現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用研究

肖彬

（惠州大亞灣經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)測(cè)繪院，廣東 惠州 516081）

1 引言

現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)具有精確度高、操作簡(jiǎn)捷的優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越受到工程測(cè)量人員的青睞，并且隨著互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代測(cè)繪工程中可以依托云技術(shù)、大數(shù)據(jù)等信息化手段使測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確，測(cè)量范圍更加廣闊，測(cè)量速度更加快速。與此同時(shí)，還能有效節(jié)約人力、物力和財(cái)力，從而進(jìn)一步保障整個(gè)工程的建設(shè)質(zhì)量。

2 現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展

現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的主要內(nèi)容有遙感技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)以及地理信息技術(shù)，這些技術(shù)的使用既能保障數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，還能提高測(cè)量工作的效率。通常情況下，測(cè)量人員會(huì)根據(jù)測(cè)量結(jié)果將測(cè)量地區(qū)的建筑物等明顯標(biāo)志的尺寸、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、坐標(biāo)等記錄在施工圖中，然后由施工人員根據(jù)圖紙進(jìn)行施工，在施工過(guò)程中也會(huì)隨時(shí)對(duì)比圖紙，防止出現(xiàn)問(wèn)題。但對(duì)于公路、鐵路、隧道、偏僻山體等地物的測(cè)量，僅靠人力無(wú)法完成，而現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)能很好地解決以上問(wèn)題，從而為施工人員的施工帶來(lái)巨大的便利。

3 現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的積極意義

3.1 有效提高工程測(cè)量的精度

隨著人們對(duì)生活質(zhì)量的要求越來(lái)越高，工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)也在隨之提高。工程測(cè)量中，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性直接決定了工程的整體質(zhì)量，因此，需要用最先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)進(jìn)行工程測(cè)量。在現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)中，定位系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的準(zhǔn)確采集和處理，同時(shí)，配以高清的圖片，方便施工人員對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)、處理、分析和整合，從而有利于后續(xù)施工環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行。

3.2 有效滿足不同工程特點(diǎn)的測(cè)量需求

傳統(tǒng)的測(cè)量方法只依靠人力和基本的測(cè)量工具，對(duì)于一些地勢(shì)較為復(fù)雜的地區(qū)，測(cè)量工作很難開(kāi)展。而現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)不僅具有多樣的技術(shù)方法，適合多種作業(yè)地點(diǎn)，并且操作也非常簡(jiǎn)便，可以同時(shí)滿足不同數(shù)據(jù)的加工需求。例如，測(cè)量人員可以通過(guò)多種技術(shù)進(jìn)行測(cè)繪，將結(jié)果進(jìn)行匯總，依托現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)精準(zhǔn)處理數(shù)據(jù)，從而得出施工人員所需要的所有信息[1]。由此可見(jiàn)，現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)具有更高的適應(yīng)性，在各種工程測(cè)量中都能夠有效滿足需求，因此，被廣泛使用。

3.3 有效優(yōu)化測(cè)量效果

在同樣的作業(yè)環(huán)境下，現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)，測(cè)量地點(diǎn)的選取不再僅僅依靠人的主觀經(jīng)驗(yàn)，而是根據(jù)精準(zhǔn)數(shù)據(jù)的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行選取，測(cè)量過(guò)程也不再受到天氣等因素的影響，依托多樣的現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)測(cè)量，避免出現(xiàn)延誤工期的現(xiàn)象。

