測繪新技術(shù)在測繪工程測量中的應(yīng)用研究

陳少桃

佛山市測繪地理信息研究院 廣東 佛山 528000

工程建設(shè)前期的地質(zhì)勘探工作相當(dāng)重要，它不僅可以為整個建設(shè)施工活動的正常開展提供數(shù)據(jù)保障，還可以有效減少經(jīng)營風(fēng)險，既保障了工程建設(shè)的品質(zhì)與安全，又實現(xiàn)了公共資源的最大化利用。不同工程項目在測量工作內(nèi)容方面有一定差異，測繪技術(shù)的選擇必須要與工程實際情況相結(jié)合。有些工程項目測量工作的工作環(huán)境相對較差，同時地質(zhì)地形復(fù)雜，很大程度上增加了工程測量工作的難度和復(fù)雜性，為了更好地保證測量結(jié)果準(zhǔn)確性，還需要引入新的測繪技術(shù)和設(shè)備，更好地滿足現(xiàn)代化工程測量工作開展需要，為工程項目建設(shè)進度和建設(shè)質(zhì)量的提高打下良好基礎(chǔ)。現(xiàn)在，新測量技術(shù)的運用越來越普遍。施工單位通過不斷研究各種新測量技術(shù)，并掌握其實際使用效果，從而有效提升了測繪質(zhì)量。

1 測繪工程測量技術(shù)的相關(guān)介紹

1.1 測繪工程測量的概念

測繪工程測量是指一般在項目具體實施過程中所需要開展的前提性工作。在實際施工過程中，施工檢測主要是用來探索制定項目施工管理制度的具體技術(shù)手段。施工檢測的許多環(huán)節(jié)，都需要現(xiàn)代檢測技術(shù)、測量方法以及有關(guān)知識的幫助。為此，施工人員必須借助先進的設(shè)施和儀器來開展施工檢測作業(yè)[1]。

1.2 測繪工程測量技術(shù)的意義

一般來說，傳統(tǒng)的測繪工程測量技術(shù)更多地運用在礦業(yè)和水利工程中，施工人員主要應(yīng)用該技術(shù)進行施工監(jiān)測和取樣的內(nèi)容。但隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，施工測繪工程測量技術(shù)水平有了較大的提升。和傳統(tǒng)的勘測施工方法相比，實際勘測工作有著更大的時間跨度。有動態(tài)和靜態(tài)測量模擬方法，能適應(yīng)實際礦產(chǎn)施工過程的變動情況。在城市規(guī)劃和國土資源利用領(lǐng)域中有著很大作用。

2 現(xiàn)階段測繪新技術(shù)存在的技術(shù)特點

2.1 測繪所得的相關(guān)信息量更加豐富立體

在現(xiàn)階段的建筑工程項目施工過程中，如果采用傳統(tǒng)的測繪技術(shù)進行相關(guān)數(shù)據(jù)的收集和采集，通常會存在信息量不夠豐富立體的情況。這是因為傳統(tǒng)的測繪技術(shù)，在進行具體的應(yīng)用過程中會受到周圍環(huán)境的影響。同時，傳統(tǒng)的測繪技術(shù)在進行數(shù)據(jù)的測量時，無論是測量的具體數(shù)據(jù)、種類還是測量的范圍，都容易在彼此之間造成影響，導(dǎo)致最終所得的測量數(shù)據(jù)存在著單薄，以及不夠準(zhǔn)確的問題。但是如果能夠在進行工程建設(shè)項目的過程中使用新的測繪技術(shù)，通過對新的測繪技術(shù)的合理運用，不僅能夠?qū)y繪對象進行更加豐富立體的測量，同時還能夠?qū)y繪的周邊環(huán)境也進行更加深入地了解，使最后取得的信息能夠互相關(guān)聯(lián)，更加豐富立體。

2.2 測繪所得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度更加精細(xì)

使用新的測繪技術(shù)，能夠使測繪最終所取得的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。例如，如果能夠?qū)⒆钚碌母呖萍紨?shù)字制圖技術(shù)應(yīng)用于測繪技術(shù)中，然后在進行工程項目的地質(zhì)填圖中加以運用，就能夠使得測繪技術(shù)在地質(zhì)方面的測量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。這項技術(shù)不僅能夠提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，同時還能提高測繪的效率。如果能夠?qū)⒍囗椥屡d的技術(shù)都應(yīng)用于測繪技術(shù)中，一定能夠大大推動測繪技術(shù)的發(fā)展。

