攝影測量與遙感技術(shù)在建筑工程中的實踐應(yīng)用探索研究

周利敏

摘要：隨著工程建設(shè)項目規(guī)模的日益擴大以及測量技術(shù)的不斷進步，攝影測量與遙感技術(shù)在建筑工程建設(shè)中的應(yīng)用越來越廣泛。本文從攝影測量與遙感技術(shù)在建筑工程建設(shè)中的意義及內(nèi)涵入手，探討了攝影測量與遙感技術(shù)在建筑工程建設(shè)中常用的技術(shù)方法，并對攝影測量與遙感技術(shù)在建筑工程實踐應(yīng)用中進行了初步探索，希望所提建議對同行有所裨益。

關(guān)鍵詞：攝影測量;遙感技術(shù);建筑工程

引言

經(jīng)濟發(fā)展帶動了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，促使攝影測量及遙感技術(shù)水平隨之逐漸提高，使其成為一種綜合性技術(shù)，其中主要包括遙感、信息、地理及定位等技術(shù)，具有測量范圍廣泛、測量面積大、工期短、工作效率和質(zhì)量高的優(yōu)勢。測量范圍廣、覆蓋面大、工作時間短、成像質(zhì)量好、工作效率高，將攝影測量與遙感技術(shù)應(yīng)用于建筑工程中，在很大程度上可以有效地縮短工作周期，節(jié)約一定的人力、財力以及物力，同時，它可以克服傳統(tǒng)地面勘測的不足，實現(xiàn)動態(tài)勘測，提高勘測速度，為工程勘測提供可靠的地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造和地物判別等數(shù)據(jù)信息，有助于確保建筑工程順利進行。若將這 2 種技術(shù)應(yīng)用于建筑工程，可以縮短工期，節(jié)約財力、人力及物力等資源。本文依據(jù)二者的內(nèi)涵及應(yīng)用的意義，提出了幾點應(yīng)用策略，對我國相關(guān)技術(shù)的進步有理論性意義，對建筑測量業(yè)的發(fā)展有現(xiàn)實意義。

1 攝影測量與遙感技術(shù)的概念

1. 1 攝影測量技術(shù)

攝影測量，其任務(wù)主要是對不同比例尺的地形圖進行測繪，創(chuàng)建相關(guān)數(shù)據(jù)模型，主要提供較全面的地理信息數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的準確與詳細有利于我國地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測、環(huán)境氣候的預(yù)估以及地質(zhì)、地形的勘測，并為社會建設(shè)與發(fā)展的各方面提供信息依據(jù)。在工程測量過程中，攝影測量技術(shù)的應(yīng)用主要是依靠攝影技術(shù)對目標的相關(guān)信息進行收集[1]。近年來，我國攝影測繪技術(shù)逐漸步入數(shù)字化階段，可以借助計算機及攝影技術(shù)相結(jié)合完成測繪任務(wù)，有利于其精準度的提高以及測繪速度的加快。在人口密集地域應(yīng)用該技術(shù)，除了可以提高測量數(shù)據(jù)的精準度與速度，還可以節(jié)省人力、財力、物力等資源，從而有利于降低工程成本。

1. 2 遙感技術(shù)

遙感技術(shù)是通過人造衛(wèi)星、無人機及其他飛行設(shè)備對地標的電磁信息與輻射信息進行采集，為人們對地球環(huán)境與資源的判斷提供支持，其基礎(chǔ)是航空攝影與信息判讀。同時，科技發(fā)展，電子技術(shù)與航天技術(shù)也隨之獲得了相應(yīng)的發(fā)展，具有綜合性體征的感測技術(shù)逐漸誕生[2]。據(jù)研究，各物體的電磁波與輻射值均不相同，應(yīng)用分辨率較高的遙感技術(shù)得到的地物

2攝影測量與遙感技術(shù)的應(yīng)用意義

攝影測量與遙感技術(shù)其原理是在非實地接觸的基礎(chǔ)上，以物體傳送到傳感器上的信息數(shù)據(jù)顯示方式來實現(xiàn)對目標的勘測。攝影測量與遙感技術(shù)，集全球定位技術(shù)、遙感技術(shù)、信息技術(shù)以及地理技術(shù)等功能與一體，測量范圍廣，信息容量大，工作時間短，時效性強，分辨率高，影像準確，技術(shù)經(jīng)濟效益高。同時，不需要戶外作業(yè)，可以減少環(huán)境因素的影響，降低投入成本。此外，還可以實現(xiàn)對目標動態(tài)的實時觀察，通過對遙感圖像的分析和必要數(shù)據(jù)處理，能獲取所需要的信息數(shù)據(jù)。隨著工程建設(shè)項目規(guī)模的日益擴大以及測量技術(shù)的不斷進步，攝影測量與遙感技術(shù)在建筑工程建設(shè)中的應(yīng)用越來越廣泛。

