自動(dòng)化測繪技術(shù)在工程測量的應(yīng)用

婁濤

摘要：我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的提升，為工程測量提供了所需的技術(shù)支持。新型測繪手段和測繪技術(shù)層出不窮，在工程測量中發(fā)揮了重要的作用，特別是利用光和磁的測繪技術(shù)自動(dòng)化已經(jīng)成為當(dāng)前測繪技術(shù)自動(dòng)化中的主流，在測繪技術(shù)中占據(jù)著重要的地位?；诖耍瑥淖詣?dòng)化測繪技術(shù)的現(xiàn)狀切入，詳細(xì)闡釋當(dāng)前流行的測繪技術(shù)自動(dòng)化中關(guān)鍵因素，探討測繪技術(shù)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：測繪技術(shù);工程測量;自動(dòng)化

1工程測量中測繪自動(dòng)化新技術(shù)的概述

1.1現(xiàn)代自動(dòng)化測繪技術(shù)在工程測量中的運(yùn)用。

當(dāng)前，工程建設(shè)事業(yè)快速發(fā)展，對(duì)與之相關(guān)的測量工作提出了更高的要求。在加強(qiáng)工程測量、提高其測量結(jié)果準(zhǔn)確性的過程中，應(yīng)綜合考慮現(xiàn)代自動(dòng)化測繪技術(shù)的引入及運(yùn)用，獲取地形方面的更多信息，在技術(shù)層面上為工程測量效果提供有效保障，且在控制網(wǎng)的配合作用下，完成工程測量作業(yè)。實(shí)踐中，根據(jù)形勢變化及工程測量要求等，充分考慮測量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)化分析及新型化收集，有利于提高工程測量效果，高效率、高質(zhì)量地完成相應(yīng)的測量作業(yè)。同時(shí)，通過對(duì)工程測量技術(shù)開發(fā)高效利用的思考，也能優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸方式，有效應(yīng)對(duì)數(shù)字化時(shí)代的形勢變化。在了解工程所在區(qū)域?qū)嶋H情況及測量要求的技術(shù)上，加強(qiáng)3S技術(shù)使用，充分發(fā)揮地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)等不同測量技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，可以提高工程測量信息技術(shù)水平，避免影響其測量結(jié)果利用價(jià)值及工程建設(shè)效益等。同時(shí)，基于全站儀的工程測量，有利于獲得準(zhǔn)確性良好的測量結(jié)果，提高其測量目標(biāo)實(shí)現(xiàn)中所涉及資源的整合利用效率。隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，工程測量方式也在不斷優(yōu)化。新的自動(dòng)化測繪技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到工程建設(shè)中的各個(gè)方面，根據(jù)工程的不同情況和開發(fā)計(jì)劃，測量方式也相應(yīng)更新和發(fā)展，可使測量數(shù)據(jù)更加安全，為測量事業(yè)長效發(fā)展注入活力，并通過工程建設(shè)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的綜合考慮，高效地完成相應(yīng)的測量作業(yè)。

1.2現(xiàn)代自動(dòng)化測繪技術(shù)的重要性。

目前，在工程管理中，常常由于工程巨大、事務(wù)繁雜，而需要全面、動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)和多維的測繪產(chǎn)品。所獲得的測繪數(shù)據(jù)不僅要能促進(jìn)工程管理的合理化，同時(shí)，測繪工程人員也需要利用不同時(shí)期的數(shù)據(jù)成果進(jìn)行必要的分析，使工程管理更加合理、準(zhǔn)確。在工程編制的過程中，測繪所得工程建設(shè)現(xiàn)狀的全面資料和專題數(shù)據(jù)評(píng)測成果是建立工程管理方案的重要基礎(chǔ)。在規(guī)劃管理時(shí)，首先，要精確測量工程的現(xiàn)狀和地形，只有這樣，才能進(jìn)行必要的監(jiān)管和建設(shè)，實(shí)現(xiàn)建前、批后和建后三階段的動(dòng)態(tài)管理。目前，自動(dòng)化信息測繪體系的發(fā)展日趨完善，它在工程發(fā)展的各個(gè)方面具有重要的作用。現(xiàn)代工程建設(shè)發(fā)展要求測繪技術(shù)能夠緊密地連接工程管理的不同階段和不同層面，通過圖形和各種主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計(jì)算，能夠精確地掌握工程建設(shè)的現(xiàn)狀，同時(shí)，也能為工程的全面規(guī)劃管理提供有力的技術(shù)支持。

