現(xiàn)代測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用分析

顧士征 徐文斌

（山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濟南 250102）

0 引言

如今的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展速度已快到驚人，受其影響現(xiàn)代測繪技術(shù)也在共同進(jìn)步，尤其是在人工智能和各種新算法最為突出，因此使得測繪數(shù)據(jù)的實時性、快速性和準(zhǔn)確性有了明顯提高[1]。

1 測繪技術(shù)的發(fā)展歷程

據(jù)相關(guān)史料記載，測繪技術(shù)最早被用于水利和農(nóng)業(yè)，可謂歷史久遠(yuǎn)。司馬遷在《史記·夏本紀(jì)》中提到禹受命治理洪水的情況：“左準(zhǔn)繩，右規(guī)矩，載四時，以開九州、通九道、陂九澤、度九山”。由此證明早在公元前中國人為了治水就已經(jīng)開始使用簡單的測量工具了，雖然當(dāng)時的方法過于簡單、粗糙，對于現(xiàn)今并沒有實際的應(yīng)用價值，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，同時也帶動了測繪技術(shù)的發(fā)展。截至今日現(xiàn)代測繪技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)，尤其是在工程測量上給予了極大的幫助， 精確的計算能力使工程質(zhì)量得到有效保障，也為工程建設(shè)降低了成本。

2 現(xiàn)代測繪技術(shù)涉及的技術(shù)手段

2.1 遙感技術(shù)的應(yīng)用

遙感平臺通常是指飛機、衛(wèi)星等設(shè)備，其作用主要是為了獲取數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)，借助各種傳感器對地面物質(zhì)的電磁波特性做詳細(xì)記錄。在實際工程測繪工作中使用遙感技術(shù)獲取最大優(yōu)勢主要體現(xiàn)于大大提高了收集數(shù)據(jù)的效率和能力，更是加強了數(shù)據(jù)的安全性，可謂是工程測繪的一大助力。 如今科技水平日漸發(fā)達(dá)，遙感技術(shù)完成了很多傳統(tǒng)人工測繪技術(shù)所無法完成的項目，因此使得很多傳統(tǒng)的人工測繪技術(shù)逐漸被遙感技術(shù)所取締。 比如，在測繪工作中遇到突發(fā)性自然災(zāi)害（山體滑坡、泥石流等）時，傳統(tǒng)的人工測繪技術(shù)無法在短時間內(nèi)完成測量工作，若強行恢復(fù)工作很難保證工作人員的安全；但若使用遙感技術(shù)，通過無人機等設(shè)備可以即刻對測繪區(qū)域展開完整清晰的拍攝，為工程項目節(jié)省了時間成本，同時也無須擔(dān)心工作人員的安全問題[2]。另外，傳統(tǒng)測繪技術(shù)常常還會受天氣和環(huán)境的影響而無法進(jìn)行清晰直觀的測量，但若換作無人機等設(shè)備則能準(zhǔn)時進(jìn)入所測區(qū)域進(jìn)行實時監(jiān)測，收集所需數(shù)據(jù)，順利完成任務(wù)，為后續(xù)測量工作打好基礎(chǔ)。

2.2 定位系統(tǒng)的應(yīng)用

全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛且評價及高，如今在工程測繪中也成功引用了此項技術(shù)，向創(chuàng)新改革的道路又邁進(jìn)一步。 以往使用傳統(tǒng)測繪方式進(jìn)行測量時，一般會選擇地面人工的方式，選用尺子等工具進(jìn)行測量，雖說最終也能完成測量工作，但其測量結(jié)果往往準(zhǔn)確率低，而且測量過程中需要投入大量的人力和物資，測量周期長工作效率卻低，投入和輸出無法達(dá)成正比。 而現(xiàn)如今由于定位系統(tǒng)的成功引入，利用全球定位系統(tǒng)進(jìn)行坐標(biāo)定位，測量結(jié)果更為準(zhǔn)確。 為工程測繪節(jié)省掉大量的人力和物資，資源得到合理分配，測量效率明顯提高，可謂是受益良多。 另外，全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用為測繪技術(shù)打開了局面，使其不再受限于地面的測量，更是置身于海洋和宇宙，舍去原來那些傳統(tǒng)固定的測量方式，取而代之的就是現(xiàn)在這些動態(tài)創(chuàng)新的廣泛型測量方式，如此才能滿足當(dāng)今工程測繪的需求，工程建設(shè)質(zhì)量才有所保障、效率才有所提高。