建筑工程建設(shè)除了受政治、經(jīng)濟等基本因素的影響外，還受工程所及在地區(qū)及周邊區(qū)域地質(zhì)、水文、氣候、地貌等自然環(huán)境影響，因而在建筑工程建設(shè)初期階段，需要對地形數(shù)據(jù)進行勘測和采集，其勘測與集采質(zhì)量的好壞直接影響到工程建設(shè)質(zhì)量的優(yōu)劣。一旦在勘測和集采過程中出現(xiàn)失誤或錯誤，會造成勘測數(shù)據(jù)失真，從而使工程設(shè)計質(zhì)量受到影響，這在很大程度上會給工程施工帶來安全隱患，最終導(dǎo)致不可避免的損失。傳統(tǒng)的地面勘測和地形數(shù)據(jù)集采方式，受技術(shù)手段及自然環(huán)境條件的影響，工作周期長，會消耗大量的人力、財力和物力，工作效率低。攝影測量與遙感技術(shù)，它克服了傳統(tǒng)地面勘測的不足，巧妙地將攝影測量與遙感技術(shù)應(yīng)用建筑工程建設(shè)中，可以節(jié)約一定的人力、物力、財力，擴大測量覆蓋范圍，實現(xiàn)動態(tài)勘測，提高勘測速度。同時，通過對數(shù)據(jù)的技術(shù)分析和判定，可以為工程勘測提供可靠的地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造和地物判別等數(shù)據(jù)信息，從為工程建設(shè)質(zhì)量的提高奠定良好基礎(chǔ)，有著較大的應(yīng)用意義。

3 攝影測量與遙感技術(shù)在建筑工程建設(shè)中常用的技術(shù)方法

3.1高精度輕小型的低空遙感平臺

低空遙感平臺是攝影測量與遙感技術(shù)在建筑工程建設(shè)中較為常見的技術(shù)方法之一。它機動性能好，靈活性強，精確度高，經(jīng)濟實惠，受云層影響小，易于獲取低空數(shù)碼影像資料，同時可以放大比例尺測圖，這在很大程度上彌補了傳統(tǒng)攝影測量和現(xiàn)有航空遙感影像技術(shù)的不足。

3.2衛(wèi)星遙感影像技術(shù)

衛(wèi)星遙感影像技術(shù)主要通過各種星載的非接觸傳感器獲取模擬的或數(shù)字的影像，然后再以解析和數(shù)學(xué)化的方式對所需要的數(shù)據(jù)信息進行提取，并將其存儲在空間信息系統(tǒng)中，最后再借助可視化和符號化的技術(shù)方法對這些信息進行管理、分析和表達，形成最終所需要的產(chǎn)品，使其能夠應(yīng)用到各個領(lǐng)域中。衛(wèi)星遙感影像技術(shù)攝影成像方式靈活多樣，周期較短，立體成圖精準、模型構(gòu)建方式多元化，是現(xiàn)代工程項目獲取大比例尺地理空間數(shù)據(jù)信息至關(guān)重要的技術(shù)手段。

3.3機載激光雷達技術(shù)

機載激光雷達技術(shù)是一種安裝在飛機上的機載激光探測和測距系統(tǒng)，主要通過發(fā)射受控制的激光，利用激光光束的反射和散射回波，對地面和地面上的測量目標進行掃描和定位。

機載激光雷達技術(shù)是為綜合航攝影像和空中數(shù)據(jù)定位設(shè)計而成的，融激光測高計、GPS 全球定位系統(tǒng)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（IMS）等功能為一體，它可以快速、高精度和高空間分辨率地測繪出所在地區(qū)的真實地形圖，直接獲取地面點的三維坐標數(shù)據(jù)，為數(shù)字制圖和 GIS 應(yīng)用提供精確的地面模型數(shù)據(jù);同時，不需要大量的地面控制點，作業(yè)周期快、時效強，采集的高程點密度大，高程數(shù)據(jù)精度受航高限制小、精確度高，能夠滿足各種工程需要。

3.4航空遙感影像技術(shù)

遙感影像技術(shù)可以對信息進行收集、整理、分析以及存儲，并將整合后的數(shù)據(jù)通過專業(yè)的軟件與設(shè)備進行處理，從而獲得可供人員查看的影像資料。其中，信息的收集是通過不同的非接觸式的傳感器來進行的，信息的整理主要是使用數(shù)字法、解析法等對有價值的數(shù)據(jù)進行提取。航空遙感測量技術(shù)具有非常高的技術(shù)含量，具有使用方法靈活多樣、制作的影像精確度高、建模種類多種多樣以及工作周期短等特征[3]。另外，在地理空間中使用遙感技術(shù)，還能夠?qū)⑹占⒄砗蟮臄?shù)據(jù)圖像進行大比例的縮放。當前階段，航空遙感測量技術(shù)成為了建筑工程測量項目中的重要方法。

3.5 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是一種可對多種地質(zhì)情況進行觀測，并將觀測信息中有價值的信息進行挖掘與提取的技術(shù)，由地理系統(tǒng)、模式識別、空間技術(shù)、可視化技術(shù)及地質(zhì)學(xué)相互融合而成。