1.3現(xiàn)代自動(dòng)化測繪技術(shù)體系思路。在加快工程建設(shè)事業(yè)發(fā)展速度、豐富其測繪技術(shù)內(nèi)涵的過程中，需要構(gòu)建相應(yīng)的技術(shù)體系。在提供信息技術(shù)服務(wù)時(shí)，應(yīng)先結(jié)合信息化時(shí)代的形勢變化，加強(qiáng)多樣化測繪技術(shù)的應(yīng)用，并通過對(duì)數(shù)字化處理方式、專業(yè)理論知識(shí)等要素整合利用的思考，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展，為其提供良好的測繪服務(wù)。同時(shí)，自動(dòng)化測繪技術(shù)體系可以從測繪服務(wù)流程優(yōu)化、技術(shù)水平提升等方面入手，實(shí)現(xiàn)測繪生產(chǎn)的系統(tǒng)化、測繪成果的專題化、數(shù)據(jù)格式的標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)提供的網(wǎng)絡(luò)化、信息共享的集成化、服務(wù)流程的規(guī)范化。目前，在服務(wù)于工程的測繪技術(shù)自動(dòng)化體系中，信息化測繪服務(wù)體系的建設(shè)體系是關(guān)鍵，主要包括現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)技術(shù)、數(shù)據(jù)資源和測繪服務(wù)5個(gè)部分，在工程的發(fā)展規(guī)劃中相互關(guān)聯(lián)、相互促進(jìn)。在實(shí)施生產(chǎn)計(jì)劃的過程中，需要明確測繪基準(zhǔn)。在其體系建設(shè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)過程中，需要對(duì)數(shù)據(jù)的高效采集及準(zhǔn)確性等進(jìn)行充分考慮，且在計(jì)算機(jī)三維空間中逐漸構(gòu)建符合實(shí)際要求的測繪基準(zhǔn)體系。實(shí)踐中，對(duì)信息化測繪體系構(gòu)建及應(yīng)用方面的綜合考慮，可以為數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)確定提供參考依據(jù)，滿足相應(yīng)生產(chǎn)活動(dòng)高效開展要求。這類體系實(shí)施中所涉及的標(biāo)準(zhǔn)，與信息化時(shí)代測繪領(lǐng)域形勢變化、環(huán)境狀況等密切相關(guān)，且自動(dòng)化設(shè)備的支持，可利于提高測繪技術(shù)應(yīng)用中的自動(dòng)化程度。生產(chǎn)技術(shù)可以決定信息化測繪體系建設(shè)的規(guī)劃效率和規(guī)劃質(zhì)量。在信息化測繪技術(shù)自動(dòng)化中，生產(chǎn)技術(shù)是在信息采集的自動(dòng)化和數(shù)據(jù)處理智能化的基礎(chǔ)上，不斷對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)軟件進(jìn)行改善，并以此為基礎(chǔ)建立全新的平臺(tái)，對(duì)原有的生產(chǎn)平臺(tái)進(jìn)行升級(jí)，同時(shí)，也能在生產(chǎn)流程和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的要求下開發(fā)新的生產(chǎn)工具。數(shù)據(jù)產(chǎn)品是勘測生產(chǎn)的直接成果。在數(shù)據(jù)資源體系的建設(shè)中，主要是按照嚴(yán)格數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)并運(yùn)用現(xiàn)在自動(dòng)化測繪技術(shù)去組織生產(chǎn)，不斷提高產(chǎn)品的覆蓋面，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)，也要在工程的規(guī)劃管理中奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。工程測量中，通過對(duì)信息化測繪體系構(gòu)建方面的思考，有利于提升相應(yīng)的服務(wù)水平，實(shí)現(xiàn)規(guī)劃過程中的信息化管理，在三維空間中增強(qiáng)測繪信息化服務(wù)效果。實(shí)踐中落實(shí)基于工程建設(shè)的規(guī)劃管理工作時(shí)，應(yīng)通過對(duì)審批、編制及評(píng)價(jià)等方面的綜合考慮，提供相應(yīng)的信息服務(wù)。在此期間，借助大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，可以提高工程規(guī)劃管理效率，確保其決策制定與實(shí)施有效性。

