淺談現(xiàn)代測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

買爾哈巴·買買提

摘要：工程測量非常的關(guān)鍵，現(xiàn)代測繪技術(shù)的應(yīng)用提供了強有力的技術(shù)支撐，就目前來說工程測量當(dāng)中呈現(xiàn)出新技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)并存的現(xiàn)象，全站儀、水準(zhǔn)儀等測量技術(shù)還發(fā)揮著比較重要的作用，GPS-RTK成為比較理想的快速測量技術(shù)，而無人機測繪的出現(xiàn)也進一步推動了工程測量技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代測繪技術(shù);工程測量;GPS-RTK;無人機測繪

中圖分類號：TU198

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：2095-6487（2019）03-0129-02

0引言

科學(xué)是從測量開始的（門捷列夫），人類對測量技術(shù)的探索從未停止過。現(xiàn)代測繪新技術(shù)層出不窮，每隔幾年就會出現(xiàn)一"項新的技術(shù)手段來幫助人類進行精確測量，從早期的全站儀、水準(zhǔn)儀，逐步轉(zhuǎn)變成GPS定位測量、GPS-RTK測量，到現(xiàn)在無人機航測也逐步成為主流，這對工程測量提供了強有力的技術(shù)支撐。

1關(guān)于工程測量

1.1工程測量基本內(nèi)容

工程測量是工程建設(shè)當(dāng)中很重要的一個環(huán)節(jié)，幾乎要.介入到工程建設(shè)的全過程當(dāng)中，測量對于工程建設(shè)的質(zhì)量至關(guān)重要。具體來說在項目前期測量要負(fù)責(zé)地形、地貌、地質(zhì)測繪，為規(guī)劃和設(shè)計提供支撐，而且這個過程當(dāng)中會在項目規(guī)劃區(qū)域內(nèi)部署控制網(wǎng)點，這將為后續(xù)測量打下基礎(chǔ)，而當(dāng)項目進入實施階段，測量的重點工作就是控制測量和放樣，為施工提供依據(jù)，而到了竣工階段則需要針對項目的建設(shè)質(zhì)量進行測量。

1.2工程測量核心問題

就目前的狀況來看工程測量的核心關(guān)鍵點還是在控制測量和放樣這兩個方面。

首先在控制測量方面，主要就是先逐步構(gòu)建出測量控制網(wǎng)，在項目實施之前針對項目現(xiàn)場的情況進行精準(zhǔn)定位，實際控制網(wǎng)的建設(shè)主要是在項目可行性報告階段就會逐步落實，并幫助設(shè)計進行合理的方案設(shè)計。這個過程當(dāng)中重點就是控制網(wǎng)點的布設(shè)，一般情況下控制網(wǎng)都采用方格形式，根據(jù)測區(qū)的占地面積來控制網(wǎng)格的間距，一般在10～20m之間，當(dāng)然如果地形確實復(fù)雜難以布置的話則可以適當(dāng)進行調(diào)整。同時還要有參考站點來方便定位引測。

其次，放樣方面是基于控制網(wǎng)的測量，通常是要按照圖紙要求測量工程項目的特征點以及控制點之間存在的幾何關(guān)系，由此通過測出的角度、距離、坐標(biāo)（包括高程）等數(shù)據(jù)在項目現(xiàn)場定出控制點，用來指導(dǎo)施工，比如樁基礎(chǔ)施工當(dāng)中的樁位放樣，一般就是用全站儀根據(jù)現(xiàn)有的控制網(wǎng)來進行放樣。再如結(jié)構(gòu)放線，一般采用的方式是雙線控制，確定控制線以及定位點。

