繪地圖都是由遙感技術(shù)得到的。

1.4地理信息技術(shù)

地理信息技術(shù)，也就是我們通常所說的3S技術(shù)，是一種集成技術(shù)，就是將上文中所提到的全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、遙感這三種測繪技術(shù)與數(shù)字地球技術(shù)結(jié)合起來進行測繪的綜合技術(shù)。因為全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、遙感這三種技術(shù)的英文簡稱末字母都為S，所以也就成為3S技術(shù)。集成技術(shù)往往具有各種單一技術(shù)的優(yōu)點，3S技術(shù)也將以上三種技術(shù)的優(yōu)點綜合了起來，使測繪更為精確、快速、可靠與經(jīng)濟。

1.5數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)

此項技術(shù)就是利用攝影設(shè)備和攝影軟件對需要測繪的地形等進行圖像采集，通常會被使用于各類測繪技術(shù)中作為輔助。利用數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)得到的圖像可以快速地生成三維模型，并且精度高、可以應(yīng)用于實際測量，所以這一技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于水利水電、地質(zhì)、水文、城建等各項領(lǐng)域之中。

2　現(xiàn)代測繪技術(shù)的應(yīng)用

我們以上文中提到了各項技術(shù)為例來具體說明一下各種測繪技術(shù)的實際應(yīng)用。

2.1全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)在工程測量中的應(yīng)用

測繪工程中必不可少的測距、測角等基本程序已經(jīng)逐步地由全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)手段來進行測量了。在傳統(tǒng)的測量工程中，我們通常會使用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、全站儀等測繪工具來進行測量，氣溫、濕度等環(huán)境因素對測量精度的影響非常大，而利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)就可以客服天氣環(huán)境的困難，保證測量的精度。而且，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的測繪效率非常高。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的應(yīng)用有以下幾個優(yōu)點：

（1）利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)進行樁位放樣可以提高精度至厘米級；

（2）利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)放樣可以極大地縮短測繪時間；

（3）全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)在進行樁位測量的同時還可以進行偏心檢查，同時進行兩項工序，極大地提升了工程效率；

（4）全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)與全站儀、經(jīng)緯儀等儀器配合，可以提高精度，使測繪效果更好。

但是，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)還是存在一些缺陷的，其中之一就是用它測量的測繪數(shù)據(jù)不能直接獲取，所以，要與其他的測繪技術(shù)和測繪儀器結(jié)合使用。

2.2地理信息系統(tǒng)在工程測量中的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)優(yōu)勢在于強大的圖像功能，它融合了多門學(xué)科的知識，可以將地球表面的物體和地球表面上發(fā)生的一些動態(tài)事件利用軟件繪制成圖像。這一優(yōu)點可以簡化測繪繪圖這一環(huán)節(jié)，在野外工程測量中經(jīng)常使用。而且它的繪圖精度高、能夠極大縮短工作時間、管理上也比較便捷和方便。

2.3遙感在工程測量中的應(yīng)用

遙感擁有及時性、可進行大面積的同步觀測以及綜合功能較強的優(yōu)點，所以在工程測量中得到了廣泛的使用，快速地普及。比較常用的一種遙感叫做Quickbird，它的分辨率很高，能夠觀測的范圍也很廣，最大半徑為16千米。遙感通常被應(yīng)用于繪制城市地圖等這些地表形態(tài)比較復(fù)雜的測量工程，常常用來獲取中、小比例尺的地形圖的數(shù)據(jù)。

2.43S技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

3S技術(shù)就是上文中所提到的多種技術(shù)的有機綜合，它在各種工程作業(yè)中應(yīng)用起來也更為有效，不同技術(shù)可以相互之間彌補不足，例如全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)不能獲取數(shù)據(jù)的不足就可以通過RTK技術(shù)來彌補，遙感不能測繪的大比例尺地形圖可以通過全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)來測繪，無法獲取更多的測量數(shù)據(jù)時就可以通過實時動態(tài)技術(shù)來進行圖形繪制。但是，多種技術(shù)的應(yīng)用意味著測繪成本的增加，所以在實際測量中不一定運用到全部的測繪技術(shù)，而根據(jù)實際情況選取合適的一些測繪技術(shù)就可以了。

2.5數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)可以運用與一些工程較為細(xì)致的角落，3S這些進行全面性觀測難以觀測到的地方，利用數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)拍攝到的靜態(tài)與動態(tài)圖像再經(jīng)過其他一些技術(shù)的分析得到測繪需要的數(shù)據(jù)，或者，通過數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)將地圖上一些細(xì)致的點投影在地形表面上。也可以與傳統(tǒng)的測繪儀器結(jié)合是測繪點的位置更加精確、使測繪更為便捷。

3　結(jié)束語

測繪技術(shù)還在不斷的發(fā)展，在此過程中可能還會演變出不少新型的測繪技術(shù)，例如實時動態(tài)技術(shù)就是在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)上發(fā)展起來的，作為現(xiàn)代測繪技術(shù)的基礎(chǔ)的計算機技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)等都在不斷地發(fā)展，或許未來會出現(xiàn)來用我們想象不到的技術(shù)進行的新技術(shù)也很有可能。

[1]郝鵬.高素平.郭志芳.楊靜，試論現(xiàn)代測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用[j]《科技情報開發(fā)與經(jīng)濟》，2011（29）：221-222

[2]李明，淺談現(xiàn)代測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用與改進措施[j]《中國西部科技》，2010（26）：43-44

[3]陳軍，現(xiàn)代測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用研究[j]《中國新科技新產(chǎn)品》，2012（07）：84

[4]金波，現(xiàn)代測繪技術(shù)在工程測量中的具體應(yīng)用[j]《赤峰學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版）》，2014（09）：115

F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-3-318-1