淺談測繪工程中測繪新儀器、新技術的應用

◎王西永

引言

新的測量儀器和技術的發(fā)展給我國各種測繪項目帶來了極大的便利，為了保證測繪項目的順利進行，需要認識到測繪新儀器、新技術的重要作用，從而充分利用各種新技術、新儀器。保證最終測量結果的準確性，從而為后續(xù)建設工作和我國測繪事業(yè)的發(fā)展提供保障。對此，在接下來的文章中，將詳細分析測繪工程中新的測量儀器和技術的應用，希望能為相關人士提供重要的參考價值。

一、測繪工程中新測量儀器和新技術的基本概況

在今天的測繪工程中，新的測量儀器和新技術包含了許多內(nèi)容，如超級站儀器、激光掃描儀、地理信息技術、遙感技術等。與傳統(tǒng)的設備和設施相比，新的測量儀器和技術增加了許多特殊的功能和技術，可以改善傳統(tǒng)測量工具的缺點。因此，當新的測量儀器和技術應用于測繪項目時，測量數(shù)據(jù)的精度大大提高，測量的各個方面都可以同時進行。新的測繪儀器和技術只需要簡單測量，無需重復測量，提高工作效率。

二、工程測量在工程建設中的重要性

在工程建設過程中，工程測量是最重要的環(huán)節(jié)之一。通過工程測量，可以大大提高工程項目的施工質(zhì)量。在以往的工程測量過程中，為了保證工程測量數(shù)據(jù)的準確性，盡量減少測量誤差，通常選擇多人協(xié)作的方式。然而，隨著社會的不斷發(fā)展，建設項目的規(guī)模和數(shù)量都有了明顯的提高，這種多人合作的工程測量方法已經(jīng)不能滿足工程建設的要求。因此，工程隊有必要引進新的測量技術和新的測量設備，加強工程測量工作的管理，最大限度地提高工程測量的精度，減少工程測量的誤差。在不同的建設項目中，測量工作的內(nèi)容會有所不同，這就需要工程建設團隊根據(jù)項目的實際情況選擇合適的測繪技術。但由于部分項目施工環(huán)境相對較差，地形復雜，需要同時引進新的測繪技術和設備，可以最大程度地保證建設項目測量數(shù)據(jù)的準確性，為保證建設項目的進度和質(zhì)量奠定基礎。

三、當代測繪新儀器新技術

1.當代測繪新技術——GPS全球定位系統(tǒng)。

基于GPS的全球定位（衛(wèi)星授時測距導航或全球定位系統(tǒng)的簡稱）是以全球通信衛(wèi)星和接收設備為硬件，在科技含量較高的無線衛(wèi)星導航系統(tǒng)的基礎上，給予用戶相關的三維坐標、導航和時間信息。近年來，隨著數(shù)字化的快速發(fā)展，微電子技術和地理信息系統(tǒng)技術取得了重大突破，在衛(wèi)星導航和衛(wèi)星定位方面的精度也有了很大提高。由于微電子技術將應用于各個領域，空間數(shù)據(jù)需要實時控制，因此GPS可以廣泛應用于科學研究和相關領域。

2.當代測繪新技術——GIS地理信息系統(tǒng)。

地理信息系統(tǒng)的地理信息技術是一門綜合性的計算機科學、測繪遙感科學、空間科學、信息科學、環(huán)境與管理科學。目前很多領域的平臺基礎都屬于GIS的地理信息技術，包括很多地球空間領域最基本的檢測手段和工具。優(yōu)勢體現(xiàn)在兩個部分，首先，可以集中存儲、管理、分析和顯示三維可視化。其次，可以進行空間相關性分析，利用空間分析功能進行預測分析，輔助決策。隨著科學技術的不斷創(chuàng)新，GIS地理信息技術必將成為一門高度科學化、理論化的學科，在測繪、采礦、海洋大氣、監(jiān)測環(huán)境和城市規(guī)劃等方面也能發(fā)揮巨大的作用。

3.當代測繪新技術--RS遙感技術。

遙感技術是依靠衛(wèi)星、飛機等飛行裝置，在地面上采集與研究目標相關的電磁信息，準確判斷地球環(huán)境和地理特征的技術手段。隨著科學技術的飛速發(fā)展和計算機技術的進步，遙感技術被應用于地籍測繪領域，可以更全面地提供各類土地信息，方便各類數(shù)據(jù)的采集和歸納。遙感技術近年來迅速普及，分析原因可為：大尺度同步觀測；最佳時效性；綜合地理信息數(shù)據(jù)；經(jīng)濟性高，成本低；強大的時空演化分析功能；由于遙感技術具有諸多優(yōu)勢，地理信息數(shù)據(jù)采集的兩種重要手段包括多光譜航空攝影測量和高分辨率遙感衛(wèi)星。

4.當代新型測繪儀器——測量機器人。

測量機器人又稱自動全站儀，具備全站儀的所有功能特點，但具有自動識別目標、自動照準、自動測角和測距等功能，能自動跟蹤目標并自動記錄。同時，內(nèi)置電機的測量平臺主要用于高精度變形監(jiān)測和變形監(jiān)測領域，也常用于大型工程監(jiān)測。