此外，因為現(xiàn)在工程測量當(dāng)中測量技術(shù)的運用實際上大部分都還是以全站儀、水準(zhǔn)儀等設(shè)備儀器為主，當(dāng)然也有一部分采用了GPS-RTK。其中GPS-RTK是現(xiàn)在主流的測量技術(shù)，也是現(xiàn)代測繪技術(shù)當(dāng)中非常重要的一項技術(shù)手段。對于GPS-RTK來說，傳統(tǒng)的全站儀、水準(zhǔn)儀等方式，按照上文的簡單闡述，要先根據(jù)圖紙復(fù)測控制點，并且要布設(shè)出臨時的加密網(wǎng)點，而實際上由于涉及圖紙當(dāng)中給出的點比較遠(yuǎn)，對施工指導(dǎo)作用不高，所以要求要參考圖紙，布置控制點，對于項目的結(jié)構(gòu)細(xì)部（主要是構(gòu)造物密集點）還需要多布設(shè)幾個控制點，然后再實測。這個過程當(dāng)中會耗費大量的時間和精力來部署控制點和實測數(shù)據(jù)的計算，其中容易因為人為失誤而導(dǎo)致測量成果出現(xiàn)比較嚴(yán)重的問題。

2工程測量一般步驟

測量技術(shù)在工程測量當(dāng)中一般的運用思路主要有五個步驟。

第一個步驟是前期準(zhǔn)備工作，在這個階段，一方面是做好測量班組的安排工作，組建好測量班組和檢測班組，測量組主要的任務(wù)是控制網(wǎng)不舍，以及測量，而檢測組則是負(fù)責(zé)跟蹤檢測控制網(wǎng)和測量的成果。此后還需要根據(jù)圖紙擬定控制點，給出測量方案，建立控制網(wǎng)點。另一方面就是準(zhǔn)備測量儀器，主要就是全站儀、水準(zhǔn)儀、激光鉛垂儀、GPS-RTK設(shè)備等[3].

第二個步驟則是基于控制網(wǎng)點的成果進行坐標(biāo)放點。具體的工作方法是利用全站儀基于控制點進行對中整平，并按照儀器的操作手冊進行初始化設(shè)置，然后進行測量。并隨時記錄測量結(jié)果。

第三個步驟是處理測量誤差，檢測組根據(jù)測量組記錄的結(jié)果和測量過程進行實際的對比，并且進行復(fù)測，及時地糾正誤差。

第四個步驟是基于水準(zhǔn)儀來定位高程，高程定位一般情況需要一個已知的點，然后結(jié)合這個點來引測實際需要測量位置的高程坐標(biāo)。而水準(zhǔn)儀一般會設(shè)置在已知點和待測點中間的位置，并且已知點位置上要立塔尺引測，水準(zhǔn)儀記錄數(shù)據(jù)，然后塔尺要移動到待測點進行再次記錄數(shù)據(jù)，然后計算得到高程。

第五個步驟是垂直度測量，一般直接用激光鉛垂儀就可以實現(xiàn)。

3現(xiàn)代測繪技術(shù)的應(yīng)用

基于前文的分析，在本節(jié)當(dāng)中分析GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用，并且進一步分析一下無人機測繪技術(shù)，以便能夠跟上技術(shù)的進步。

3.1GPS-RTK

GPS-RTK技術(shù)是從以前的GPS定位測量當(dāng)中引申出來的種新型測量技術(shù)：載波相位差分技術(shù)[4]。測量精度在厘米級。測量方法上，一般要保證兩臺GPS接收機，其中一臺作為基準(zhǔn)點，布置在一個已知的點上，要注意這個點的數(shù)據(jù)要相對完整，包括轉(zhuǎn)換參數(shù)、坐標(biāo)點、高程。另外一臺則作為流動站來使用，當(dāng)然實際上流動站不止一臺。在測量當(dāng)中GPS接收機同時跟蹤至少4顆衛(wèi)星，同時接收信號，此時基準(zhǔn)站想流動站轉(zhuǎn)發(fā)接收的數(shù)據(jù)，而流動站則根據(jù)基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)與自身接收的數(shù)據(jù)進行差分處理，進而自動得到流動站的坐標(biāo)、高程。

