數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用研究

胡博

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，國內(nèi)各項工程建設(shè)也得到了很大的發(fā)展，作為工程建設(shè)的重要組成部分，工程測量被提出更高的要求?？茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)一些先進(jìn)測量技術(shù)的產(chǎn)生，如：GPS、遙感等，其測量精度更高，操作更便捷，可以實現(xiàn)工程測量的全數(shù)字化、全自動化，有效提高了工程測量的效率和質(zhì)量。為此，作者在該篇論文中主要對數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用進(jìn)行一些研究，希望能促進(jìn)數(shù)字測繪技術(shù)在工程測量中更好發(fā)揮作用，同時，為工程建設(shè)奠定堅實基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化測繪技術(shù)；工程測量；應(yīng)用

中圖分類號：TB22 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）33-0180-02

Abstract： With the continuous improvement of the economic level of our country， the domestic engineering construction has also been greatly developed. As an important part of the engineering construction， engineering survey is put forward higher requirements. With the development of science and technology， some advanced measurement technologies are produced， such as GPS， remote sensing， etc. The precision of measurement is higher and the operation is more convenient. It can realize the full digitalization and automation of engineering survey. The efficiency and quality of engineering survey are improved effectively. Therefore， in this paper， the author mainly studies the application of digital surveying and mapping technology in engineering surveying， hoping to promote digital surveying and mapping technology， play a better role in engineering surveying， and lay a solid foundation for engineering construction at the same time.

Keywords： digital surveying and mapping technology； engineering survey； application

1 概述

隨著數(shù)字信息技術(shù)的不斷發(fā)展，中國步入了數(shù)字信息化時代，數(shù)字技術(shù)應(yīng)用范圍更為廣泛。在測繪領(lǐng)域里數(shù)字測繪技術(shù)順應(yīng)而生。它采用的是全數(shù)字化操作，對各種測量數(shù)據(jù)可以更加有效進(jìn)行處理，并提高測量的精度，擴(kuò)展測量的功能范圍，使測量結(jié)果更加全面而準(zhǔn)確。此外，各種數(shù)字測量裝備的使用方便快捷，能有效降低測量人員的工作強(qiáng)度同時可提高測量效率，為高質(zhì)量施工，打下一個堅實的基礎(chǔ)。

2 工程測量中的現(xiàn)代化測繪技術(shù)

地圖數(shù)字化技術(shù)。在傳統(tǒng)的工程測量當(dāng)中，建庫工作需要占據(jù)相當(dāng)大的工作量，還要投入相當(dāng)大的人力和財力才能完成。而地圖數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)，對原有地圖可進(jìn)行數(shù)字化處理，有效地利用數(shù)字化儀將其輸入計算機(jī)，通過編輯、修補后再生成相應(yīng)的數(shù)字地圖。從而有效降低人力和財力的投入。當(dāng)前在大比例尺地形圖測量時，手扶跟蹤數(shù)字化和掃描矢量化兩大類儀器的使用，可自動提取多邊形信息，高效、便捷、保真的對地圖進(jìn)行數(shù)字化處理。

數(shù)字化成圖技術(shù)。在傳統(tǒng)的工程測量中，大比例地形圖的測繪與工程圖的測繪是其重要的工作內(nèi)容，成圖需要進(jìn)行大量的戶外工作，工作艱辛且作業(yè)程序復(fù)雜，同時還需要進(jìn)行大量的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理及繪圖工作。因此，成圖效率不高，很難適應(yīng)現(xiàn)代社會快速發(fā)展的需要。數(shù)字化成圖技術(shù)，則具有精度高、工作強(qiáng)度低、數(shù)據(jù)更新自如、易保存管理等特點。當(dāng)前，內(nèi)外業(yè)一體化和電子平板是數(shù)字成圖技術(shù)的兩種模式，內(nèi)外業(yè)一體化是一種外業(yè)數(shù)據(jù)采集方法。采集設(shè)備主要是全站儀、電子手薄等。

3 GPS測量技術(shù)和RTK技術(shù)

GPS測量技術(shù)，具有全天候、高精度、高效益、自動化等顯著特點。目前，與現(xiàn)代信息技術(shù)的結(jié)合，使測定地球表面三維坐標(biāo)從靜態(tài)變?yōu)閯討B(tài)，從數(shù)據(jù)后處理變?yōu)閷崟r定位與導(dǎo)航。極大提升其應(yīng)用的廣度和深度。在小范圍內(nèi)測量其精度可達(dá)厘米級。此外，對測點間地通視和幾何圖形方面的要求比常規(guī)測量更為便捷、靈活。因此，GPS測量技術(shù)被廣泛應(yīng)用到測繪工程中。RTK技術(shù)是GPS技術(shù)的升級，被稱為載波相位差技術(shù)，以載波相位觀測為根據(jù)的實時動態(tài)差分技術(shù)，其工作原理和移動站、基站及數(shù)據(jù)鏈路有非常大的關(guān)系。這是一種新的衛(wèi)星定位測量方法，以前的靜態(tài)、快速靜態(tài)、動態(tài)測量需要經(jīng)過事后的數(shù)據(jù)處理分析，才能得到更高的精度，而該技術(shù)在動態(tài)應(yīng)用過程中，就可以得到厘米級的精度，通過比較基站的定位數(shù)據(jù)與基站控制點的已知坐標(biāo)，計算出坐標(biāo)改正量，經(jīng)通訊鏈路將坐標(biāo)改正量發(fā)送給流動站，然后對觀測結(jié)果進(jìn)行修正，從而得到精確的定位結(jié)果。是GPS應(yīng)用的重大里程碑，在工程放樣、地形測圖中的應(yīng)用較為廣泛。