5.新型當代測繪儀器——地下管線探測儀。

地下管線作為城市最重要基礎設施的分支，將影響城市的生存和發(fā)展。因此，要保證城市地下管線的高效運行，就要保證城市地下管線現(xiàn)狀信息的科學、準確、完整。綜上所述，測繪工程的重要項目之一就是在施工現(xiàn)場對城市地下管線進行探測。如果在作業(yè)過程中發(fā)現(xiàn)地下管線異常，必須及時停止施工，否則會在施工過程中意外損壞管線，給整個工程造成巨大損失。一般來說，在使用地下管線探測儀時，會根據(jù)各方面使用的金屬和非金屬管線，以及對管線是否有損傷來進行判斷。隨著科技的飛速發(fā)展，地下關系探測儀基本上有三種。第一個是一系列子網(wǎng)站，一個以65R、70R、75R為代表的美國公司Ditchwitch。第二種以國產(chǎn)GX系列和探測器為代表，如RD——400PXL，由英國Rsdiondetetectian的一家公司生產(chǎn)。第三種是美國Metretech公司生產(chǎn)的以810、850和9890為代表的探測器。

6.現(xiàn)代測繪新儀器——電子數(shù)字水準儀。

電子數(shù)字水準儀集電子光學、圖像處理和計算機技術于一體，是一種科學、高質(zhì)量的測量儀器。其優(yōu)點是：速度比其他機器更快，精度比其他機器更高，使用比以前更方便，勞動強度更低，內(nèi)外服務可以一體化。雖然有很多優(yōu)勢，但生產(chǎn)者的數(shù)量并不多。1990年，瑞士公司Lsica提出并推出了第一代電子數(shù)字水準儀，稱之為NA2000。之后，日本公司Topcon推出了第二代電子數(shù)字水準儀，名為DL-101C。然而，近年來，一家德國公司也推出了第三代電子數(shù)字水準儀，名為DiNi12/12T。

圖2 測繪新技術在測繪工程中的應用流程

四、測繪工程中測繪新儀器、新技術的應用

1.GIS測繪技術。

地理信息系統(tǒng)技術的應用主要分為三個部分，一是建立數(shù)據(jù)庫。地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫是以基礎地形信息和空間為基礎的，地理信息系統(tǒng)建成后，主要用于測繪工程，以林業(yè)測繪工程為例：林業(yè)測繪工程中的測量主要涉及林區(qū)規(guī)劃、資源調(diào)查等。而其規(guī)劃和調(diào)查都需要數(shù)據(jù)庫作為主要信息源和GIS技術作為重要支撐。二是發(fā)揮監(jiān)督作用。GIS是一個具有數(shù)據(jù)監(jiān)測功能的系統(tǒng)，林業(yè)測繪中的檢測項目主要是林業(yè)用地的變化監(jiān)測。此外，林地管理也屬于工程測繪的測量部分。在地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理中，將借助調(diào)查和處理數(shù)據(jù)來實現(xiàn)森林資源。借助地理信息系統(tǒng)測繪技術，對林區(qū)進行更加科學的監(jiān)測和管理，促進林區(qū)的快速發(fā)展。之后就是管理角色。在林區(qū)測繪中，地理信息系統(tǒng)技術通過分析地質(zhì)類型和植被信息，準確定位采伐區(qū)范圍，嚴格管理造林工作，選擇適合造林的樹種。

2.無人機遙感測繪技術。

無人機遙感測繪技術主要由四部分組成：無人機飛機平臺、數(shù)字傳感器（高分辨率）、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和GPS導航定位系統(tǒng)。通過無線電控制飛機的飛行，可以快速準確地獲取與特殊地形相關的信息。利用無人機進行地圖繪制可以分為以下幾個步驟：首先，無線電控制飛機可以拍攝特殊地形，獲取準確的地理位置信息；其次，開始采集飛機捕獲的圖像數(shù)據(jù)，整理無人機的飛行軌跡；數(shù)據(jù)信息處理后，將采集到的信息進行整合，得到特殊地形的相關信息。無人機遙感測繪技術在地形測繪中的巨大優(yōu)勢在于能夠靈活、快速地完成數(shù)據(jù)采集，且飛行器可移動范圍大，獲得的地形影響數(shù)據(jù)分辨率高、有效信息大，為推動特種地形測繪有序發(fā)展奠定了良好基礎。

3.地籍測繪技術的應用。

通過對基礎測量項目的分析，傳統(tǒng)的測量技術無法實現(xiàn)測繪數(shù)據(jù)的精度和精度，而且需要大量的人力資源支出，影響了測繪效率的提高，無法實現(xiàn)地籍測繪工作的整體質(zhì)量。因此，在工程測繪中，通過使用新的儀器和技術，滿足測繪項目的設計要求，可以充分發(fā)揮地籍測量的價值。通常情況下，在基礎測量中，通過采用新的測繪技術，可以將GPS技術、RTK技術等結合起來，提高基礎測量的精度，實現(xiàn)測繪技術的使用價值。而且在新儀器、新技術的使用中，可以改變地籍測繪的問題，為工程測繪項目的質(zhì)量提升提供支撐。