2新型自動(dòng)化測繪技術(shù)關(guān)鍵因素探討

2.1全站式測繪自動(dòng)化技術(shù)。

通過對(duì)光電結(jié)合測量方式、精密性測量設(shè)備等要素整合利用方面的思考，可實(shí)現(xiàn)對(duì)全站儀測繪自動(dòng)化技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用。其在工程測量中取得了良好成效，潛在應(yīng)用價(jià)值大，可通過對(duì)多種學(xué)科、技術(shù)手段融合使用方面的思考，加深測繪技術(shù)發(fā)展中的自動(dòng)化程度。同時(shí)，通過對(duì)距離、角度等基本參數(shù)的綜合考慮，可使工程建設(shè)中所需的測繪方式靈活性特點(diǎn)更為突出，完成相應(yīng)的作業(yè)計(jì)劃。實(shí)踐中也可以通過對(duì)存儲(chǔ)器、內(nèi)存卡等不同存儲(chǔ)設(shè)備的充分考慮，全面提高全站儀應(yīng)用過程中的測繪數(shù)據(jù)存儲(chǔ)效率，并通過對(duì)不同類型數(shù)據(jù)對(duì)比的思考，提高其存儲(chǔ)準(zhǔn)確性。根據(jù)工程建設(shè)中的測繪要求，加強(qiáng)全站儀使用，可通過對(duì)其覆蓋面廣及其他特點(diǎn)的考慮，且在信息技術(shù)的配合作用下，構(gòu)建功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫，進(jìn)而在這類設(shè)備收集方式的支持下，高效地完成數(shù)據(jù)采集工作，優(yōu)化數(shù)據(jù)集使用功能。當(dāng)全站儀數(shù)據(jù)收集方式的實(shí)際作用得到充分發(fā)揮后，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)豐富測繪資源的高效利用。同時(shí)，全站儀應(yīng)用中隨著測繪覆蓋面積的擴(kuò)大，可以為工程測量提供技術(shù)支持：將與之相關(guān)的測量數(shù)據(jù)融入數(shù)據(jù)庫，促使相應(yīng)的測量工作開展更加高效、科學(xué)，給予其測繪結(jié)果準(zhǔn)確性提高更多保障。

2.2慣性測繪自動(dòng)化技術(shù)。

慣性測繪自動(dòng)化技術(shù)是一種通過定位導(dǎo)航完成測繪作業(yè)的技術(shù)，可以豐富工程測量技術(shù)手段，獲取利用價(jià)值良好的測量結(jié)果。實(shí)踐中通過對(duì)慣性測繪自動(dòng)化技術(shù)科學(xué)使用方面的思考，可使測繪方式更為靈活，滿足其作業(yè)計(jì)劃高效實(shí)施要求。同時(shí)，在平臺(tái)式與捷聯(lián)式這兩種系統(tǒng)的配合作用下，有利于雷達(dá)慣性測繪自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍，增加其應(yīng)用過程中的技術(shù)優(yōu)勢，滿足豎直管道精細(xì)測量、控制點(diǎn)科學(xué)控制等方面的要求。當(dāng)GPS與慣性測繪自動(dòng)化結(jié)合在一起時(shí)，可使相應(yīng)的測量方式技術(shù)內(nèi)涵更加豐富，在了解工程所在區(qū)域?qū)嶋H情況的基礎(chǔ)上，以三維化的形式獲取測量成果，滿足工程測量領(lǐng)域未來發(fā)展中超高定位與精度等方面的要求，更好地促進(jìn)測繪自動(dòng)化發(fā)展。

2.3三維激光技術(shù)。

三維激光技術(shù)是運(yùn)用高密點(diǎn)狀技術(shù)和體積計(jì)算的方式對(duì)工程的實(shí)際情況進(jìn)行復(fù)制式的反饋。這種技術(shù)具有勘測速度快、精度高、成本低和安全系數(shù)高等特點(diǎn)，便捷是當(dāng)前三維激光技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)。三級(jí)激光屬測量領(lǐng)域范圍，主要包括測繪工具領(lǐng)域、建筑測量方面、緊急服務(wù)業(yè)方面、結(jié)構(gòu)測量方面領(lǐng)域。當(dāng)前，三維激光技術(shù)發(fā)展還不完善，主要表現(xiàn)為其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性比較差。在對(duì)工程的實(shí)際測量中，對(duì)工程的地形和地質(zhì)要求比較高，如果工程地形復(fù)雜，其數(shù)據(jù)的采集還可能存在一定的誤差。但當(dāng)其與空間技術(shù)相結(jié)合，不僅能夠提升三維激光技術(shù)，而且還能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)際分析、建立數(shù)據(jù)模型、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行核算，對(duì)模型的真實(shí)還原和精確具有重要的作用。

