測繪新技術(shù)在工程測量中的應用探索

張文杰

摘要：測繪新技術(shù)不僅有助于改進工程測量的工作效率，而且對提高工程相關(guān)數(shù)據(jù)的測量精度、測量工作準確性有著關(guān)鍵作用，也因此在當前的測繪工程測量中涌現(xiàn)出許多的測繪新技術(shù)。

關(guān)鍵詞：測繪新技術(shù);工程測量;應用

引言：

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對基礎設施的要求也越來越高，測繪工程領(lǐng)域的發(fā)展得到普遍重視，這也對測繪技術(shù)形成了新的挑戰(zhàn)。特別是隨著相關(guān)技術(shù)的進步，不斷有新技術(shù)被引入到工程測繪中，通過對新技術(shù)廣泛應用，切實保證測繪工作的準確性以及高效性。為了促進我國測繪工程測量的發(fā)展，需要學術(shù)界和有關(guān)部門著重研究。

1、工程測量的意義和測繪技術(shù)在應用中的現(xiàn)狀

1.1 工程測量的意義

工程測量是指在某個項目中的前期設計以及施工中的測量，并且在這個工程中起到了至關(guān)重要的作用。所以加強測量新技術(shù)的研發(fā)是非常重要的，而且通過對其廣泛應用，才能有效的加速工程測繪的開展。隨著科學技術(shù)的不斷提高，未來我國的工程測量技術(shù)一定會越來越智能化，使工程測量的精準性能夠進一步的提高。這樣也有效保證了測繪工程的經(jīng)濟效益，對測繪工作來說也是非常重要的。

1.2 測繪技術(shù)在應用中的現(xiàn)狀

在我國經(jīng)濟不斷提高的同時，建筑工程對工程測量的要求也有了更高的要求，特別是要求工程測量要有更高的準確性，而且也要求在工程測量中的工作效率。但是在實際的建筑工程中，出現(xiàn)了很多影響工程測量的因素，這使得工程測量的準確性比較低，而且我國的地質(zhì)形態(tài)復雜，在一定程度上加大了測繪工作的難度。通過對測繪新技術(shù)的應用，明顯的提高了測量的精準性，并且節(jié)約了工程測量的成本投入，促進了工程測量的長久發(fā)展。

2、測繪新技術(shù)的發(fā)展與應用分析

2.1 GNSS 全球衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)

3S 之 一 的 GNSS（Global Navigation SatelliteSystem）是測繪新技術(shù)中最為大眾所知，應用層面也最為廣泛的技術(shù)手段。不僅在專業(yè)高精度測繪領(lǐng)域發(fā)展非常成熟，在民用低精度定位領(lǐng)域也有著豐富的應用。GNSS 是一個概念性的統(tǒng)稱，包括各國或組織自主研發(fā)的覆蓋全球或區(qū)域性的衛(wèi)星系統(tǒng)。其中，美國的GPS是最知名的衛(wèi)星系統(tǒng)，還有俄羅斯的GLONASS、歐洲Galileo以及中國的BeiDou。GNSS還包括其他輔助性的星基增強系統(tǒng)，如美國的WAAS（廣域增強系統(tǒng)）、歐洲的EGNOS（歐洲靜地導航重疊系統(tǒng)）和日本的MSAS（多功能運輸衛(wèi)星增強系統(tǒng)）等，這些星基增強系統(tǒng)統(tǒng)稱為SBAS。GNSS的原理可以概括為通過計算眾多衛(wèi)星到用戶接收機的距離以及衛(wèi)星自身的位置，從而推導出接收機在地面的坐標。單個GNSS接收機一般能達到亞米級的定位精度。如果有多個GNSS接收機進行RTK載波相位差分技術(shù)，定位精度能達到更高的厘米級別。GNSS的使用條件比較寬松，一般只要在沒有嚴重遮擋的情況下，就可以不受時段和通視的影響進行高精度作業(yè)，在工程測量中可用于多種場景。例如通過靜態(tài)RTK進行控制測量，以及施工過程的放樣采集，GNSSRTK的精確高效是廣大測量人員有目共睹的。

2.2地理信息系統(tǒng)技術(shù)

GIS（GeographicalInformationSystem）是指由電子計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)所支撐的，在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對地理環(huán)境信息進行采集、存儲、檢索、分析和顯示的綜合性技術(shù)系統(tǒng)。在工程測量中，可以通過GNSS或其他測繪手段獲取基礎的測量數(shù)據(jù)，再通過GIS對這些數(shù)據(jù)進行合理分析、管理和顯示。GIS不僅僅只是測繪學科的一個分支，也涵蓋著計算機知識、數(shù)據(jù)庫知識等等，是一個跨多個領(lǐng)域的綜合性學科。GIS將獲取到的空間信息和非空間信息以及時間信息都收集管理起來，充分挖掘測繪數(shù)據(jù)中的信息，進行管理和分析預測，從而輔助工程項目更好地運行和規(guī)避風險。因此，其主要應用在測量管理方面，不僅能夠在單個工程中對測量數(shù)據(jù)進行繪制成圖和空間分析，還能幫助項目工程人員在工程設計階段以及驗收階段進行評判和決策，并且在大型的城市規(guī)劃設計和信息管理中也能起到分析和預測作用。GIS是測繪新技術(shù)中相對特殊的一項技術(shù)。

