淺析攝影測(cè)量與遙感在工程測(cè)量中的應(yīng)用

楊 磊

（山東省魯南地質(zhì)工程勘察院（山東省地勘局第二地質(zhì)大隊(duì)），山東 濟(jì)寧 272100）

攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的主要工作原理是通過(guò)傳感器接收數(shù)據(jù)，隔空對(duì)于物體信息進(jìn)行信息收集，并通過(guò)數(shù)據(jù)分析，對(duì)被測(cè)量物體進(jìn)行研究測(cè)繪，無(wú)需測(cè)量人員前往實(shí)地勘探，不接觸實(shí)物，節(jié)省了大量的人力資源和物力資源。這樣通過(guò)數(shù)據(jù)分析來(lái)直接處理信息，以達(dá)到測(cè)量目的[1]。如今隨著數(shù)字化時(shí)代不斷發(fā)展，二者的緊密結(jié)合與應(yīng)用，也更大限度的提高了數(shù)據(jù)提取的定向性與精準(zhǔn)度，并推動(dòng)了工程建設(shè)的蓬勃發(fā)展進(jìn)程。接下來(lái)我們也將通過(guò)簡(jiǎn)單介紹攝影測(cè)量與遙感技術(shù)這項(xiàng)應(yīng)用的必要性，同時(shí)介紹其一般測(cè)量處理手段，二者結(jié)合在工程建設(shè)中的應(yīng)用。

1 攝影測(cè)量與遙感技術(shù)在工程建設(shè)中廣泛應(yīng)用的必要性

每一場(chǎng)大型工程建設(shè)，都將注定投入著大量的人工成本與資源規(guī)劃，如果我們能夠通過(guò)攝影遙感技術(shù)，在工程開(kāi)展修建之前，便對(duì)水文環(huán)境、氣候條件、區(qū)域地貌做到基本的掌握與了解，甚至是具體的數(shù)據(jù)分析，那么誰(shuí)都無(wú)法否認(rèn)這種測(cè)量與勘測(cè)技術(shù)的必要性。傳統(tǒng)方式無(wú)法避免惡劣環(huán)境所帶來(lái)的危險(xiǎn)性與不確定性，那么我們所能進(jìn)行測(cè)量的局限性也隨之加重，數(shù)據(jù)質(zhì)量無(wú)法保證準(zhǔn)確，工作效率難以得到大幅度提升，因此無(wú)論是從經(jīng)濟(jì)可持續(xù)角度，或是人文關(guān)懷角度，亦或是生態(tài)資源節(jié)約角度，攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的這種無(wú)需接觸的優(yōu)勢(shì)都是傳統(tǒng)勘測(cè)方式無(wú)法比擬的，所能帶來(lái)的積極效果都值得我們對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行發(fā)展與優(yōu)化[2]。攝影測(cè)量與遙感獲取的數(shù)據(jù)為影響數(shù)據(jù)，顯示更為系統(tǒng)全面，數(shù)據(jù)采集更為可靠，都可以真實(shí)放映出工程建設(shè)地域狀況。

2 攝影測(cè)量與遙感在工程建設(shè)中的一般處理過(guò)程

對(duì)地形外貌進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)量把控，掌握全面的物理數(shù)據(jù)，是開(kāi)展一切工程建設(shè)的首要之舉，也是項(xiàng)目前期的關(guān)鍵工作。傳統(tǒng)方式中，一般都是利用地圖或者野外實(shí)測(cè)進(jìn)行分析匯總，然而這樣的效率十分低下，所獲得的原始數(shù)據(jù)也未必足夠精準(zhǔn)。然而攝影測(cè)量與遙感技術(shù)則可以打破這種粗糙低能的局面，精準(zhǔn)又全面地科學(xué)獲取地形數(shù)據(jù)采集，有效為未來(lái)工程建設(shè)工作的順利進(jìn)行夯實(shí)了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)。

隨著科技發(fā)展，在工程建設(shè)過(guò)程中，攝影測(cè)量也在不斷進(jìn)化與演變，一般有如下幾種工作手段：①數(shù)字影像的獲?。嚎睖y(cè)實(shí)際地形時(shí)，首先需要利用攝像機(jī)對(duì)于實(shí)地信息進(jìn)行初步獲取，或者通過(guò)所觀測(cè)地點(diǎn)的攝影儀器進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的錄像，而后通過(guò)數(shù)字化處理手段對(duì)所獲取到的圖像進(jìn)行特定數(shù)據(jù)研究，形成相應(yīng)的分析結(jié)構(gòu)，直觀的進(jìn)行數(shù)據(jù)勘探；②依靠攝影技術(shù)開(kāi)展坐標(biāo)測(cè)量工作：有多種方式可以進(jìn)行坐標(biāo)工作的測(cè)量，所以我們必須依據(jù)工程實(shí)際狀況與地形真實(shí)樣貌，再結(jié)合當(dāng)時(shí)的環(huán)境因素進(jìn)行選擇，以提高工作的有效性；③結(jié)合傳統(tǒng)方式進(jìn)行平差計(jì)算：在使用攝影技術(shù)測(cè)量，實(shí)際進(jìn)行計(jì)算的過(guò)程中，我們可以結(jié)合傳統(tǒng)的實(shí)地測(cè)量方式，通過(guò)數(shù)據(jù)處理手段，進(jìn)行平差計(jì)算，以提高最終結(jié)果的準(zhǔn)確性；④地面數(shù)字模型的數(shù)字化組建：需要參照最終較為準(zhǔn)確的平差計(jì)算結(jié)果來(lái)構(gòu)建數(shù)字化地面模型，結(jié)合空間坐標(biāo)測(cè)量，并刨除平差計(jì)算誤差，作為基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)，而后再通過(guò)嘗試不同的DEM數(shù)據(jù)采集方式，形成最終數(shù)據(jù)模型，大幅度提高建模有效性；⑤繪制正射影像圖，標(biāo)注等高線：研究數(shù)據(jù)，繪制最終的正攝影影像圖，同時(shí)標(biāo)注好等高線，并對(duì)此進(jìn)行分析，提取有針對(duì)性的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都可以有力的支持工程建設(shè)中所需要的關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息。以上均為攝影測(cè)量的一般工作方式。