2.3 測繪工作對于計算機技術(shù)的應(yīng)用更加深入

現(xiàn)階段的測繪新技術(shù)最主要的特征是對于計算機技術(shù)更加深入的應(yīng)用，以及對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用?？梢哉f，現(xiàn)階段的新測繪技術(shù)都是在計算機技術(shù)，以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上進行了發(fā)展。對于這兩項技術(shù)的深入應(yīng)用，不僅能夠?qū)y繪信息進行更加合理的統(tǒng)籌整合，同時還能夠保證信息數(shù)據(jù)存儲的準(zhǔn)確和有效[2]。

3 新測繪技術(shù)的介紹

在實際測量中，運用測繪新技術(shù),可以處理傳統(tǒng)測繪技術(shù)無法處理的事項，測量結(jié)果的準(zhǔn)確度、時效性更高。在我國，經(jīng)常使用的測繪新技術(shù)如下（如圖1所示）。

圖1 測繪新技術(shù)示意圖

3.1 GPS技術(shù)

GPS技術(shù)也稱GPS定位技術(shù)，其基本工作原理是將GPS接收機接收到的信號經(jīng)過誤差處理后解算得到位置信息，再將位置信息傳給所連接的設(shè)備，連接設(shè)備對該信息進行一定的計算和變換(如地圖投影變換、坐標(biāo)系統(tǒng)的變換等)后傳遞給移動終端。通常來講，利用GPS接收機獲得的信號既可能是靜止的，也可能是動感的。技術(shù)人員往往需要借助電子計算機對信號二次信息處理和計算，才能夠從中得到更為精確的數(shù)據(jù)信息。RTK（載波相位差分技術(shù)）也是GPS技術(shù)中較為重要的信息技術(shù)之一。RTK定位技術(shù)就是基于載波相位觀測值的實時動態(tài)定位技術(shù)。RTK夠在現(xiàn)場進行即時檢測，能夠?qū)崟r地提供測站點在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，計量精度能夠達(dá)到厘米級，極大地提高了檢測的準(zhǔn)確度。

3.2 GIS技術(shù)

GIS技術(shù)（地理信息系統(tǒng)）是近幾年迅速發(fā)展起來的一門空間信息技術(shù)。它以地理空間為基礎(chǔ)，采用地理模型分析方法，實時提供多種空間和動態(tài)的地理信息，是一種為地理研究和地理決策服務(wù)的計算機技術(shù)系統(tǒng)。在空間測繪工程中，測繪人員利用GIS技術(shù)能夠有效管理具有空間屬性的各種資源環(huán)境信息,并能夠利用GIS的模型功能對工程方案的現(xiàn)實情況作出建模。GIS技術(shù)作為測繪工程測量的重要數(shù)據(jù)處理方法，在測繪工程測量中起著綜合數(shù)據(jù)庫的功能,能夠大大提升測試的效果和準(zhǔn)確度[3]。

3.3 攝影測量與遙感技術(shù)

圖2 等高線、地物要素采集示意圖

所謂攝影測量與遙感技術(shù)就是指以光學(xué)或是由數(shù)碼攝像機拍攝獲得的影像為基礎(chǔ)，并在此基礎(chǔ)之上對影像中有關(guān)攝影物的外形、大小、位置等相關(guān)性質(zhì)進行相關(guān)的研究和確定的一項技術(shù)。測繪人員通過對影像數(shù)據(jù)進行記錄與分析,可以準(zhǔn)確掌握地表的詳細(xì)信息，從而節(jié)約了測量時間，是一種十分安全的技術(shù)手段。而攝影測量原本就是指利用照相收集目標(biāo)的光信號，然后在后期對其加以分析與數(shù)據(jù)處理，以獲取實地狀況下的有關(guān)信息。由于數(shù)碼技術(shù)的進一步發(fā)展，目前的信息測量技術(shù)已達(dá)到了數(shù)碼攝影，而且信息的存儲也較以往簡單得多。

3.4 無人機測繪技術(shù)