當(dāng)然在實際的測量當(dāng)中也少不了控制網(wǎng)，當(dāng)然控制網(wǎng)的布設(shè)上文已經(jīng)提及，在此不做贅述，然而值得注意的是因為控制網(wǎng)是臨時的，浪費比較大，所以在GPS-RTK技術(shù)當(dāng)中需要一種永久的控制網(wǎng)，也就是參考網(wǎng)（CORS），現(xiàn)在國家對這個網(wǎng)非常重視。

具體的運用方面，某山區(qū)公路工程，規(guī)劃區(qū)域是丘陵地帶，而且有村莊、周邊密布竹林，地貌變化比較大，通視條件不是很好。規(guī)劃區(qū)內(nèi)有已知的7個四等控制點，而且分布均勻，而且有一級導(dǎo)線點可以直接利用。在測量當(dāng)中先檢查了控制點，看其是否適合作為基準(zhǔn)點來使用，結(jié)果比較理想，于是結(jié)合甲方提供的地形圖并根據(jù)控制點劃出五個測區(qū)。然后以四參數(shù)轉(zhuǎn)換法來轉(zhuǎn)換參數(shù)，按照這種方法現(xiàn)場實測只需要采集兩個點的坐標(biāo)即可。

3.2無人機測繪

實際上即便是現(xiàn)在非常受歡迎的GPS-RTK技術(shù)也是存在短板的，在控制點布置和測量當(dāng)中，因為參考網(wǎng)就目前來說還未完全建立好，那么還是需要布置控制網(wǎng)點，這會浪費大量時間和人力物力。而且在工程測量當(dāng)中如果遇到了人員不能進入的區(qū)域測量工作也很難展開，于是現(xiàn)在就有了無人機測繪技術(shù)，實際無人機測繪就是將遙感技術(shù)、攝像技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)（實際也有RTK）等集成在無人機上來實現(xiàn)快速高效的測量。

如，某高速公路拓寬改造工程，要獲取現(xiàn)有高速硬化路面的高程，高程點密度10～12個點每平方，高程進度要求10cm級別，同時還要提取道路中心線與橋梁等構(gòu)造物特征線。

基于這一項目在實際測量當(dāng)中考慮測區(qū)地形以及周邊人工構(gòu)造物的影響，為了保證無人機能夠完全航測，根據(jù)要求設(shè)定無人機參數(shù)為采樣間隔3cm，飛行高度120m，模式設(shè)定為自動適應(yīng)地形，有效飛行距離約3km每次。航測時測試區(qū)域?qū)挾?00m。

為了精準(zhǔn)校核航測進度，在硬化路面邊緣每隔500m設(shè)置一個靶標(biāo)點，規(guī)格為30X30cm，項目中設(shè)置點17個，然后實測。

4結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)代測繪技術(shù)一直處在發(fā)展當(dāng)中，技術(shù)的進步給工程測量帶來的變化是非常顯著的，現(xiàn)在無人機測繪很有可能成為工程測量當(dāng)中比較理想的技術(shù)，因為在微電子技術(shù)的支撐下，可以實現(xiàn)多種測繪技術(shù)的集成。當(dāng)然就現(xiàn)在來說，新技術(shù)的應(yīng)用還在進一步驗證研究當(dāng)中，要完全普及還需要走很長的路，目前還是以全站儀、GPS-RTK等的測量為主。

參考文獻(xiàn)

[1]劉斌.論數(shù)字地球與現(xiàn)代測繪科技的發(fā)展[J].住宅與房地產(chǎn)，2017（12）：229.

[2]劉超群，李貞.現(xiàn)代測繪地理信息理論與技術(shù)發(fā)展綜述[J].價值工程，2017（33）：245-247.

[3]李蕩.淺談現(xiàn)代測繪技術(shù)在道路橋梁工程中的應(yīng)用[J].價值工程，2018（24）：252-253.

[4]聶云焱.地質(zhì)測繪中現(xiàn)代測繪技術(shù)的應(yīng)用探究[J].科學(xué)與財富，2017（17）：80.