同時(shí)，遙感技術(shù)則可以配合衛(wèi)星遙感技術(shù)，進(jìn)行遙感圖像高質(zhì)量雙重還原實(shí)地測(cè)量物，準(zhǔn)確地繪制外貌地圖。遙感技術(shù)的使用有以下幾個(gè)關(guān)鍵步驟：①利用衛(wèi)星系統(tǒng)精準(zhǔn)定位被測(cè)量物體，同時(shí)依照這種定位，記錄測(cè)量物具體位置；②完成被測(cè)量物體精準(zhǔn)定位以后，再通過(guò)遙感器將全部所需要的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳遞，并進(jìn)行一定的數(shù)據(jù)信息處理與提取，通過(guò)映射成為最終的遙感圖像；③研究遙感圖像，匯總有價(jià)值信息，為后續(xù)的工程建設(shè)開(kāi)展保障有效可參考的數(shù)據(jù)信息，以便后續(xù)使用。

3 二者結(jié)合在工程建設(shè)中的具體應(yīng)用手段

隨著科學(xué)化進(jìn)程的不斷發(fā)展，二者的結(jié)合應(yīng)用已經(jīng)為工程建設(shè)應(yīng)用領(lǐng)域帶來(lái)了顯著的價(jià)值體現(xiàn)。

（1）工程造價(jià)方面的應(yīng)用。通過(guò)攝影測(cè)量與遙感技術(shù)對(duì)地形、水文、環(huán)境氣候、土壤地質(zhì)等自然因素的測(cè)量把控、數(shù)據(jù)分析與信息記錄，這一過(guò)程中所形成的數(shù)字資料交給專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行研究，可以有效地對(duì)于日后施工過(guò)程中所產(chǎn)生的后果進(jìn)行有效預(yù)估，大幅度提高了工程實(shí)施的穩(wěn)定性與安全性，保障全部工程的順利完工，這種技術(shù)應(yīng)用價(jià)值顯著，科學(xué)性與準(zhǔn)確性同步提升。同時(shí)，由于無(wú)需實(shí)地勘測(cè)，不接觸實(shí)物的進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取，傳統(tǒng)的室外操作也演變成為了室內(nèi)數(shù)據(jù)分析活動(dòng)，從本質(zhì)上便減輕一些人跡罕至、條件惡劣的復(fù)雜地形所帶來(lái)的不良影響，提高了工作效率與勘測(cè)人員安全性的同時(shí)，也避免了勘測(cè)過(guò)程中可能對(duì)于生態(tài)環(huán)境的破壞，并成功減少了大量的物力資源浪費(fèi)和人力成本投入，只有更低的投入才能獲取更大的工程建設(shè)利潤(rùn)空間，最終測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量也得到了有效保障。

（2）水電工程上的應(yīng)用。將攝影測(cè)量與遙感技術(shù)進(jìn)一步延伸到水電工程去測(cè)量各種比例尺的地形圖，通過(guò)虛擬設(shè)計(jì)來(lái)建立三維坐標(biāo)與數(shù)字影像數(shù)據(jù)信息地面模型，有效的復(fù)刻現(xiàn)實(shí)地貌，采取近景攝影，真實(shí)觀測(cè)水利發(fā)電站，形成科學(xué)水利模型，有效監(jiān)測(cè)水利工程建筑物平整度、把控水域截流的流速，形成水流的流式動(dòng)態(tài)模型，收集水文波浪信息，這都是能為水利工程建設(shè)所帶來(lái)的巨大便利。

（3）線路規(guī)劃方面的應(yīng)用。通過(guò)遙感得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化地面建模，將平面高度等坐標(biāo)數(shù)據(jù)有效的復(fù)刻在立體圖模型中，適時(shí)對(duì)地面坡度與坡向進(jìn)行監(jiān)控，這樣都對(duì)公路搭建、輸油管道搭建、電力線路規(guī)劃提供了真實(shí)的可靠數(shù)據(jù)參考，同時(shí)可以為下一步的模型規(guī)劃進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，對(duì)于路線安排做出提前優(yōu)化設(shè)計(jì)，為各大工程的規(guī)劃走勢(shì)都提前一步進(jìn)行了可靠地信息指導(dǎo)，工程戰(zhàn)略層面上也得到了相當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)保障。

綜上所述，將攝影測(cè)量與遙感技術(shù)廣泛應(yīng)用在工程建設(shè)中十分必要，我們也該期待這一領(lǐng)域的建樹(shù)隨著科技日新月異的發(fā)展得到不斷地提升，相信未來(lái)的工程建設(shè)周期會(huì)隨之大幅度縮短，工人施工條件可以被更好的安排，生態(tài)、人文、經(jīng)濟(jì)等多方面都將受益匪淺。