淺談現(xiàn)代測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

倪林 王海峰

摘 要：測繪技術(shù)在工程測量中占了相當(dāng)重要的地位，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，我國的測繪技術(shù)也向著高科技和數(shù)字化的方向迅猛的發(fā)展。"3S"技術(shù)是現(xiàn)代測繪技術(shù)的代表。本文對現(xiàn)代測繪技術(shù)進(jìn)行了探討，對平面及高程控制中的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行闡述，提出了測繪技術(shù)在工程測量中需改進(jìn)的相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：工程測量；測繪技術(shù)；遙感技術(shù)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，全球定位技術(shù)（GPS）、地理信息技術(shù)（GIS）、遙感技術(shù)（RS）及數(shù)字化技術(shù)等多種新興技術(shù)得到迅速發(fā)展，并在各個(gè)領(lǐng)域中尤其是在工程測量中得到廣泛應(yīng)用。這使工程測量的手段和方法產(chǎn)生了深刻變化，工程測量的服務(wù)領(lǐng)域也相應(yīng)進(jìn)一步延伸，且正朝著測量數(shù)據(jù)采集和處理自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化和數(shù)字化方向發(fā)展。

1.現(xiàn)代測繪技術(shù)

1.1GPS—全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)

GPS以對全球的所有用戶全天候的提供高精度的三維速度和三維坐標(biāo)，及任何時(shí)間和空間信息。全球定位系統(tǒng)的主要用途有：航空航天應(yīng)用，包括飛機(jī)導(dǎo)航、航空遙感姿態(tài)控制、低軌衛(wèi)星定軌、導(dǎo)彈制導(dǎo)、航空救援和載人航天器防護(hù)探測等；陸地應(yīng)用，主要包括車輛導(dǎo)航、應(yīng)急反應(yīng)、大氣物理觀測、地球物理資源勘探、工程測量、變形監(jiān)測、地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測、市政規(guī)劃控制等。

1.2GIS—地理信息系統(tǒng)

GIS是一個(gè)基于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DAMS）的分析和管理空間對象的信息系統(tǒng)，以地理空間數(shù)據(jù)為操作對象是地理信息系統(tǒng)。GIS是以測繪測量為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和使用的數(shù)據(jù)源，以計(jì)算機(jī)編程為平臺(tái)的全球空間分析即時(shí)技術(shù)。這是GIS的本質(zhì)，也是核心。

1.3RS—遙感技術(shù)

地球上的每一個(gè)物體都在不停的吸收、發(fā)射和反射信息和能量。遙感就是根據(jù)這個(gè)原理來探測地表物體對電磁波的反射和其發(fā)射的電磁波，從而提取這些物體的信息，完成遠(yuǎn)距離識(shí)別物體。Rs遙感技術(shù)是位置、幾何形態(tài)、相關(guān)的物理特性的一種傳感手段。

2.現(xiàn)代測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

2.1平面控制測量中的應(yīng)用

平面控制測量的目的是精確測定控制點(diǎn)的平面位置。平面控制測量常用的方法，一般有三角測量、導(dǎo)線測量、交會(huì)法定點(diǎn)測量。平面控制測量是工程測量中一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，是工程測量中比較具有代表性的一項(xiàng)工序，整個(gè)工程的資料是否準(zhǔn)確都和這個(gè)平面控制測量的環(huán)節(jié)具有直接性的聯(lián)系。根據(jù)測量工作需要，在測區(qū)內(nèi)選擇一系列控制點(diǎn)，在各控制點(diǎn)上建立地面標(biāo)志和測量覘標(biāo)，使各控制點(diǎn)構(gòu)成三角形、大地四邊形、矩形、中點(diǎn)多邊形、折線形和多邊形等，從而形成平面控制網(wǎng)。其中以三角形為主要圖形，用經(jīng)緯儀觀測全部角度（至少要有一條起算邊長）的網(wǎng)稱三角測量網(wǎng)；以三邊形為主要圖形，用電磁波測距儀觀測全部邊長的網(wǎng)稱三邊測量網(wǎng)：邊、角均測的稱邊角網(wǎng)；以折線形為基本圖形，既測角又測邊的網(wǎng)稱為導(dǎo)線網(wǎng)；單一折線形則稱導(dǎo)線。工程控制網(wǎng)的布設(shè)，應(yīng)遵循從整體到局部、分級布網(wǎng)、逐級控制的原則。亦可根據(jù)工程需要與現(xiàn)場條件布設(shè)全面網(wǎng)或越級布網(wǎng)。它們可采用三角、三邊、或?qū)Ь€網(wǎng)的形式來布設(shè)，亦可布設(shè)為邊角網(wǎng)。

