試論建筑工程測(cè)量中的測(cè)繪新技術(shù)

高文春

福建星維信息科技有限公司（350011）

試論建筑工程測(cè)量中的測(cè)繪新技術(shù)

高文春

福建星維信息科技有限公司（350011）

文章主要分析了建筑工程測(cè)量中的測(cè)繪新技術(shù)，對(duì)建筑工程測(cè)量工作中新測(cè)繪技術(shù)如地圖數(shù)字化技術(shù)、GPS測(cè)量技術(shù)、RTK實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)、RS遙感技術(shù)、GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)、3S集成技術(shù)等進(jìn)行原理與應(yīng)用介紹，從而推動(dòng)建筑工程測(cè)量工作的發(fā)展。

測(cè)繪技術(shù)；地圖數(shù)字化技術(shù)；GPS；RTK；GIS；RS

0 引言

在建筑工程中，測(cè)量工作非常非常重要，對(duì)建筑的安全性、有效性以及施工的高效性來說具有非常重要的促進(jìn)作用，而測(cè)繪技術(shù)是建筑工程測(cè)量工作主要應(yīng)用的施工技術(shù)。傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)通過人工作業(yè)方式開展，效率低下而且誤差比較高，嚴(yán)重制約了建筑工程施工效率。隨著科技的快速發(fā)展，各種現(xiàn)代化的測(cè)繪技術(shù)不斷出現(xiàn)，使得建筑工程測(cè)繪技術(shù)朝著信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，例如GPS全球定位技術(shù)、GIS地理信息技術(shù)、RS遙感技術(shù)等，都將建筑工程的測(cè)繪工作變得更加高效和準(zhǔn)確，而且可視化程度比較高、成像速度快，極大地促進(jìn)了建筑行業(yè)的高速發(fā)展。所以對(duì)建筑工程測(cè)量中測(cè)繪新技術(shù)的研究，對(duì)開創(chuàng)建筑工程測(cè)量新模式、促進(jìn)建筑行業(yè)快速發(fā)展、保障建筑工程安全高效完工等方面來說意義重大。

1 建筑工程測(cè)量中的測(cè)繪新技術(shù)

1.1 地圖數(shù)字化技術(shù)

地圖數(shù)字化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)測(cè)繪模擬量向數(shù)字量轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵技術(shù)，通過地圖數(shù)字化技術(shù)，測(cè)量人員可以輕松地將圖紙上的測(cè)量結(jié)果或者實(shí)際的測(cè)量結(jié)果快速轉(zhuǎn)變成電子化文檔進(jìn)行保存。地圖數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式有兩類，第一種是跟蹤數(shù)字化，是使用自動(dòng)或手動(dòng)的跟蹤數(shù)字儀將地圖圖形進(jìn)行定位和跟蹤，而后通過程序處理生成柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；第二種是掃描數(shù)字化，是在聯(lián)機(jī)系統(tǒng)下通過計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)的實(shí)時(shí)顯示或圖形編輯的功能。

地圖數(shù)字化技術(shù)在建筑工程測(cè)量工作中的應(yīng)用，是以計(jì)算機(jī)為處理核心，將傳統(tǒng)的手工繪制等高線、展點(diǎn)、清繪著墨等制圖作業(yè)方式在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)的，使用該技術(shù)可以將地圖以電子化文件的形式進(jìn)行保存，同時(shí)可以連接到打印機(jī)進(jìn)行繪圖打印，在成果驗(yàn)收時(shí)可以對(duì)電子文稿進(jìn)行修正，從而保證測(cè)繪成圖的質(zhì)量。地圖數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，極大地提升了工作效率，節(jié)約了項(xiàng)目在測(cè)繪成本中的投入，縮短了測(cè)繪工期，對(duì)建筑工程有非常明顯的促進(jìn)效果。