4 現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

4.1 遙感技術(shù)的應(yīng)用

遙感技術(shù)包括無(wú)人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)、衛(wèi)星測(cè)繪技術(shù)等，主要依托飛行設(shè)備在空中進(jìn)行全面測(cè)量或局部測(cè)量工作。地面連接設(shè)備在飛行設(shè)備測(cè)量的同時(shí)，獲取所有數(shù)據(jù)信息和影像信息。通過(guò)遙感技術(shù)獲取的信息具有準(zhǔn)確性、及時(shí)性，并且隨著工程項(xiàng)目多樣化的發(fā)展，遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣。遙感技術(shù)主要通過(guò)遙感圖像獲取物體在電磁波中的各種動(dòng)態(tài)信息，如反射、吸收、發(fā)射等，因此，遙感測(cè)繪廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)、氣象監(jiān)測(cè)以及大型森林防火和專業(yè)人員收集專業(yè)數(shù)據(jù)的工作中。并且一般在工程測(cè)量中，遙感技術(shù)可以準(zhǔn)確計(jì)算災(zāi)害程度，例如，山體滑坡的具體坡度、泥石流的土方量、湖泊水庫(kù)的蓄水量等，救災(zāi)部門可以依照遙感技術(shù)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)采取進(jìn)一步的救災(zāi)防控措施[2]。再如，在地質(zhì)工程的測(cè)量過(guò)程中，若遇到天氣不好的情況，或出現(xiàn)一些自然災(zāi)害（如山體滑坡等），僅靠人力是無(wú)法進(jìn)行的。并且對(duì)于地勢(shì)復(fù)雜的地區(qū)，測(cè)量工作一般周期較長(zhǎng)，覆蓋面較廣，此時(shí)通過(guò)遙感技術(shù)進(jìn)行測(cè)量既能確保測(cè)量人員的安全，也能收集完整的信息。再如，遇到陰天、下雨等天氣時(shí)，人眼無(wú)法遠(yuǎn)距離觀測(cè)所測(cè)量的地勢(shì)特征，而采用遙感技術(shù)則能夠順利進(jìn)入測(cè)量區(qū)域，進(jìn)行拍照監(jiān)測(cè)，對(duì)于施工人員來(lái)講，能夠獲取更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

4.2 定位系統(tǒng)的應(yīng)用

現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)中的定位系統(tǒng)技術(shù)不僅被用于工程測(cè)量中，也廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域中。傳統(tǒng)的測(cè)量工作以尺子測(cè)量、人眼觀察、手寫計(jì)算的形式進(jìn)行測(cè)量，雖然可以完成一定的測(cè)量工作，但是會(huì)存在一定誤差，并且耗時(shí)較長(zhǎng)。而使用定位系統(tǒng)可以在工程測(cè)量中準(zhǔn)確定位測(cè)量地址，通過(guò)定位坐標(biāo)提高測(cè)量速度和結(jié)果的精確度。同時(shí)，在工程作業(yè)過(guò)程中，極大地減少了人員數(shù)量，往往由2~3個(gè)人就能完成測(cè)量工作，相對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)，可以有效節(jié)約人力成本。

4.3 攝影技術(shù)的應(yīng)用

攝影技術(shù)，是指在測(cè)量過(guò)程中通過(guò)對(duì)圖像進(jìn)行拍照、錄像等操作，將圖像信息傳回至地面控制臺(tái)，測(cè)量人員再結(jié)合計(jì)算機(jī)的相關(guān)操作提取圖像中的關(guān)鍵信息，從而達(dá)到全面測(cè)繪的效果。攝影技術(shù)主要是通過(guò)無(wú)人機(jī)設(shè)備攜帶的高清攝像頭對(duì)測(cè)量地區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。由此可見(jiàn)，攝影技術(shù)不會(huì)受到地理環(huán)境、天氣環(huán)境等的限制，因此，也可以廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)地圖的測(cè)繪、森林資源的調(diào)研，以及線狀工程的勘察選線工作中[3]。

攝影技術(shù)通常會(huì)用在公路、鐵路、電線、建筑物等的工程測(cè)量中。傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)無(wú)法達(dá)到一定的距離和高度，測(cè)量結(jié)果也不具備準(zhǔn)確性和參考性。而現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)中，若測(cè)繪人員能夠熟練掌握攝影技術(shù)的使用，可以通過(guò)放大和縮小對(duì)圖像進(jìn)行處理，找到制約工程進(jìn)行的因素，方便管理人員及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，為后續(xù)施工奠定良好的基礎(chǔ)。另外，攝影技術(shù)在不同的工程項(xiàng)目中也有不同的使用方法，測(cè)量人員應(yīng)當(dāng)依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)特點(diǎn)，科學(xué)選擇攝影技術(shù)，最大程度地發(fā)揮攝影技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高測(cè)量的信度和效度。