2.2高程控制測量中的應(yīng)用

高程控制測量在工程測量中的應(yīng)用如下：建立高程控制網(wǎng)：采用等外閉合（附合）水準(zhǔn)路線控制方法：每一站采用“后前前后”觀測順序，本組采用微傾水準(zhǔn)儀逆時(shí)針觀測一次，自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀順時(shí)針觀測一次；高差計(jì)算：改變儀器高前：高差=后尺中絲讀數(shù)-前尺中讀數(shù)；改變儀器高后：高差=后尺中絲讀數(shù)-前尺中絲讀數(shù)。若發(fā)現(xiàn)兩次高差互差大于5mm，則應(yīng)找出原因，重新測量該站計(jì)算平均高差：滿足精度要求的，應(yīng)求兩次高差的平均值；測站計(jì)算與檢核：視距計(jì)算：后視距=（后尺上絲讀數(shù)-后尺下絲讀數(shù)）×100后視距=（前尺上絲讀數(shù)-前尺下絲讀數(shù)）×100；水準(zhǔn)測量的檢核：首先計(jì)算檢核：閉合水準(zhǔn)路線閉合差理論值為零，即Eh=0；閉合后各點(diǎn)高差代數(shù)和應(yīng)等于后視讀數(shù)之和減去前視讀數(shù)和；若閉合差超限，則查找原因，重測；其次測站檢核：變動(dòng)儀器高后，測得兩次高差后互相比較，超過6mm重測，最后閉合差調(diào)整，當(dāng)閉合差不超過容許值時(shí)，可認(rèn)為各站產(chǎn)生誤差機(jī)會(huì)均等，因此閉合差按距離成正比反符號分配。

高程控制網(wǎng)的首級網(wǎng)應(yīng)布設(shè)成閉合環(huán)線，加密網(wǎng)可布設(shè)成附合路線、結(jié)點(diǎn)網(wǎng)或閉合環(huán)。根據(jù)需要在測區(qū)內(nèi)每隔一定距離設(shè)高程控制點(diǎn)（稱為水準(zhǔn)點(diǎn)），兩相鄰水準(zhǔn)點(diǎn)間組成水準(zhǔn)路線，由各水準(zhǔn)路線構(gòu)成的控制全測區(qū)的網(wǎng)形稱為高程控制網(wǎng)。用水準(zhǔn)儀觀測各水準(zhǔn)點(diǎn)間高差的稱為水準(zhǔn)網(wǎng)；用電磁波測距儀測邊和經(jīng)緯儀測垂直角的稱為電磁波測距三角高程控制網(wǎng)。

3.現(xiàn)代測繪技術(shù)在工程測量應(yīng)用中的改進(jìn)

3.1測繪技術(shù)的實(shí)時(shí)性

對于測繪技術(shù)的實(shí)時(shí)性，應(yīng)不斷增強(qiáng)內(nèi)業(yè)電腦的實(shí)用性、準(zhǔn)確性、快捷性、及時(shí)性等，只有將內(nèi)業(yè)電腦的性能增強(qiáng)到和其它儀器性能同步程度，才能更有效、及時(shí)、準(zhǔn)確的從中得到可靠性數(shù)據(jù)。當(dāng)前我國通過TCP-COM來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離RTK作業(yè)，且在服務(wù)器可看到這些數(shù)據(jù)的流通和傳輸。但從內(nèi)業(yè)的電腦直接獲取的數(shù)據(jù)只能后處理。實(shí)時(shí)性的最終目的是要不斷的、有效的增加測繪技術(shù)在有線或無線網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。