這項技術(shù)在實際的應(yīng)用的工程上有著良好的適應(yīng)性，同時效果也較為完美，其本身不需太多的設(shè)備支撐，同時可以進行多種的操作，并且可以有效進行相應(yīng)的補償，這樣不但可以從各個角度顯示出的真實情況，而且建立一定的三維建模，這種測繪方法在部分國家應(yīng)用的較為普遍。攝影技術(shù)的原理也能夠運用在測繪工程的測繪中，使得測繪技術(shù)在攝影的運用上更加多，不過這對于無人機攝像設(shè)備的需求還是相當(dāng)高的。主要是通過運用無人機攝像的工作原理,和電腦技術(shù)相結(jié)合從而獲得信號，進而在分析中獲取到正確的信號，這種技術(shù)在較大程度上提升測繪工程中圖像的利用率，同時還減少了實際測繪工作的難度，因為無人機測繪技術(shù)是現(xiàn)在測量技術(shù)的重要基礎(chǔ)，能夠節(jié)省許多測量的人工成本，同時使用無人機測繪技術(shù)還能夠提高測繪測繪工程測量的品質(zhì)，為國家的經(jīng)濟社會發(fā)展提供保證，不過這種技術(shù)在現(xiàn)實的使用過程中，仍然面臨著某些缺點,主要是由于技術(shù)的局限性，所以在使用無人機測繪技術(shù)之后必須要有專門的人員加以檢查，不然就很難進行精確的測量[4]。

4 測繪新技術(shù)在測繪工程測量中的應(yīng)用

4.1 GPS技術(shù)在測繪工程測量中的應(yīng)用

由于衛(wèi)星信息技術(shù)仍在不斷更新發(fā)展中，GPS系統(tǒng)的軟硬件也在不斷更新。在測繪工程測量過程中，測繪人員運用GPS技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高效率的定位信號檢測。相較于傳統(tǒng)的地面測量技術(shù)，測繪人員運用GPS技術(shù)開展測量作業(yè)操作也比較簡便,完全能夠?qū)崿F(xiàn)對工程定位信號的檢測。GPS技術(shù)作為一個三維定位技術(shù)，其準(zhǔn)確度與安全性更高。另外，GPS技術(shù)也被廣泛運用在其他領(lǐng)域中，比如可以應(yīng)用在城市交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、城市交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)劃等方面。

4.2 GIS技術(shù)在測繪工程測量中的應(yīng)用

將空間科學(xué)、遙感技術(shù)、信息技術(shù)等諸多科技手段結(jié)合而成的新型測量方法，就叫做GIS技術(shù)。而GIS技術(shù)正是作為測繪工程測量領(lǐng)域的實踐應(yīng)用活動中最基礎(chǔ)的技術(shù)手段,這一技術(shù)手段在現(xiàn)實的工程中應(yīng)用非常普遍，在眾多的項目中都可以看到了GIS技術(shù)的有效應(yīng)用。通過對先進GIS信息技術(shù)的充分利用，可以對信息的獲取、記錄、分類、傳遞等方面實現(xiàn)更加便捷的應(yīng)用。而當(dāng)前，先進的GIS信息技術(shù)在數(shù)據(jù)庫和某些高難度的測量項目中已經(jīng)使用普遍，而且呈現(xiàn)出了顯著的應(yīng)用增長態(tài)勢，從中也不難看出GIS應(yīng)用的便利性。而與此同時，GIS技術(shù)的高度精確化也獲得了很多的測量機構(gòu)青睞[5]。