該技術(shù)的功能豐富，種類繁多，主要包含了對信息的數(shù)據(jù)融合、圖像觀察及 GIS 圖像數(shù)據(jù)等識別的功能。除此之外，通過專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，并以對數(shù)據(jù)進行分析和統(tǒng)計為前提，設(shè)計自動分類系統(tǒng)，使其依據(jù)光譜的相應(yīng)特征，較好地完成圖像光譜的分類工作。對圖像光譜進行分類管理，有利于實現(xiàn)系統(tǒng)對影像的自動識別，加之融入 GIS 信息庫中的各種數(shù)據(jù)，可以最快的效率獲取并明確被觀測地物的各項地學(xué)信息。

4攝影測量與遙感技術(shù)技術(shù)在建筑工程實踐應(yīng)用要點

4.1規(guī)劃測量區(qū)域

為了提高測量的整體質(zhì)量，應(yīng)當在測量前進行必要的規(guī)劃，操作人員應(yīng)當根據(jù)已經(jīng)掌握的資料對測量區(qū)域進行劃分，明確測量區(qū)域的基本情況，找出測量的重點，對測量工作盡可能細致的劃分，以免出現(xiàn)測量不準確的問題。測量時還要找出不合理的地方，保證測量與實地情況相匹配。在測量時還要避免出現(xiàn)飛機拍攝不到的情景，注重消除測量遺漏等問題的出現(xiàn)。因此，對測量區(qū)域的固形狀進行分析，劃分具體的測量矩形或方形，這樣才能提高測量操作的效率。

4.2 明確攝影測量與遙感技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用特點

當前，攝影測量與遙感技術(shù)在建筑工程建設(shè)中雖然得到了一定的應(yīng)用，但在實際應(yīng)用過程中還需要結(jié)合具體的問題進行具體分析，切不可隨意盲目的套用，否則往往會適得其反，影響其最終的測量結(jié)果，造成不必要的損失產(chǎn)生。因此，在將攝影測量與遙感技術(shù)應(yīng)用到實際工程建設(shè)選線選址勘測中時，需要把握好以下特點：一是對勘察測量成果的精確度要求較高，勘察測量數(shù)據(jù)信息應(yīng)進行有效的提取、處理和修正，勘測成果質(zhì)量應(yīng)及時進行驗證;二是勘察測量過程中需要從點到線到面，由淺入深，由表及里，不斷深化;三是應(yīng)進行外業(yè)重點驗證，以確保工程地質(zhì)地貌勘測質(zhì)量的可靠性。四是根據(jù)不同應(yīng)用目標的 SAR 和可見光反映地物不同特性，在獲取不同采用地貌地質(zhì)特征、土壤性質(zhì)、災(zāi)害評估方面應(yīng)采取不同的融合方法。

4.3把握定點航空攝影和無地面控制的高精度對地目標定位

首先，要加強對多傳感器航空遙感集成平臺的深入研究，以更好地把握定點攝影成像和無地面控制的高精度對地目標的直接定位，實現(xiàn)實時測圖以及實時數(shù)據(jù)庫更新。當完成圖像識別和解譯后，可以借助數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對圖像解譯成果進行合理開發(fā)和利用，使之生成專題成果，并構(gòu)建地學(xué)模型，以滿足用戶需求;在利用量測數(shù)碼相機對被測目標進行攝影拍攝時，應(yīng)注意將量測數(shù)碼相機安裝在全站儀的望遠鏡上，以便于導(dǎo)線測量的開展，同時攝影所得的每張影像對應(yīng)的方位元素可以從全站儀的讀數(shù)和導(dǎo)線測量中直接分析出來。

結(jié)語

總之，隨著社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，攝影測量與遙感技術(shù)逐漸走向高精度化、智能化、現(xiàn)代化以及數(shù)字化，為我國的地質(zhì)測繪、資源勘測、土地資源測量等工作提供了有力的保障。攝影測量與遙感技術(shù)在建筑工程建設(shè)中的應(yīng)用，滿足工程施工中經(jīng)濟和技術(shù)的要求，不僅可以提高工程選線質(zhì)量和勘測質(zhì)量，而且可以節(jié)省基建投資財力、物力、人力，有效確保建筑工程建設(shè)質(zhì)量，具有廣闊的發(fā)展前景和利用價值。

參考文獻：

[1]? 金國鋼，陳根法.攝影測量與遙感技術(shù)在建筑工程中的實踐探索[J].江西建材，2016，11（19）：213.

[2]? 聶靖.論攝影測量與遙感新技術(shù)在工程建設(shè)中的應(yīng)用初探[J].工業(yè)，2016，20（12）：240.

[3]? 張祖勛.論攝影測量與工程測量的結(jié)合——攝影全站儀+數(shù)碼攝影機[J].地理空間信息，2004（6）：1～4，14.

（作者單位：玉林市勘察測繪設(shè)計研究院）