4.RS遙感技術。

遙感技術是依靠衛(wèi)星、飛機等飛行裝置，在地面上采集與研究目標相關的電磁信息，準確判斷地球環(huán)境和地理特征的技術手段。隨著科學技術的飛速發(fā)展和計算機技術的進步，遙感技術被應用于地籍測繪領域，可以更全面地提供各類土地信息，方便各類數(shù)據(jù)的采集和歸納。遙感技術近年來迅速普及。分析原因可為：大尺度同步觀測；最佳時效性；綜合地理信息數(shù)據(jù)；經(jīng)濟性高，成本低；強大的時空演化分析功能；由于遙感技術具有諸多優(yōu)勢，地理信息數(shù)據(jù)采集的兩種重要手段包括多光譜航空攝影測量和高分辨率遙感衛(wèi)星。

5.通信工程的技術應用。

隨著通信工程項目的發(fā)展，通信人員應根據(jù)工程項目的特點確定現(xiàn)場測繪工作。因此，在應用通信工程測繪技術時，要做到以下幾點：一是根據(jù)通信工程規(guī)劃設計方案，確定測繪路線分布圖和測繪方向，切實提高測繪工作質(zhì)量。二是在通信施工中，應根據(jù)工程施工程序和施工規(guī)范，確定通信線路的測量方向，避免測量誤差，提高通信工程測繪的整體質(zhì)量。三是在通信工程測繪中，應通過使用連續(xù)載波差分測量方法設置測量基準點，同時還應規(guī)劃設計GPS技術測量方法，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的及時傳播，為通信工程設計和通信方案的完善提供參考。

6.大型水利工程中的技術應用。

在使用新的測量儀器和技術時，可以提高復雜、大型工程的測繪質(zhì)量，滿足工程項目的測繪需求。在大型水利工程建設中，通過使用新的測繪技術，根據(jù)全球定位系統(tǒng)，可以對整個施工現(xiàn)場進行測量和分析，建立精確的坐標框架。然后，結合數(shù)字技術，實施影像測量可以提高測繪實施的整體價值，為測繪工作的調(diào)整提供參考。而且，在大型水利工程的測繪中，可以通過整體的分析來使用移動通信的方法。

城市給排水工程在城市發(fā)展中起著重要的作用，只有做好城市給排水工程，才能在保證城市水資源的同時，科學合理地配置有限的水資源。因此，為了保證城市給排水工程的高質(zhì)量，有必要應用新的測量儀器和技術。以及數(shù)字液位計，在城市排水管道建設和城市河流改造中發(fā)揮著不可替代的作用，比如在挖掘城市排水管道時，為了避免對城市地面造成破壞，會采用相應的頂管技術。采用頂管技術施工時，需要通過全站儀的全方位監(jiān)控和跟蹤，明確頂管的位置和方向，實現(xiàn)全自動頂管施工。

五、測繪工程中新型測量儀器和技術的發(fā)展趨勢

隨著測繪工程的發(fā)展，開發(fā)新型測量儀器和技術非常重要。為提高測繪新技術的應用效果，應明確測繪工程的發(fā)展方向。首先，在測繪工程中，要將信息技術和網(wǎng)絡技術相結合，提高測繪技術的使用效率，實現(xiàn)測繪工程的高效處理，為測繪工程提供支撐。其次，在測繪技術的未來發(fā)展中，通過測繪技術的數(shù)字化應用，可以提高區(qū)域測繪數(shù)量的使用效率，提升測繪項目的整體水平。最后，在測繪技術的實踐中，要提高測繪技術的使用效率，要以測繪理論和測繪實踐為重點，相關測繪人員要提高專業(yè)素質(zhì)，提高科學實踐意識，全面提升測繪項目的整體價值，為測繪項目的改進和測繪技術的運用提供支撐，展現(xiàn)測繪項目的創(chuàng)新發(fā)展價值。

結語

綜上所述，新的測繪儀器和技術的發(fā)展給我國各種測繪項目帶來了極大的便利。為了保證測繪項目的順利進行，需要認識到測繪新儀器、新技術的重要作用，從而充分利用各種新技術、新儀器。保證最終測量結果的準確性，從而為后續(xù)建設工作和我國測繪事業(yè)的發(fā)展提供保障。綜上所述，測繪項目開工前，需要提前制定合理的測繪項目計劃，根據(jù)不同測繪技術的不同特點，選擇合適的測繪技術進行測繪工作。這樣不僅可以提高項目的整體速度，還可以提高測繪數(shù)據(jù)的準確性，有助于測繪計劃更加完善。同時，測繪工作人員要及時掌握測繪新技術、新儀器的操作，合理選擇合適的測繪技術，才能獲得更準確的測繪成果。同時，工作人員要積極主動，不斷學習和思考，提高測繪技術，使測繪工作更加順利。獲取測繪數(shù)據(jù)后，要計算準確，盡可能降低成本，為整個項目做貢獻。