2.3 攝影技術(shù)的應(yīng)用

攝影技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用一般是指使用攝影測量設(shè)備完成測量工作，當(dāng)通過特定技術(shù)設(shè)備完成測量以后再結(jié)合計算機的精密計算，即可呈現(xiàn)完整又清晰的圖像，保證測繪的實時性和全面性。比如，當(dāng)測量對象為電線、鐵路或公路時，對比測量結(jié)果，攝影技術(shù)為工程測繪所提供的方法遠(yuǎn)比傳統(tǒng)測繪技術(shù)所使用的方法更為精準(zhǔn)。作為一位從事現(xiàn)代工程測繪的工作人員，必須熟知攝影測量的相關(guān)知識，掌握成圖方式及映像處理方法，這樣才能充分發(fā)揮攝影測量在工程測繪中的應(yīng)用價值。 在實際攝影測量過程中會發(fā)現(xiàn)，無須像傳統(tǒng)測繪那樣與被測物體發(fā)生直接接觸即可得到非常精準(zhǔn)的測量結(jié)果，為測量工作節(jié)省了人力和物力，也為后續(xù)工作留下充分的時間和資源。而且，根據(jù)不同的測量對象攝影技術(shù)所提供的測量方法不同，可謂是“因地制宜”，面對不同的問題有著適合的應(yīng)對方式，具有較強的適應(yīng)性。 因此使用攝影技術(shù)可以完成大規(guī)模的測量工程，實現(xiàn)低成本高質(zhì)量的測量目的。

3 現(xiàn)代測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

3.1 在高程控制網(wǎng)測量中的應(yīng)用

在對高程控制網(wǎng)進(jìn)行測量時，整個過程中不同測量點所使用的儀器不同。 例如，在對各個高程控制點間的高度差進(jìn)行觀測時是選用的水準(zhǔn)儀，而在測量角度和邊長時則分別選用經(jīng)緯儀和電測波測距儀，測量結(jié)束后根據(jù)所測數(shù)據(jù)計算書具體位置和方位。其測量過程一般要分三步完成：建立高程控制網(wǎng)、測站計算和高差計算。

3.2 在平面控制網(wǎng)測量中的應(yīng)用

平面控制網(wǎng)測量一般包括以下三個步驟：第一，搭建平面控制網(wǎng)。首先選出被測區(qū)域中的平面控制點，然后按照三角形狀搭建全部控制點， 最后在所選中的平面控制點上設(shè)置地面標(biāo)志和測量覘標(biāo)， 這就完成了平面控制網(wǎng)的搭建。 第二，數(shù)據(jù)測量。 數(shù)據(jù)測量也需經(jīng)過三步，首先使用經(jīng)緯儀測繪各控制點之間的相對角度，然后測出相關(guān)控制點之間的邊長， 最后把測量所得的所有數(shù)據(jù)登記在冊。 第三，進(jìn)行計算。 將測量所得數(shù)據(jù)通過三角測量法、 交匯點測量法或?qū)Ь€測量法的相關(guān)計算公式進(jìn)行計算，即可得出所需數(shù)據(jù)。

4 現(xiàn)代測繪技術(shù)在工程測量中的優(yōu)化

4.1 提高測繪結(jié)果的實時性

現(xiàn)代測繪技術(shù)和所使用的測繪儀器多為單機作業(yè)，雖然可以完成測量和對數(shù)據(jù)的儲存，但同時也存在諸多問題，例如，在處理數(shù)據(jù)方面存有不足之處，主要是數(shù)據(jù)在線分析能力較差，暫時還無法實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實時處理等。 而如今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)如此發(fā)達(dá)，筆者建議研發(fā)人員應(yīng)從計算機實時通信入手，對測繪儀器再做進(jìn)一步改進(jìn)，為今后能夠?qū)崿F(xiàn)測繪數(shù)據(jù)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸快速上傳至計算機，其過程不僅是速度快還要保證數(shù)據(jù)的安全問題。數(shù)據(jù)處理軟件對計算機所接收到的測繪數(shù)據(jù)加以分析并得出結(jié)果，完成對工程測量的指導(dǎo)工作。 所以，這不僅需要研究測繪儀器與計算機的實時通信問題，同時還需要研發(fā)配套的計算機測繪數(shù)據(jù)處理和計算的應(yīng)用軟件，而研發(fā)新軟件的目的就是為了提高算法的穩(wěn)定性和計算速度。

4.2 開發(fā)測繪數(shù)據(jù)的地下和水下獲取方法

目前針對地下和水下地理位置的測繪技術(shù)尚不成熟，急需對地下和水下特殊的工作環(huán)境研發(fā)出一套能夠適應(yīng)這種環(huán)境的測繪儀器，可以提前設(shè)置地理坐標(biāo)信息，由多臺儀器相互標(biāo)定進(jìn)而獲取測繪數(shù)據(jù)并繪制成圖。

5 結(jié)語

現(xiàn)代測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用價值極其可觀，不僅能為工程測量提供所需數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)的科學(xué)性和準(zhǔn)確度都極高，而且還為工程測量結(jié)果提供了有效的保障，使工程建設(shè)在前期的規(guī)劃和設(shè)計軌道上順利前行。 我們只有在實際工作中總結(jié)經(jīng)驗，不斷研發(fā)不斷創(chuàng)新，才能使現(xiàn)代測繪技術(shù)更好地服務(wù)于工程建設(shè)，為其質(zhì)量保駕護航。 正所謂滿足高要求才會產(chǎn)出高質(zhì)量，文中不僅分析了現(xiàn)代測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用，還提出一些現(xiàn)代測繪技術(shù)中所存在的問題及改進(jìn)方向，希望對今后測繪行業(yè)的發(fā)展有所幫助。