1、工程测量技术分析与探讨摘要:随着我国国民经济的飞速发展,工程建设不断增多,由于社会对工程建设的要求愈来愈高,期待工程能够向着更加复杂、精细化的方向发展,这同时也给工程测量带来了新的挑战。科学技术的发展也给当前的工程测量技术带来了创新,本文将对现阶段广泛应用的工程测量技术进行探讨,以期工程测量技术能够向着自动化、数字化的新方向发展。 关键词:工程测量技术控制测量技术地形图测绘技术 中图分类号:TU198+.2 文献标识码:A 在测绘界,人们把工程建设中的所有测绘工作统称为工程测量。实际上它包括在工程建设勘测、设计、施工和管理阶段所进行的各种测量工作。它是直接为各项建设项目的勘测、设计、施工、安装
2、、竣工、监测以及营运管理等一系列工程工序服务的。可以这样说,没有测量工作为工程建设提供数据和图纸,并及时与之配合和进行指挥,任何工程建设都无法进展和完成。 工程测量技术指在工程建设的勘测设计、施工和管理阶段中运用的各种测量理论、方法和技术的总称,运用各种科学技术,在国民经济和国防建设中广泛应用,是一门综合性的应用测绘科学与技术。现阶段的工程测量技术以测绘城市和区域地貌、地物为主要对象的大比例尺地形测量为主,并且工程测量技术日益向着集成化、多元化、自动化、数字化、实时化的方向发展。在当今的工程测量中,以 GPS 技术为核心的控制测量技术、地形图测绘技术得到了广泛的应用,下面将对其进行简要的介绍和
3、分析。 控制测量技术 控制测量技术中的主要手段为 GPS 技术,GPS 技术的发明和应用是本世纪测绘领域内非常突出的科学成就,给测绘技术带来了很大的变革,具备高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便等特点。随着 GPS 技术的广泛应用,国内外对 GPS 技术的研究也日益热烈,越来越多的研究成果不断涌现,极大的提升了工程测量的技术水平,给控制测量技术带来了更多的惊喜。 光电测距导线也是当前使用较多的控制测量方法,应用在全站仪时可实现低等级的图根控制与细部地形测量同步进行,提高整体工程测量的工作效率。 几年来推出的与 GPS 技术结合的全站仪,直接利用 GPS 技术来确定三维坐标,即可进行测图、放
4、样的工作,节省了其中不必要的步骤,进一步的提升了作业的质量与效率。 随着时代的发展,出现了电子测距三角高程测量技术,国内外的科学家对其进行了大量的理论研究和实验论证,并取得了不少的成果。 地形图测绘技术 当前的地形图测绘技术主要包括全站仪野外数字测图技术、摄影测量技术、高分辨率遥感技术等。 全站仪野外数字测图技术 全站仪,即全站型电子测距仪,是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器,是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距) 、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。全站仪大比例尺数字测图实现了从野外数据采集、处理到绘图过程的自动化和一体化。近年来,国内各个软件研发公司纷纷开发了很多功能完备、操作便捷的
5、大比例成图软件,如 CASS 系统、EPSW 系统等。同时,全站仪也向着更加高端的方向发展,不仅能够更广泛的适用于各种类型的测绘工作,也可以使一个人就可以完成全站仪的所有测绘工作,提升了全站仪的使用效率,缩减了测绘的时间,为工程建设提供更高质量的测绘结果。 摄影测量技术 摄影测量技术广泛应用于测绘面积较大或者条件困难的区域,随着应用频率的增多,摄影测量技术也得到了更大的成果。首先是越来越多的测量工作中出现了数字摄影测量技术, 使得数字摄影测量技术日趋成熟,并且得到了实际的投入使用。其次,是 GPS 技术进入摄影测量技术中,使外业控制更加简单、便捷。通过各种新技术的加入,使得摄影测量方法更加的经
6、济,使用效率也大大提升。 数字摄影测量是基于数字影像和摄影测量的基本原理,应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法,提取所摄对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。美国称之为软拷贝摄影测量,我国王之卓教授称为全数字摄影测量。这种定义认为,在数字摄影测量过程中,不仅产品是数字的,而且中间数据的记录以及处理的原始资料均是数字的。虽然在当前的系统中还存在着不少漏洞、缺陷,但是数字测量已经成为摄影测量的技术主流。当前主要使用的的数字测量系统主要有 V-STARS 摄影测量系统、IDPMS 智能数字摄影测量系统等。 高分辨率遥感技术 遥感技术是从人造卫星、飞
7、机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息,判认地球环境和资源的技术,是 60 年代在航空摄影和判读的基础上随航天技术和电子计算机技术的发展而逐渐形成的综合性感测技术。任何物体都有不同的电磁波反射或辐射特征。航空航天遥感就是利用安装在飞行器上的遥感器感测地物目标的电磁辐射特征,并将特征记录下来,供识别和判断。把遥感器放在高空气球、飞机等航空器上进行遥感,称为航空遥感。把遥感器装在航天器上进行遥感,称为航天遥感。完成遥感任务的整套仪器设备称为遥感系统。 航空和航天遥感能从不同高度、大范围、快速和多谱段地进行感测,获取大量信息。航天遥感还能周期性地得到实时地物信息。 传统的遥感技术成像分辨率较低,
8、不利于在大比例尺制图的应用,近期出现了新型高分辨率卫星遥感图片,使得遥感技术进一步的应用,可以制作 1 比 10000 比例尺的数字正摄影图、数字地面模型和数字线规图,提供更专业、更广泛的测量服务。 其他地形测图技术 机载激光雷达系统:机载激光雷达系统是集成了 GPS、IMU、激光扫描仪、数码相机等光谱成像设备。其中主动传感系统(激光扫描仪)利用返回的脉冲可获取探测目标高分辨率的距离、坡度、粗糙度和反射率等信息,而被动光电成像技术可获取探测目标的数字成像信息,经过地面的信息处理而生成逐个地面采样点的三维坐标,最后经过综合处理而得到沿一定条带的地面区域三维定位与成像结果。 RTK 数字测图技术:
9、RTK 是一种新的常用的 GPS 测量方法,以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度,而 RTK 是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分方法,是 GPS 应用的重大里程碑,它的出现为工程放样、地形测图,各种控制测量带来了新曙光,极大地提高了外业作业效率。 水下测绘系统:水下测绘系统是由 GPS 接收机、自动探深仪、数据采集软件和通讯设备等组成的移动测绘系统,能够提供精确度更高的测绘结果,为水下测绘的质量提供更好的保障。现阶段,该系统已在我国的大比例尺水下地形测量作业中得到了广泛的应用,比较具有代表性的主要有中海达水下测绘系统、南方水下测绘系统等。 参考文献: 1王晏民,洪立波,过静珺,秦长利,陈品祥. 现代工程测量技术发展与应用J. 测绘通报,2007,04:1-5. 2洪立波. 我国工程测量技术发展现状与成就J. 测绘通报,1999,08:2-5+9. 3洪立波,王晏民,过静珺,陈品祥. 工程测量技术领域的几个重要发展方向J. 测绘通报,2008,01:1-5. 4罗爱军. 工程测量技术发展探析J. 科技情报开发与经济,2012,15:110-112. 5江振,周雅雯. 论我国工程测量技术的发展现状J. 长春理工大学学报,2012,11:263-264.