4 GPS、RTK技術(shù)具體應(yīng)用

測量放樣。在實際放樣前，操作人員需要將工程線路的緩和曲線長度、路線半徑、起訖樁號等數(shù)據(jù)輸入到設(shè)備中進(jìn)行放樣數(shù)據(jù)的計算，結(jié)果保存在RTK文件中。在輸入數(shù)據(jù)完成后，RTK系統(tǒng)會自動對數(shù)據(jù)進(jìn)行核對，若數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，則會在屏幕上高亮顯示出來，便于操作人員對其修改。放樣時，為了方便放樣人員的操作，在電子手薄中可設(shè)置快捷按鈕。路線在GPS生成后，可以使用RoadPlus軟件對中樁進(jìn)行放樣。如果虛線箭頭和實線箭頭相重合，則代表行走路線與設(shè)計路線相符。如果偏差距離大于設(shè)置偏差時，在進(jìn)入到放樣區(qū)域時，設(shè)備就會發(fā)出警示音，提示操作人員進(jìn)行放樣，在放樣過后，將設(shè)備的中心與放樣的中心對齊，若設(shè)備顯示偏差距離為0，則代表放樣成功。在其他位置放樣時，只需重復(fù)上述步驟即可。

線路勘測。在道路的選線過程中，現(xiàn)場作業(yè)人員可以有效利用GPS、RTK技術(shù)，用車載GPS接受機(jī)作為一個移動站，在線路中每隔一定距離進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，還應(yīng)該選擇另一個已知點為參考點，在遇到重要的地物時，準(zhǔn)確進(jìn)行定位，并將數(shù)據(jù)傳入到計算機(jī)中，利用目前先進(jìn)的大型工程圖形計算軟件，將這些位置點直接在屏幕上顯示出來，非常方便工程技術(shù)人員進(jìn)行道路的選線工作，大大簡化了選線的流程，降低了選線的難度。在進(jìn)行GPS測量時，只需將中樁點的坐標(biāo)輸入到GPS電子手薄中，系統(tǒng)就會自動定出放樣點的點位，每個坐標(biāo)點的測量都是獨立完成。因此，極大避免了較大誤差的產(chǎn)生。

地形測圖。在傳統(tǒng)的地形測圖中，通常采用全站儀進(jìn)行地形和地貌數(shù)據(jù)的采集，然后將數(shù)據(jù)傳入電腦中就可以完成軟件繪圖工作。但這種方法局限性較大，如果觀測點之間有障礙物，通視會受限，必須將障礙物移除或者采取其他方法有效避開障礙物，這大大增加了地形測圖的工作量，需要多個人同時進(jìn)行才能完成。如果利用RTK技術(shù)，只需兩個人進(jìn)行操作，一個人負(fù)責(zé)架設(shè)儀器，另一個人負(fù)責(zé)到各個碎部點進(jìn)行立桿，在確定點位的精度符合測量要求后，再對待測區(qū)域內(nèi)的地物、地形點進(jìn)行測定，將所測數(shù)據(jù)導(dǎo)入到計算機(jī)中，利用計算機(jī)內(nèi)部的繪圖軟件，完成對地形圖的繪制。

雖然GPS測量技術(shù)在工程測量中應(yīng)用廣泛，但是在一些較為特殊的地方，測量會受到一定的影響，如隧道施工、深基坑施工、設(shè)備安裝等項目中。此外，在GPS、RTS技術(shù)設(shè)備實際應(yīng)用中，還會受到較多的外界因素的干擾，例如衛(wèi)星的實際分布、強(qiáng)電磁源、電離層、大面積水域、衛(wèi)星高度截止角、大功率無線電源等，都會對測量的精度產(chǎn)生很大的影響，甚至導(dǎo)致設(shè)備無法使用。

5 數(shù)字?jǐn)z影測量在工程測量中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)工程測量過程中，通常測量是某些點的位置空間信息，對三維空間的測量難以實現(xiàn)。數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)是通過對計算機(jī)3D處理技術(shù)的應(yīng)用，在工程測量中利用全數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)成圖，具有速度快、周期短、效率高，而且還具有精度好、現(xiàn)勢性強(qiáng)、高自動化、使用更為方便等特點。只需要按照設(shè)定好的位置進(jìn)行拍照，然后通過計算機(jī)對這些所獲得的圖片進(jìn)行分析和處理得到立體模型，再通過測量精確的像控點坐標(biāo)對立體模型進(jìn)行坐標(biāo)變換，可獲取精確的三維立體模型。

6 結(jié)束語

隨著工程建設(shè)的不斷快速發(fā)展，對工程測量提出了更高的要求，為了有效提高測量質(zhì)量。在工程測量過程中，熟知和掌握數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用，可有效提高工程測量的精度和效率，為工程建設(shè)奠定堅實的基礎(chǔ)，促進(jìn)工程建設(shè)不斷向前發(fā)展。

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