現(xiàn)代測繪技術在工程測量中的應用研究

張大鵬 韓爽

摘要：測量技術具有極為廣泛的應用范圍，在水利水電，交通運輸行業(yè)和建筑行業(yè)都具有較為普遍的應用，工程測繪測量技術的科學應用能夠使其現(xiàn)場人員更為全面的了解物體發(fā)展狀態(tài)，保障現(xiàn)場施工的有效性和科學性，為了對其具有更為明確的認知，特此展開本次研究，希望能夠?qū)ζ涔こ淌┕べ|(zhì)量進行更高程度的保障。

關鍵詞：現(xiàn)代測繪技術;工程測量;應用

1測繪技術的發(fā)展歷史

最早的測繪技術起源于觀測天文現(xiàn)象，根據(jù)天文現(xiàn)象的變化來表征地球地面上的空間位置信息，用這種方法記錄的位置信息簡單、粗糙，并沒有實際的應用價值。隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、衛(wèi)星通訊等技術和理論的發(fā)展及其在測繪技術中的廣泛應用，各種新型測繪理念帶動了各種新型測繪技術的出現(xiàn)，測繪結(jié)果對建設工程項目的支持力度越來越大，進一步地保證了工程建設的質(zhì)量，降低了工程建設的成本。

2現(xiàn)代測繪技術概況

現(xiàn)代測繪技術主要建立在遙感技術、衛(wèi)星定位技術和地理信息系統(tǒng)的基礎之上，對工程項目的建設和實施提供基礎性的數(shù)據(jù)支撐和規(guī)劃保障作用。工程測量最主要的目的是通過測繪技術把設計圖紙上標注的建筑物的各項尺寸、結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和位置坐標放置到實際地形中，確保工程師和建筑工人能夠準確地按圖施工。建筑物落成后，可以應用測量技術比對實際建設效果與設計圖紙的差異，發(fā)現(xiàn)不合適的問題，并進行修補。

3現(xiàn)代測繪技術涉及的技術手段

3.1北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)在測繪中的應用。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，是我國獨立研制的一套具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的全球定位系統(tǒng)。在測控領域，最初使用的都是美國的GPS全球定位系統(tǒng)。過去的十多年內(nèi)，限于技術水平和應用成本，全球范圍內(nèi)也僅有GPS實現(xiàn)了低成本定位接入。北斗正是為打破GPS壟斷而生的。作為全新的基于衛(wèi)星的全球定位系統(tǒng)，北斗能夠提供遠高于GPS的定位精度。在最初級的公開版本中，定位精度已經(jīng)能夠打到縱橫10m以內(nèi)，授時延遲20ns以內(nèi)，用于測速則能夠支持低至0.2m/s的測速分辨率。該精度已經(jīng)超越了GPS在民用領域提供的參數(shù)與此同時北斗集成了衛(wèi)星通信功能，允許任何接入終端的已授權(quán)設備利用導航系統(tǒng)傳遞短報文信息。這使得測繪應用中自主定位、自主運行、自主數(shù)據(jù)上報成為了可能。

3.2 GIS系統(tǒng)。GIS即地理信息系統(tǒng)。它是一種以地理位置為核心、地圖為表現(xiàn)形式、地理數(shù)據(jù)和與地理相關的其他關聯(lián)信息共同組成的綜合性地理信息展示和決策系統(tǒng)。通常情況下，GIS系統(tǒng)擁有一個龐大的數(shù)據(jù)庫、一套高效的數(shù)據(jù)展示模塊以及一些簡單的數(shù)據(jù)分析應用。GIS系統(tǒng)在構(gòu)建之初首先要采集地理信息，通過測繪技術，GIS系統(tǒng)將獲得一系列可用資源，用于構(gòu)建整個區(qū)域的地理信息數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫用于容納測繪數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)展示模塊則將數(shù)據(jù)分析結(jié)果用可視化的方式提供測繪人員，供測繪人員改進和精進模型。整套GIS系統(tǒng)的應用，使得測繪結(jié)果逐步可視化。其數(shù)據(jù)處理模塊則實際承擔了大部分非前臺工作。

