工程測(cè)量中數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用研究

江國(guó)宏

摘 要：隨著網(wǎng)絡(luò)信息、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及智能化測(cè)量工作的不斷進(jìn)步，在工程測(cè)量中逐漸興起數(shù)字化技術(shù)。數(shù)字化相關(guān)工程隨著數(shù)字城市、數(shù)字中國(guó)等思想的提出而逐漸啟動(dòng)，數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展特別體現(xiàn)在攝影遙感與測(cè)量、地面測(cè)量、信息系統(tǒng)、定位系統(tǒng)以及地面測(cè)量等方面，推動(dòng)了工程測(cè)量的方式與手段得到了快速的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化測(cè)繪；工程測(cè)量；發(fā)展方向

1.數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中應(yīng)用的必要性

日常城市測(cè)繪工作包括地形圖修測(cè)，放樣測(cè)量，建筑物位置測(cè)定與竣工測(cè)量，管線竣工與現(xiàn)狀測(cè)量，城市控制測(cè)量和地籍測(cè)量等工作。傳統(tǒng)的測(cè)繪工作是通過(guò)外業(yè)手工記錄，內(nèi)業(yè)手工抄寫(xiě)已知數(shù)據(jù)，手工計(jì)算和繪圖來(lái)完成的，測(cè)繪成果是日積月累的大量的圖紙和帳簿，這樣做工作量大，容易出錯(cuò)，測(cè)繪成果不便利用與保存，成果易于丟失，資源浪費(fèi)，重復(fù)勞動(dòng)和效率低下，不僅給測(cè)繪生產(chǎn)和管理工作帶來(lái)一系列麻煩問(wèn)題，也阻礙測(cè)繪管理向著科學(xué)化，現(xiàn)代化方向發(fā)展，而且外業(yè)測(cè)繪成果不能被基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)直接及時(shí)利用，只好采取矢量化基礎(chǔ)圖來(lái)更新基礎(chǔ)圖子系統(tǒng)，增加了人力，物力，財(cái)力的投入，延長(zhǎng)了基礎(chǔ)圖庫(kù)的更新周期，使基礎(chǔ)圖的及時(shí)性，有效性，準(zhǔn)確性得到充分的發(fā)揮。

2.工程測(cè)量中采取數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

（1）測(cè)圖的精度高。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行測(cè)圖一般都能保持很高的精度。和傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)相比，數(shù)字化的測(cè)繪技術(shù)能讓地圖測(cè)繪的誤差盡可能的減少，讓精確度發(fā)生質(zhì)的飛越。測(cè)量數(shù)據(jù)作為電子數(shù)據(jù)格式可以自動(dòng)傳輸、記錄、存儲(chǔ)、處理和成圖，在全過(guò)程中原始數(shù)據(jù)的精度毫無(wú)損失，不存在傳統(tǒng)測(cè)圖中的視距誤差、方向誤差、展點(diǎn)誤差，很好地反映了外業(yè)測(cè)量的高精度，獲得高精度的測(cè)量成果。

（2）數(shù)字化的測(cè)繪產(chǎn)品在使用的過(guò)程中，在使用過(guò)程中，不僅能夠在產(chǎn)品的日后維修護(hù)理上更容易，并且具有更新快速的優(yōu)勢(shì)，能夠保證產(chǎn)品具有信息的現(xiàn)實(shí)性能，并且能夠隨時(shí)進(jìn)行更新以及修改，新圖的使用上也更方便。

（3）對(duì)于測(cè)繪需要上，不同的使用者會(huì)有不同的技術(shù)需求，而數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)使用者的智能化區(qū)分，對(duì)于原有的產(chǎn)品類(lèi)型可以實(shí)現(xiàn)再次加工，根據(jù)用戶(hù)的需求制成相應(yīng)圖形，無(wú)論在拼接還是在縮放方面都能夠更好實(shí)現(xiàn)圖形轉(zhuǎn)化，產(chǎn)品的應(yīng)用范圍更加廣泛。

（4）利用數(shù)字化測(cè)繪成果作為底圖，可以方便多種工作開(kāi)展，如可在計(jì)算機(jī)上對(duì)城市規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)，在底圖基礎(chǔ)上進(jìn)行各種設(shè)計(jì)規(guī)劃，然后在同樣基礎(chǔ)上對(duì)各方案進(jìn)行比對(duì)、篩選，這個(gè)過(guò)程也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)完成，對(duì)數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)和要素疊加等，最終選出最優(yōu)方案。