4.4 地理信息技術(shù)的具應(yīng)用

地理信息技術(shù)，是指對(duì)測(cè)量地區(qū)所有信息進(jìn)行全面測(cè)量和分析的能力。測(cè)量地點(diǎn)往往在空間分布中具有多種特點(diǎn)，因此，依托地理信息技術(shù)可以對(duì)空間信息進(jìn)行存儲(chǔ)和分析，測(cè)量人員再經(jīng)過(guò)推理和判斷，將計(jì)算機(jī)的計(jì)算結(jié)果和工作人員的具體經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，最終獲取有效的地理測(cè)繪信息。

地理信息技術(shù)通常會(huì)用在國(guó)土空間管理項(xiàng)目中，由于此類項(xiàng)目涉及國(guó)土主權(quán)的確認(rèn)與保護(hù)，所有測(cè)量工具要選擇國(guó)際先進(jìn)技術(shù)，測(cè)量人員更是要有更高的專業(yè)技能水平，這樣才能準(zhǔn)確依托地理信息技術(shù)做好工程測(cè)量工作，全面保障數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與科學(xué)性。

4.5 GNSS技術(shù)的應(yīng)用

針對(duì)一些地面測(cè)繪，現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)中的GNSS（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的、精確度最高的測(cè)繪技術(shù)。通常情況下，在大地測(cè)量、重力基準(zhǔn)、應(yīng)用導(dǎo)航等方面被廣泛使用，并且在一些測(cè)量工作中，GNSS技術(shù)已經(jīng)取代了無(wú)線電導(dǎo)航、傳統(tǒng)的大地測(cè)量以及天文測(cè)量導(dǎo)航定位技術(shù)，GNSS技術(shù)仍然在不斷探索和更?？偟膩?lái)講，GNSS技術(shù)包括全球定位系統(tǒng)、格洛納斯導(dǎo)航系統(tǒng)、伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，這些系統(tǒng)可以有效地運(yùn)用在各類工程測(cè)量中，通過(guò)計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)的使用獲取最精準(zhǔn)、最可靠的數(shù)據(jù)信息[4]。當(dāng)然，GNSS技術(shù)對(duì)操作人員的要求也較高，工程管理人員應(yīng)當(dāng)安排綜合素質(zhì)較高的操作人員，這樣才能依據(jù)人員的專業(yè)分析獲取最前沿的數(shù)據(jù)信息。

4.6 現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在高程控制網(wǎng)中的測(cè)量

測(cè)量人員進(jìn)行一些高程控制網(wǎng)的測(cè)量工作時(shí)，常選取水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測(cè)，然后根據(jù)計(jì)算公式算高差，再利用電磁波測(cè)出具體的距離與控制網(wǎng)的邊長(zhǎng)，結(jié)合經(jīng)緯儀測(cè)量高程控制網(wǎng)的角度，最終得出控制點(diǎn)具體的位置和坐標(biāo)。需要注意的是，測(cè)量人員首先應(yīng)建立高程控制網(wǎng)；其次，建立測(cè)量站，進(jìn)行視距觀察；最后，改變儀器的高度，分別測(cè)量控制點(diǎn)的高程，最終取平均值作為高度差。由此可見(jiàn)，水準(zhǔn)儀、定位儀、電測(cè)波等技術(shù)的應(yīng)用大大提高了高程控制網(wǎng)測(cè)量的準(zhǔn)確性。