3.3 AR/VR技術。虛擬現(xiàn)實技術和增強現(xiàn)實技術，是消費級信息技術之一。AR和VR彼此關聯(lián)卻又相互不同。兩者都來源于計算機圖形學，目的都是開創(chuàng)以虛擬技術為核心、使用虛擬化技術3D模型投射給用戶。這里的典型用戶依然是測繪人員。測繪人員通相應構(gòu)建的工具完成整個區(qū)域的建模，然后通過VR和AR進入被測區(qū)塊的3D模型，通過對比設計稿、規(guī)劃方案，可以方便地對新模型進行評估，并給出意見。此類模型的一大好處是可展現(xiàn)細節(jié)，便于直接體驗最終的測繪效果。

3.4人工智能。人工智能也是目前信息技術的一個主要發(fā)展方向。人工智能應用領域也很廣泛，具體到測繪領域，人工智能可以利用監(jiān)督或非監(jiān)督模型，預先訓練測繪數(shù)據(jù)處理邏輯和算法。通過對算法的設計和實踐，人工智能能夠幫助測繪人員優(yōu)化測量數(shù)據(jù)，拋除不可靠數(shù)據(jù)，對需要圖像智能處理或疊加等工作可以高效完成。測繪領域的人工智能，目前正在不斷被挖掘，相信有一天能夠像測繪人員一樣為測繪事業(yè)提供支撐。

3.5物聯(lián)網(wǎng)傳感器。在對水域進行測繪時，傳感器能夠?qū)⑺鳡顟B(tài)實施實時監(jiān)測和回傳，回傳數(shù)據(jù)經(jīng)過處理既可以用作流域測繪。物聯(lián)網(wǎng)傳感器就是用于捕捉水流狀態(tài)的小設備。通過無線或者有線方式提供網(wǎng)絡接入，并以預定義的周期向主控網(wǎng)關報告?zhèn)鞲衅鬟\行情況。主控網(wǎng)網(wǎng)關獲取到測量得到的數(shù)據(jù)后，構(gòu)建流域監(jiān)測模型。對于其他復雜地形，相信物聯(lián)網(wǎng)傳感器也能找到相應的實現(xiàn)途徑，以電子采集器的身份加入到測繪工作中來。

4現(xiàn)代測繪技術在工程測量中的優(yōu)化

4.1提高測繪結(jié)果的實時性?，F(xiàn)代測繪技術及所依賴實施的測繪儀器，基本都是單機作業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)測量和數(shù)據(jù)存儲的功能，但是對數(shù)據(jù)的在線分析能力有待提高，對數(shù)據(jù)做不到實時處理。因此，需要加強測繪儀器與計算機之間的實時通信的研究，實現(xiàn)測繪數(shù)據(jù)安全、快速地通過網(wǎng)絡上傳到計算機中，利用計算機中預裝載的數(shù)據(jù)處理軟件快速分析出結(jié)果，實現(xiàn)對工程測量的指導。這一方面需要研究測繪儀器與計算機之間的實時通信。另一方面，需要研究并開發(fā)計算機中的相關測繪數(shù)據(jù)處理和計算軟件，并盡可能地提高算法的穩(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。要實現(xiàn)對地下和水下地理位置信息的準確測繪，一方面，需要研制適用于地下和水下工作環(huán)境的測繪儀器，提前預制地理坐標信息，通過多臺儀器的相互標定來獲取測繪數(shù)據(jù)并實現(xiàn)地形繪圖;另一方面，需要研究新的測繪和計算方法，在沒有遙測技術、衛(wèi)星定位技術等相關輔助手段的支持下，如何通過新的理論和方法來獲取想要的地理信息數(shù)據(jù)。

5結(jié)束語

總而言之，在進行建筑工程測量，水利工程建設和平面控制過程中科學應用現(xiàn)代測繪技術能夠?qū)ζ錅y量工作的精確性進行更高程度的保障，確保有序開展現(xiàn)場施工作業(yè)。與此同時，通過提升測繪實時性，優(yōu)化地下數(shù)據(jù)，保障水下數(shù)據(jù)能夠確科學完善現(xiàn)代測繪技術，確保相關數(shù)據(jù)具有更高程度的精確度，對其建筑工程效果進行更高程度的保障，使其更好地滿足現(xiàn)代建筑行業(yè)發(fā)展需求，推進我國現(xiàn)代建筑行業(yè)的進一步發(fā)展。

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作者簡介：

張大鵬，男，1978年9月，本科 遼寧省沈陽市皇姑區(qū)，研究方向：測繪工程。

韓爽，女，1991年9月，本科 遼寧省沈陽市于洪區(qū)，研究方向：測繪工程。