3.數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

3.1 GPS定位技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用。

80年代以來(lái)，隨著GPS定位技術(shù)的出現(xiàn)和不斷發(fā)展完善，使測(cè)繪定位技術(shù)發(fā)生了革命性的變革，為工程測(cè)量提供了嶄新的技術(shù)手段和方法。長(zhǎng)期以來(lái)用測(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3維坐標(biāo)的、高速度、高效率、高精度的GPS技術(shù)所代替，同時(shí)定位范圍已從陸地和近海擴(kuò)展到海洋和宇宙空間；定位方法已從靜態(tài)擴(kuò)展到動(dòng)態(tài)；定位服務(wù)領(lǐng)域已從導(dǎo)航和測(cè)繪領(lǐng)域擴(kuò)展到國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的廣闊領(lǐng)域。在我國(guó)GPS定位技術(shù)的應(yīng)用已深入各個(gè)領(lǐng)域，國(guó)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GPS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)量等也已廣泛的使用GPS技術(shù)。隨著DGPS差分定位技術(shù)和RTK實(shí)時(shí)差分定位系統(tǒng)的發(fā)展和美國(guó)AS技術(shù)的解除，單點(diǎn)定位精度不斷提高，GPS技術(shù)在導(dǎo)航、運(yùn)載工具實(shí)時(shí)監(jiān)控、石油物探點(diǎn)定位、地質(zhì)勘查剖面測(cè)量、碎部點(diǎn)的測(cè)繪與放樣等領(lǐng)域?qū)⒂袕V泛的應(yīng)用前景。

3.2 GIS技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用。

GIS技術(shù)是一種建立在遙感等現(xiàn)代化技術(shù)之上的測(cè)量技術(shù)，能夠?qū)y(cè)量目標(biāo)對(duì)象展開(kāi)動(dòng)態(tài)性數(shù)據(jù)測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果以圖像形式展現(xiàn)出來(lái)，方便工程測(cè)繪人員進(jìn)行分析。這種技術(shù)的使用需要依托計(jì)算機(jī)軟件與硬件的結(jié)合，通過(guò)數(shù)據(jù)采集、存數(shù)、輸送、接收與自動(dòng)分析達(dá)到測(cè)量效果。GIS技術(shù)主要提供空間形態(tài)的數(shù)據(jù)檢測(cè)，在對(duì)目標(biāo)工程地地形狀態(tài)測(cè)量方面效果顯著。在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的背景下，我國(guó)GIS技術(shù)正逐漸向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)化讓設(shè)備在搜集到工程地地形狀態(tài)之后可以及時(shí)將測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送到測(cè)量人員電腦終端中，并利用軟件進(jìn)行自主分析。分析是將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為圖像的過(guò)程，通過(guò)這種轉(zhuǎn)化，工程測(cè)繪人員能夠?qū)δ繕?biāo)地點(diǎn)的大致情況有效掌握，更直觀的了解到工程建設(shè)所在地的地形情況。另外，GIS技術(shù)的應(yīng)用可以讓對(duì)測(cè)量目標(biāo)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量，通過(guò)數(shù)據(jù)變化對(duì)其周邊環(huán)境情況有效掌握。

3.3 工程測(cè)量中的遙感（RS）技術(shù)。

遙感技術(shù)已經(jīng)得到了普及，之所以普及的如此迅速，因?yàn)樗軌驅(qū)崿F(xiàn)大面積同步觀測(cè)，具有很強(qiáng)的時(shí)效性和經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢(shì)。目前，高分辨率的遙感衛(wèi)星成為了對(duì)地觀測(cè)獲取地理信息的重要手段。遙感技術(shù)可以獲取到各種比例的地形圖，可以為工程測(cè)量中快速的提供基本地形圖、地籍圖等，十分便利。

4.數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的發(fā)展方向

現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)及測(cè)繪儀器向數(shù)字化、電子化、自動(dòng)化方向發(fā)展，打破了傳統(tǒng)的手工測(cè)繪理念，形成目前較好的一套數(shù)字化測(cè)繪解決方案。但是，目前的測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)工程測(cè)量中的應(yīng)用依舊存在著若干問(wèn)題.需要我們廣大測(cè)繪工作者的不懈努力，不斷提出新的任務(wù)、新課題和新要求.有力地推動(dòng)和促進(jìn)工程測(cè)量事業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。目前，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)傳統(tǒng)的定位和繪圖仍是重要的社會(huì)需求，但社會(huì)已經(jīng)對(duì)測(cè)繪部門(mén)提出了新的需求。以前和測(cè)繪部門(mén)無(wú)關(guān)或關(guān)系小大的屬性信息的采集、綜合分析利用等也開(kāi)始要測(cè)繪部門(mén)承擔(dān)。由于社會(huì)發(fā)展和人民生活的各類(lèi)信息都要以空間定位為基礎(chǔ)，由于市場(chǎng)需求的大量涌現(xiàn)，信息化測(cè)繪將迅速推動(dòng)測(cè)繪企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，測(cè)繪企業(yè)參與地理信息系統(tǒng)在各方而的應(yīng)用和開(kāi)發(fā)是總體趨勢(shì)，也是測(cè)繪企業(yè)生存和發(fā)展的方向。信息化測(cè)繪將是我國(guó)測(cè)繪由傳統(tǒng)測(cè)繪向數(shù)字化測(cè)繪轉(zhuǎn)化和跨越之后進(jìn)入的又一個(gè)新的發(fā)展階段，它代表著我國(guó)測(cè)繪技術(shù)總的戰(zhàn)略方向。