工程測繪新技術(shù)應用分析

郭振方

廣東南方數(shù)碼科技有限公司，廣東廣州 510665

0 引言

在道路交通、礦業(yè)、水利、建筑等工程行業(yè)中，都需要進行工程測繪。隨著科學的發(fā)展和新技術(shù)的不斷問世，傳統(tǒng)的測繪技術(shù)已經(jīng)逐漸被新的新技術(shù)和方法取代?，F(xiàn)代化的測繪技術(shù)有全球定位（GPS）系統(tǒng)、數(shù)字化測繪、地理信息（GIS）技術(shù)、遙感（RS）技術(shù)等等，與傳統(tǒng)的測繪技術(shù)相比，這些新技術(shù)具有測繪速度快、準確、易操作、便于傳送和保存等突出的特點，所以，獲得了工程測繪人員的青睞。下面對這些測繪新技術(shù)的應用情況進行簡單的介紹和分析。

1 GPS工程測繪技術(shù)

GPS技術(shù)，又稱為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，是上個世紀后半期在美國開始研制，在90年代獲得成功，屬于一種新型的衛(wèi)星定位與導航系統(tǒng)，在海洋、陸地和航空等各方面都能能進行實時定位與三維導航。最近這些年來，隨著GPS接收技術(shù)的改進，以及其他相應配套技術(shù)如廣域差分法、載波相位等新技術(shù)的研究和進展，導致GPS在實時監(jiān)控、導航、工程測量、城市規(guī)劃等各方面都可以大顯身手。

另外，在GPS技術(shù)的基礎上，又發(fā)發(fā)展形成了RTK（實時動態(tài)）技術(shù)。這種技術(shù)可以把流動工作站在相應坐標系中的定位信息和結(jié)果以三維數(shù)字的方式進行呈現(xiàn)，并可以在相應的范圍內(nèi)測量時達到厘米級甚至更高的精度，這種測量技術(shù)，是對于GPS發(fā)展過程中的里程碑式的進展和突破。

2 GIS工程測繪新技術(shù)

GIS，其含義是地理信息技術(shù)，就是把空間信息、計算機、管理、環(huán)境、測繪遙感等多種科學集成為一體，使之成為顯示地學空間信息的重要手段和工具，現(xiàn)在被應用于多個科學的領(lǐng)域。這種技術(shù)的優(yōu)勢有很多，一是能夠把地理信息的數(shù)據(jù)采集、分析、存儲、三維顯示和與輸出集于一體，二是其在空間觀察和提示、信息的預測和預報、輔助規(guī)劃和決策等方面具有突出的功能。當前，GIS不但是一門非常成熟的技術(shù)學科，更是一門重要的新興產(chǎn)業(yè)，體現(xiàn)在環(huán)境監(jiān)測、測繪、農(nóng)林水利、地質(zhì)礦產(chǎn)、氣象海洋、城市規(guī)劃和開發(fā)、土地管理、國防建設等眾多的領(lǐng)域，而且其作用顯得日趨重要。

借助于GIS技術(shù)，可以及時提供準確和標準化的地理空間的數(shù)字化信息，建立起各個領(lǐng)域的信息化系統(tǒng)，實現(xiàn)科的學規(guī)劃和管理。下面對GIS在數(shù)字化地圖的應用進行簡單的介紹。

地圖測繪的數(shù)字化，是指在處理GIS系統(tǒng)過程中，需要先把原有的地圖信息利用特定的技術(shù)進行數(shù)字化，這需要花費一定的時間和精力，在工程測繪階段，更要有較大的人力、財力上的投入。如果當已有的紙制化地圖在現(xiàn)勢性、比例和精度等方面都符合要求時，則完全可以借助于相應的設備，把這些信息輸入到計算機中，在通過編輯和修補后，就可以生成對應的數(shù)字化信息和地圖。當前，這方面的設備主要有掃描矢量數(shù)字化儀和手扶式跟蹤數(shù)字化儀，對于那些大比例尺的地圖，利用掃描矢量化方面的計算機軟件，就可以提取地圖中的多邊形信息，實現(xiàn)高效、快捷而又準確的地圖數(shù)字化信息處理結(jié)果。

在常規(guī)的工程測繪中，實際的測量、繪制大比例的地圖是非常重要的工作，在具體過程中，需要大量的野外工作，作業(yè)復雜，條件艱苦，程序繁瑣。與此相對比，采用數(shù)字化成圖，具有勞動量很小、更準確、便于更新和保存、管理，易于數(shù)據(jù)的傳送和發(fā)布等突出的優(yōu)點。當前，這一技術(shù)有電子平板和內(nèi)外作業(yè)一體化這兩種主要的工作模式。其中后者指利全站儀和電子手簿等專用設備進行數(shù)據(jù)采集，內(nèi)、外作業(yè)工作人員分工明確，不易出錯，具有精確度很高、成圖效率高的特點。

3 數(shù)字攝影測繪技術(shù)

數(shù)字攝影應用于工程測繪，是利用數(shù)字攝影和數(shù)字測量的技術(shù)，借助于計算機對數(shù)字影像進行處理和匹配，通過模式識別等眾多方法來實現(xiàn)的。在航空攝影中，可以實現(xiàn)大面積的測量，繪制大比例尺的地形圖，從而提供數(shù)字化的地理影像信息和資料，還可以實現(xiàn)線劃的地圖結(jié)果。隨著這一理論和技術(shù)的應用，攝影測繪獲得的產(chǎn)品甚至可以實現(xiàn)4D形式的產(chǎn)品，從而可以建立起各專業(yè)的數(shù)字化信息系統(tǒng)，是一種可靠的數(shù)據(jù)來源和保證。

4 RS測繪技術(shù)

RS，又稱為遙感技術(shù)，可以在大面積范圍內(nèi)實現(xiàn)同步觀測，時效性強，可以獲取綜合性的數(shù)據(jù)，結(jié)果的可比性和經(jīng)濟性都具有明顯的優(yōu)勢，所以，在工程測繪中得到了迅速的應用和普及。其中，對地觀測并獲取相應地理信息的手段主要有多光譜航拍影和利用遙感衛(wèi)星兩種，其中后者可以獲得高分辨率的信息圖像，適用于中小比例的地理地形圖，而且便于更新，是繪制城市基本地理地形、地籍圖的快捷手段。

5 3S測繪技術(shù)

3S技術(shù)，就是將GPS、GIS、RS三種技術(shù)進行結(jié)合，揚長避短，成為一個發(fā)展的重要趨勢。這三者的相互關(guān)系可以用“大腦與兩只眼睛”來描述，具體地說，就是GPS和RS把區(qū)域及空間的信息提供給GIS，然后，在GIS中對數(shù)據(jù)進行有效的提取和集成和分析，為科學決策提花重要的依據(jù)。要主要應用范式在三峽工程、南水北調(diào)、西氣東輸以及眾多的鐵路施工等過程中都有重要的體現(xiàn)，這些工程的特點是作業(yè)面范圍大、需要大量的物流、周期長，借助于3S技術(shù)可以為這些大型的工程施工和管理提供非常有效的信息數(shù)據(jù)。

6 結(jié)論

因為新理論和成果的不斷涌現(xiàn)，測繪方面的新技術(shù)也不斷獲得新的進展，使得現(xiàn)代工程測繪朝著高度數(shù)字化和自動化、過程控制的智能化和可視化方面發(fā)展，使得測繪工程越來精確和實時、快捷。

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