2.4空間信息技術(shù)。

將GPS、RSV及GIW這3種不同技術(shù)配合使用，有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)空間信息技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，全面提升工程測繪發(fā)展中的自動(dòng)化水平，滿足與時(shí)俱進(jìn)的發(fā)展要求。這類技術(shù)應(yīng)用中也可以在遙感設(shè)備的支持下，高效地完成地表數(shù)據(jù)傳輸作業(yè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)豐富測繪數(shù)據(jù)的科學(xué)分析，提高其應(yīng)用中的準(zhǔn)確性。同時(shí)，在信息處理方式的作用下，可以使空間技術(shù)應(yīng)用中的數(shù)據(jù)處理更加高效，利用衛(wèi)星及其它設(shè)備，通過對(duì)具有數(shù)字化特點(diǎn)的高程模型構(gòu)建與應(yīng)用方面的思考，增強(qiáng)工程測繪效果。同時(shí)，借助GPS技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，可以使空間信息技術(shù)應(yīng)用中的定位精度更高，提升工程測繪自動(dòng)化方面的發(fā)展?jié)摿?。除此之外，相比其他技術(shù)，GPS技術(shù)有著自身獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢，包括全天候測量、精度高、不受地形條件限制等。在促進(jìn)空間信息技術(shù)發(fā)展、獲取參考利用價(jià)值大的工程測量結(jié)果過程中，需要給予GIS技術(shù)引入及應(yīng)用方面更多關(guān)注，滿足數(shù)據(jù)高效采集、科學(xué)管理等方面的要求。實(shí)踐中將GIS和GPS技術(shù)相結(jié)合的空間信息技術(shù)，不僅能夠保證工程測量的安全性，而且還能通過實(shí)時(shí)監(jiān)控對(duì)工程實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的檢測，這種檢測是對(duì)工程的實(shí)際情況甚至工程的動(dòng)態(tài)狀況進(jìn)行直觀的檢測。通過多次收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面綜合的分析，結(jié)合GPS測量標(biāo)準(zhǔn)誤差表，如表1所示，運(yùn)用GIS的運(yùn)算能力和建模能力，將工程的實(shí)際空間信息進(jìn)行有效的整合，對(duì)工程的地理坐標(biāo)進(jìn)行精確的定位，這樣大大提高了工程測量的精準(zhǔn)度，對(duì)工程的開發(fā)和保護(hù)具有重要的作用，為工程管理部門的工作決策提供良好的數(shù)據(jù)參考。

2.5其他測繪自動(dòng)化新技術(shù)在工程測繪技術(shù)自動(dòng)化中，還有多種測量技術(shù)，其中常見的有脫落經(jīng)緯儀、激光指向儀、數(shù)字式水準(zhǔn)儀，這些測繪技術(shù)自動(dòng)化在工程的開發(fā)和保護(hù)中同樣具有重要的作用。每種測量技術(shù)在工程的測量中都具有獨(dú)特功能，各個(gè)技術(shù)互相配合，對(duì)工程的保護(hù)、開發(fā)和發(fā)展發(fā)揮著自己的優(yōu)勢，共同促進(jìn)現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展。

3自動(dòng)化工程測繪技術(shù)發(fā)展方向展望

在了解工程測繪自動(dòng)化技術(shù)功能特性及利用價(jià)值的基礎(chǔ)上，為了拓寬其發(fā)展空間，更好地適應(yīng)新時(shí)期的形勢變化，則需要重視電荷耦合元件技術(shù)的科學(xué)使用。其簡稱為CCD技術(shù)，應(yīng)用中通過與攝像、保存技術(shù)配合使用方面的思考，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)立體化影像的高效利用，減輕作業(yè)人員的工作量。同時(shí)，當(dāng)空間技術(shù)發(fā)展中與CCD技術(shù)有效地結(jié)合在一起時(shí)，可使測繪技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢更加顯著，豐富其朝著自動(dòng)化方向發(fā)展中所需的參考信息，滿足相應(yīng)測量工作計(jì)劃高效實(shí)施影響，避免影響測繪技術(shù)利用價(jià)值、工程建設(shè)效果等。與此同時(shí)，由于當(dāng)前工程建設(shè)范圍越來越大，傳統(tǒng)的光學(xué)測角技術(shù)漸漸不符合當(dāng)前工程的發(fā)展，光電測角技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，這一及時(shí)采用了先進(jìn)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，能夠有效地對(duì)目標(biāo)測量的自動(dòng)識(shí)別，并能對(duì)其進(jìn)行必要的糾正。

4結(jié)語

通過對(duì)自動(dòng)化測繪技術(shù)應(yīng)用方面的充分考慮，有利于提高工程測量效率及質(zhì)量，滿足其科學(xué)測量要求，保持工程建設(shè)領(lǐng)域良好的測量及發(fā)展?fàn)顩r，豐富其作業(yè)計(jì)劃高效實(shí)施中所需的技術(shù)手段。因此，未來在提升工程測量水平、優(yōu)化其測量方式的過程中，需要加深對(duì)自動(dòng)化測繪技術(shù)引入及應(yīng)用方面的重視程度，促使工程測量效果更加顯著，更好地體現(xiàn)出這類測繪技術(shù)的潛在應(yīng)用價(jià)值，避免給工程建設(shè)中埋下安全及質(zhì)量隱患。在此基礎(chǔ)上，有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測繪技術(shù)的長效發(fā)展，并使工程測量事業(yè)發(fā)展中的技術(shù)水平能夠保持更高。

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