4.3 攝影測量與遙感技術(shù)在測繪工程測量中的應(yīng)用

攝影測量與遙感技術(shù)的實際使用由于一般來說本身就具備了高度的檢測準(zhǔn)確度，而同時獲取的影像信息內(nèi)容又是質(zhì)量很高的信息內(nèi)容，所以同過結(jié)合計算機的分析運算等功能，即可完成具體的信號檢測，從而達(dá)到較高準(zhǔn)確度的測量成果，從而獲得了空間內(nèi)的整個三維信息內(nèi)容。同時因為不會直接和現(xiàn)實物體有聯(lián)系，所以攝影測量與遙感技術(shù)的實際使用，在獲得相關(guān)資料時會不由于部分測繪工程測量的作業(yè)而對實際場景形成影響，不需要外部的測量工作，從而也節(jié)省了測繪工程測量的成本，實現(xiàn)了較好的信息獲得效率。攝影測量與遙感技術(shù)的應(yīng)用因為其自身具有較好的測量效果，在許多大尺度的區(qū)域測量以及公路的施工測量過程中運用也十分普遍，在數(shù)字化信息技術(shù)日益發(fā)達(dá)的當(dāng)下，攝影測量與遙感技術(shù)的應(yīng)用將可以與信息化數(shù)控技術(shù)全面的融合，實現(xiàn)信息技術(shù)的高效升級，在測量工程設(shè)計中的運用也將更加普遍，尤其對測量工程設(shè)計人員而言，它的意義更加巨大。

4.4 無人機測繪技術(shù)在測繪工程測量中的應(yīng)用

在地勢險峻或是作業(yè)面積較大的工程項目中，施工方如果仍使用傳統(tǒng)的測繪工程測量方法，很難對測繪工作起到實質(zhì)性的幫助，而使用無人機測繪技術(shù)可以大大減小工程難度。例如，在隧道、礦洞等危險施工地帶，施工方是通過人工檢查來查找工程中是否存在裂縫、漏水等問題。這種方法非常浪費時間、財力、物力等資源。而且由于項目施工處于危險地帶，如果檢測所用的時間過長，就會增加安全隱患，工程中存在的裂縫、漏水等問題如果長時間未被檢測到，情況就會惡化，進而會引發(fā)坍塌事故，對測繪人員的生命安全造成威脅。而施工方使用無人機測繪技術(shù)在危險施工地帶開展測繪作業(yè)，不僅可以在人類無法觀測到的地方進行數(shù)據(jù)收集，還可以有效保障測繪人員的生命安全。更重要的是，無人機測繪技術(shù)可隨時對測得的信息進行分析，大大提高了工作效率。

4.5 在測繪技術(shù)中進行地理信息系統(tǒng)技術(shù)的運用

在測繪技術(shù)中進行地理信息系統(tǒng)的運用，主要是利用計算機技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行數(shù)據(jù)的分析和整合。地理信息系統(tǒng)主要是通過對于計算機軟件和硬件的使用，以計算機網(wǎng)絡(luò)為支撐點，通過對早期所得的地理環(huán)境信息進行存儲、整合和分析來達(dá)到最終的目的。在實際的運用過程中，通常是運用GNSS技術(shù)來率先獲得所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，然后將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過地理信息系統(tǒng)進行分析和整合，為后續(xù)的工程規(guī)劃建設(shè)提供有力的參考。例如，在進行重大建筑的選址時，可以將重大建筑選址的要求在地理信息系統(tǒng)中進行輸入，然后將需要分析的各項數(shù)據(jù)進行收集和錄入，最后根據(jù)地理信息系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)進行3D圖形的建立，然后在預(yù)先設(shè)定好的條件和現(xiàn)實數(shù)據(jù)的對比中，選出最佳的地點進行建筑施工[6-7]。

4.6 在測繪技術(shù)中進行激光掃描測量技術(shù)的運用

在測繪技術(shù)中進行激光掃描測量技術(shù)的運用，可以使測繪技術(shù)突破環(huán)境的限制，取得更加精確的數(shù)據(jù)，應(yīng)用于更大的范圍。例如，在進行飛機的安裝中，對于精度較高，無法進行人工檢測的部分，可以利用激光掃描測量技術(shù)來進行測繪和數(shù)據(jù)收集，對飛機安裝部件進行數(shù)據(jù)分析，推動工作完成[8]。

5 結(jié)束語

綜上所述，在測繪工程測量中, 傳統(tǒng)測量技術(shù)已無法滿足當(dāng)下土木工程建設(shè)的要求。而且隨著近年來我國科技的不斷進步，計算機等高科技技術(shù)可以與測繪工作相結(jié)合，因此催生出例如無人機測繪技術(shù)、衛(wèi)星遙感技術(shù)、攝影測量和遙感技術(shù)等新型的測繪技術(shù)。這些技術(shù)的出現(xiàn)大大減少了測繪工程測量的工作難度，以及測繪工程測量成本，推動了我國測繪工程測量的發(fā)展。