3.2地下測繪數(shù)據(jù)信息的獲取

目前測繪技術(shù)對于地下數(shù)據(jù)的獲取都只停留在使用平面控制測量技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取，但是獲取的地下數(shù)據(jù)只是表面的、不夠準(zhǔn)確的。因此在使用平面控制測量技術(shù)前，應(yīng)先用支導(dǎo)線進(jìn)行導(dǎo)線計(jì)算，然后根據(jù)被測量物的形態(tài)，進(jìn)行各方面的精度設(shè)計(jì)，以此來保證被測量物的數(shù)據(jù)、精度的準(zhǔn)確。然后選擇有效、經(jīng)濟(jì)的測量設(shè)備和測量方案，并根據(jù)被測量物的平面圖和被測量物需實(shí)施的時(shí)間和測量環(huán)境，將這些所有關(guān)鍵點(diǎn)都體現(xiàn)在被測量物的平面圖上，最后才能有效、準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)地下數(shù)據(jù)的獲取。

3.3水下測繪數(shù)據(jù)信息的獲取

當(dāng)前對于水下測繪數(shù)據(jù)信息的獲取，都是通過側(cè)面，旁敲側(cè)擊的方法得到的數(shù)據(jù)，畢竟不是用直接的方法得到的，這些數(shù)據(jù)并不是準(zhǔn)確的、有效的。因此，建議要隨著我國科技的進(jìn)步，不斷大膽的創(chuàng)新，要勇于探索和努力實(shí)踐，創(chuàng)造出可直接對水下數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取的測繪技術(shù)。到目前為止，還沒有一種設(shè)備或者技術(shù)可實(shí)行水下數(shù)據(jù)的獲取的，雖然可使用RTK加上測探儀通過一系列的組合，一起進(jìn)行數(shù)據(jù)的獲取，這里的RTK是指實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法，這是一種新的常用的GPS測量方法，以前的靜態(tài)、快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測量都需要事后進(jìn)行解算才能獲得cm級精度?；蛘哌\(yùn)用GPS和導(dǎo)航軟件對被測量的船只進(jìn)行有效的定位，指導(dǎo)這輛測量船在指定的測量斷面上航行，然后使用導(dǎo)航軟件每個(gè)一段時(shí)間對水深的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)的記錄，并且對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的驗(yàn)證潮位然后輸出，再結(jié)合RTK所測量出來的平面坐標(biāo)，最后就得出了水下的數(shù)據(jù)。

4.結(jié)束語

數(shù)字化測繪技術(shù)是新時(shí)期一種新型測繪技術(shù)，它的產(chǎn)生與發(fā)展和計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展、測量儀器的智能化有著密切關(guān)系，在工程測量中數(shù)字化測繪技術(shù)起著至關(guān)重要作用，促進(jìn)工程測量工作的順利開展。隨著數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的廣泛應(yīng)用，我國工程測量的服務(wù)領(lǐng)域不斷延伸，并逐步向測量數(shù)據(jù)采集與處理的實(shí)時(shí)化、處理自動(dòng)化及處理數(shù)字化方向發(fā)展，工程測量進(jìn)入一個(gè)數(shù)字化時(shí)代。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮昌添.G IS技術(shù)和數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用研究[M].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2014（23）

測量中的應(yīng)用研究

作者簡介：

倪林（1988年2月）男，漢，?？疲砉こ處?，從事工程測量工作；王海峰（1987年2月）男，漢，本科，助理工程師，從事工程測量工作。