地圖數(shù)字化技術(shù)在建筑工程測(cè)量中的應(yīng)用，具有非常明顯的特點(diǎn):1）數(shù)字化成像。地圖數(shù)字化技術(shù)使工程測(cè)繪的圖像數(shù)字化，在計(jì)算機(jī)中以電子文檔的形式存儲(chǔ)，而且通過專門的軟件，可以在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行展點(diǎn)、圖廓整飾、形成鉛繪圖、修改、驗(yàn)收、修正、提交等各個(gè)過程，從而大大節(jié)約了人力、物力、時(shí)間成本上的投入。2）精度高。地圖數(shù)字化技術(shù)比傳統(tǒng)光學(xué)儀器或視距測(cè)量的測(cè)繪技術(shù)得到的地形圖精度高，以全站儀為例，在野外實(shí)施測(cè)繪過程，可以將地物點(diǎn)與鄰近控制點(diǎn)的間距精度控制在5 cm以內(nèi)，而且使用數(shù)字化技術(shù)控制圖像層次，從而避免了電子化圖紙的變形，精度非常高。3）自動(dòng)化。地圖數(shù)字化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)建筑工程測(cè)量，整個(gè)測(cè)繪過程很大程度上實(shí)現(xiàn)全部自動(dòng)化，通過人與計(jì)算機(jī)交互的方式即可完成測(cè)圖工作，對(duì)一些測(cè)繪儀器來說，如全站儀，可以在很大的范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)繪而不用進(jìn)行測(cè)量?jī)x器搬站，而且數(shù)據(jù)能夠自動(dòng)處理與存儲(chǔ)，從而極大地減少了測(cè)繪人員的勞動(dòng)時(shí)間，提高了測(cè)繪效率。4）便于編輯和修改。地圖數(shù)字化技術(shù)使得測(cè)繪成圖的文檔以數(shù)字化形式存儲(chǔ)，可以在計(jì)算機(jī)中通過專門的軟件打開并進(jìn)行編輯，例如增加、刪除、編輯成圖元素等，非常方便快捷。5）方便存儲(chǔ)管理。地圖數(shù)字化技術(shù)使得測(cè)繪圖以數(shù)字形式存儲(chǔ)，便于復(fù)制、查詢、存儲(chǔ)、管理，而且攜帶方便，安全性高。6）易于發(fā)布與傳輸。數(shù)字化測(cè)繪圖能夠通過互聯(lián)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)布與遠(yuǎn)程傳輸，尤其是在科技發(fā)達(dá)的今天，更是可以通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程直接測(cè)繪和記錄數(shù)據(jù)傳輸，從而使得測(cè)繪工作更加方便快捷高效。

1.2 GPS測(cè)量技術(shù)

GPS測(cè)量技術(shù)依賴于GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)，該技術(shù)已經(jīng)在導(dǎo)航、定位等服務(wù)中被廣泛應(yīng)用，其實(shí)現(xiàn)原理是通過GPS系統(tǒng)中在全球范圍內(nèi)的任何地區(qū)上空的定位衛(wèi)星來提供高精度的三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間等信息來進(jìn)行定位。在建筑工程測(cè)量工作中，GPS測(cè)量技術(shù)可以通過GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)、衛(wèi)星信號(hào)接收設(shè)備來實(shí)現(xiàn)整個(gè)測(cè)繪工作，不僅該技術(shù)的應(yīng)用可以提高測(cè)量技術(shù)，而且施工過程不受施工環(huán)境、施工距離的限制，在一些地形條件復(fù)雜、測(cè)量難度高的區(qū)域也可以輕松實(shí)現(xiàn)測(cè)繪工作。

在建筑工程中使用GPS測(cè)量技術(shù)，可以極大地提高工作效率和產(chǎn)出質(zhì)量，幾乎可以忽略掉人為因素的影響，整個(gè)測(cè)繪過程使用計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)測(cè)量、自動(dòng)處理與記錄、自動(dòng)平差計(jì)算的操作,從而極大地解放了勞動(dòng)力，減少了測(cè)量人員的野外施工時(shí)間。一般來說，GPS測(cè)量技術(shù)具有高精度高程測(cè)量的特點(diǎn)，成圖時(shí)間是常規(guī)測(cè)量的三分之一，尤其是針對(duì)丘陵山地等地形的公路測(cè)量，常規(guī)的集合水準(zhǔn)測(cè)量往往不容易實(shí)現(xiàn)，而GPS測(cè)量則能夠高效率高精度地快速實(shí)現(xiàn)整個(gè)測(cè)繪過程。

1.3 RTK實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)

RTK實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)是GPS測(cè)量技術(shù)的突破，該技術(shù)使用載波相位觀測(cè)技術(shù)來進(jìn)行實(shí)時(shí)分差測(cè)繪，對(duì)公路工程具有非常高質(zhì)量的測(cè)繪效果。在常規(guī)測(cè)量中，測(cè)量設(shè)備在靜態(tài)定位或者動(dòng)態(tài)定位過程中，數(shù)據(jù)的傳輸過程和處理過程導(dǎo)致處理系統(tǒng)接受到數(shù)據(jù)的時(shí)間是滯后的，所以在實(shí)時(shí)定位上是有誤差的，加上不能實(shí)現(xiàn)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的檢核導(dǎo)致了測(cè)繪數(shù)據(jù)質(zhì)量不高。在實(shí)際工作中，為了提高測(cè)繪質(zhì)量，往往是延遲觀測(cè)作業(yè)時(shí)間來增加數(shù)據(jù)量，從而保證數(shù)據(jù)可靠，這樣反而沒有體現(xiàn)出GPS測(cè)量技術(shù)在效率高方面的優(yōu)勢(shì)。