2.3遙感技術(shù)

遙感技術(shù)即是3S之一的RS（RemoteSensing），RS技術(shù)依靠不同物體具有不同的電磁波反射特性，可以不直接接觸地物，通過遙感衛(wèi)星遠程識別地物的類別、形狀和大小。根據(jù)地物反射電磁波的能量來源不同，由控制遙感器主動向外界發(fā)射電磁波再經(jīng)由地物反射回傳感器的被稱為主動式遙感;反之，遙感器不播發(fā)電磁波，直接接收地物反射的電磁波，稱為被動式遙感。遙感技術(shù)在測量方面可以應用于大面積的動態(tài)監(jiān)測，能夠一次性快速測量出大片區(qū)域的面積，并具有較高的精度。對于大型工程而言，能夠節(jié)省相當多的時間。總的來說，在大型工程的動態(tài)監(jiān)測方面，遙感技術(shù)具有高效、快速、節(jié)省人力的優(yōu)勢。遙感遠距離測量的特點，也是傳統(tǒng)測量技術(shù)無法達到和取代的優(yōu)勢。如在2008年汶川地震中，在所有交通方式完全失效的情況下，運用遙感衛(wèi)星的遠距離觀測和數(shù)據(jù)處理，能夠迅速獲取災區(qū)的受災情況和工程建筑物的毀壞情況。在隨后運用遙感衛(wèi)星持續(xù)監(jiān)測過程中，能及時發(fā)現(xiàn)災區(qū)的地質(zhì)情況變化，是災害預警防范的高效手段。對于一些地理環(huán)境艱險，人跡難以企及的地點，遙感技術(shù)能夠有效解決此類難點。

2.4激光掃描測量技術(shù)

傳統(tǒng)的測繪測量只能單點測量，一次測量耗時長且嚴重受限于環(huán)境。GNSS技術(shù)解決了耗時長的問題，也降低了測量的環(huán)境條件門檻。而激光掃描技術(shù)，將測繪技術(shù)從單點測量發(fā)展為多點測量，由點測量發(fā)展為面測量，是一個全新的突破。盡管GNSS已經(jīng)是應用最廣泛的測繪技術(shù)，但激光三維掃描也有GNSS無法取代的先天優(yōu)勢。GNSS依靠天上的衛(wèi)星，盡管不太受限于地理環(huán)境，但一旦遮擋足夠嚴重，性能便會大打折扣直至失效。所以在一定時間內(nèi)，GNSS雖然在室外測量中幾乎完全取代了傳統(tǒng)手段，但對于建筑物內(nèi)部的測量卻并無辦法。激光三維掃描能夠彌補GNSS這一缺陷，且技術(shù)成熟，應用于建筑物內(nèi)部的測量。對于結(jié)構(gòu)復雜的場景，激光掃描能快速、高精度地繪制出三維模型。激光三維掃描除了輸出測量點云的位置信息外，還能測出物體的RGB色彩值，得到非常直觀的三維測量結(jié)果。

2.5無人機測繪技術(shù)

傳統(tǒng)的測繪方法需要大量的人力進行不斷的定位、校準，工作內(nèi)容較為繁瑣，特別是一些山區(qū)，會加大其工作難度。無人機測繪技術(shù)是指通過無人機搭載相機設備，從空中對地面進行高分辨率拍攝。無人機通過GPS或者北斗系統(tǒng)定位，在預先設置的航線上飛行，在飛控中進行拍照點的設置。當無人機飛臨拍照點上空時，控制相機進行拍照。在無人機降落以后，通過地面拼圖軟件，對所拍攝的一系列圖片進行拼接，并根據(jù)其中預先在地面設置好的基點進行位置校準。無人機測繪速度快、精度高能夠滿足一般的測繪需求，且其在空中飛行，不受地面環(huán)境限制，具有普遍適應性。隨著無人機機載設備的進步，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了5D相機、全景相機等多種拍攝手段，能夠快速的形成3D地理信息數(shù)據(jù)。

3、結(jié)語

從目前的情況來看，測繪新技術(shù)的發(fā)展不僅停留于理論層面，還在實際工程測量和整個工程施工中廣泛應用。其中，GNSS無疑是最為成熟的一項技術(shù)，無論在民用領(lǐng)域還是專業(yè)測量領(lǐng)域都為人們帶來了不可忽視的便利。而GIS、遙感技術(shù)和激光掃描測量技術(shù)、無人機測繪技術(shù)雖然沒有如GNSS般廣泛普及，但也在工程測量的不同層面各自發(fā)揮著新技術(shù)的優(yōu)勢。當前測繪新技術(shù)的應用已經(jīng)成功有效地對工程建設起到了積極的影響，但新技術(shù)仍有尚未完全挖掘出的潛力，還需要廣大學者和技術(shù)人員共同努力，繼續(xù)推動測繪新技術(shù)的發(fā)展和應用。

參考文獻

[1]胡耀輝，姚正明，劉爽.淺析工程測量中測繪新技術(shù)的應用[J].測繪與空間地理信息，2018，41（6）：177-179.

[2]李紅煒.測繪新技術(shù)在測繪工程測量中的應用分析[J].工程建設與設計，2018（14）：272-273.

（作者單位：鹽城市大豐區(qū)規(guī)劃測繪院）