4.7 現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在平面控制網(wǎng)中的應(yīng)用

除了高程控制網(wǎng)測(cè)量，平面控制網(wǎng)測(cè)量中也會(huì)用到現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)。具體有3個(gè)步驟：首先，如同高程控制網(wǎng)一樣，先搭建平面控制網(wǎng)，在規(guī)定地點(diǎn)內(nèi)選擇平面控制點(diǎn)，將這些點(diǎn)進(jìn)行組合，形成三角形或者四邊形，然后由測(cè)量人員在各個(gè)平面的控制點(diǎn)上建立地面標(biāo)志以及測(cè)量占標(biāo)，從而形成一張平面控制網(wǎng)。其次，測(cè)量人員依托平面控制網(wǎng)的范圍和其中的數(shù)據(jù)測(cè)量所需的數(shù)據(jù)。先利用經(jīng)緯儀測(cè)量各個(gè)平面控制點(diǎn)之間的角度，然后使用電磁波測(cè)量平面控制點(diǎn)之間的距離以及邊長(zhǎng)，將所有數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，輸入計(jì)算機(jī)內(nèi)。最后，測(cè)量人員根據(jù)計(jì)算機(jī)的測(cè)量結(jié)果，再依托自己的工作經(jīng)驗(yàn)，計(jì)算出工程所需的具體數(shù)據(jù)。通常情況下，測(cè)量人員會(huì)通過(guò)三角測(cè)量法、交匯點(diǎn)測(cè)量法或?qū)Ь€測(cè)量法進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，然后，比較數(shù)據(jù)之間的誤差，得出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

5 現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的優(yōu)化

5.1 優(yōu)化數(shù)據(jù)測(cè)繪結(jié)果的實(shí)時(shí)接收性

不管何種測(cè)繪技術(shù)，都依賴著精密的作業(yè)儀器，現(xiàn)階段，現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)也是通過(guò)單機(jī)作業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量和傳輸。但在信息傳輸過(guò)程中，往往會(huì)由于數(shù)據(jù)線連接不佳以及信息接收準(zhǔn)確度不高等因素，使數(shù)據(jù)受到破壞。因此，在應(yīng)用現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的測(cè)量作業(yè)中，施工人員應(yīng)當(dāng)確保測(cè)量?jī)x器和地面接收儀器之間的連接性，確保所有數(shù)據(jù)都能快速及時(shí)地傳輸?shù)接?jì)算機(jī)信息中，這樣才能有助于測(cè)量人員第一時(shí)間獲取信息。除此之外，測(cè)量人員應(yīng)熟練使用數(shù)據(jù)測(cè)量接收處理軟件，以便詳細(xì)計(jì)算出所需數(shù)據(jù)。

5.2 不斷優(yōu)化測(cè)繪技術(shù)在地下和水下的應(yīng)用

地面測(cè)量技術(shù)相對(duì)來(lái)講較為容易，通過(guò)優(yōu)化測(cè)量技術(shù)，引進(jìn)先進(jìn)的測(cè)量設(shè)備，能夠有效克服測(cè)量困難，完成測(cè)量工作。但對(duì)于地下工作和水下工作環(huán)境來(lái)講，對(duì)測(cè)繪儀器的要求會(huì)更高。例如，儀器要具備準(zhǔn)確定位、測(cè)量坐標(biāo)的能力，此時(shí)，測(cè)量人員需要聯(lián)合多臺(tái)測(cè)量設(shè)備來(lái)獲取最終的定位坐標(biāo)，依靠獲取的數(shù)據(jù)繪制地形圖。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)是時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，實(shí)踐證明，其不僅可以有效節(jié)約人力、物力和財(cái)力，也能為企業(yè)帶來(lái)更加準(zhǔn)確和參考價(jià)值更高的數(shù)據(jù)，全面保障作業(yè)人員的安全性以及工程的整體質(zhì)量。相信在未來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新，現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的測(cè)量水平仍然會(huì)持續(xù)進(jìn)步，為國(guó)家工程測(cè)量行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展貢獻(xiàn)力量。