RTK實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)在GPS測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過安設(shè)基準(zhǔn)站、流動(dòng)站結(jié)構(gòu)，借助無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)測(cè)繪工作的實(shí)施動(dòng)態(tài)觀測(cè)。首先在測(cè)繪中選擇精度最高的一個(gè)控制點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，并安裝一臺(tái)接收機(jī)作為測(cè)繪系統(tǒng)的參考站從而對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行持續(xù)測(cè)量。在RTK系統(tǒng)的流動(dòng)站上，接收機(jī)同時(shí)接受來自GPS衛(wèi)星的觀測(cè)信號(hào)以及基準(zhǔn)站上的觀測(cè)信息，而后根據(jù)相對(duì)定位的原理實(shí)時(shí)地高精度地計(jì)算并顯示出流動(dòng)站的3維坐標(biāo)，檢測(cè)用戶可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)待測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)觀測(cè)質(zhì)量和基線解算結(jié)果的收斂情況，根據(jù)待測(cè)點(diǎn)的精度指標(biāo)，確定觀測(cè)時(shí)間，從而減少冗余觀測(cè)，提高工作效率。RTK實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)的特點(diǎn)使它在建筑工程的圖根控制測(cè)量以及地籍、房地產(chǎn)測(cè)繪中被廣泛應(yīng)用。

1.4 RS遙感技術(shù)

RS遙感技術(shù)在大面積建筑工程的實(shí)時(shí)同步觀測(cè)、數(shù)據(jù)綜合對(duì)比方面有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，該技術(shù)通過遙感衛(wèi)星來對(duì)測(cè)繪區(qū)域進(jìn)行多光譜航空攝影和高分辨率攝像，從而獲取到最基本的地理位置信息，同時(shí)可以獲取各種尺寸需求的地形圖，對(duì)城市建筑地形圖、地籍圖等各種尺寸的地形圖的觀測(cè)都能有很好的效果。

1.5 GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)

GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)是綜合了數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、地理學(xué)、地圖學(xué)、遙感技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)的綜合技術(shù)，在城市規(guī)劃、建筑工程測(cè)繪、環(huán)境保護(hù)、減災(zāi)、海洋資源調(diào)查、礦產(chǎn)資源調(diào)查等方面被廣泛應(yīng)用且收益頗豐，對(duì)于建筑工程測(cè)量來說具有非常明顯的促進(jìn)作用。

1.6 3S集成技術(shù)

3S集成技術(shù)是集合了GPS、GIS與RS的綜合性技術(shù)，通過三者之間的有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了GPS技術(shù)與RS技術(shù)為GIS系統(tǒng)提供有效的、大范圍的、持續(xù)性的觀測(cè)數(shù)據(jù)，GIS系統(tǒng)則對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合性的分析、提取和集成，從而為大型建筑工程建設(shè)提供最基本的科學(xué)依據(jù)。3S集成技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用，主要針對(duì)一些施工周期長(zhǎng)、范圍廣且物流量大的工程，例如三峽大壩建設(shè)、西氣東輸、南水北調(diào)等，3S技術(shù)能夠提供最全面的有效的數(shù)據(jù)觀測(cè)，以及綜合性的數(shù)據(jù)提取、分析、集成功能，從而有效地支持工程項(xiàng)目的開展。

2 結(jié)語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展使得各種新型的測(cè)繪技術(shù)、測(cè)繪方式或系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，從而促進(jìn)了建筑工程測(cè)量工作的高速發(fā)展。目前，測(cè)繪技術(shù)正朝著自動(dòng)化、智能化、信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，比較新型的測(cè)繪技術(shù)有地圖數(shù)字化技術(shù)、GPS測(cè)量技術(shù)、RTK實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)、RS遙感技術(shù)、GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)、3S集成技術(shù)等，為工程測(cè)繪提供了科學(xué)有效的數(shù)據(jù)，促進(jìn)建筑工程的高效施工。

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