李洪早

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局二總隊，貴州 六盤水 553001）

1 工程測量中的測繪新技術(shù)

1.1 數(shù)字化成圖手段

大比例尺地形圖和工程圖的測繪是工程測量工作的重要內(nèi)容,常規(guī)的成圖方法的野外工作十分艱苦,同時還有繁瑣的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作,成圖周期長,產(chǎn)品單一,難以適應(yīng)飛速發(fā)展的城市建設(shè)的需要。上世紀(jì)90年代以來,數(shù)字化成圖技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。它具有精度高、勞動強度小、更新方便、便于保存管理及應(yīng)用、易于發(fā)布等特點,目前有內(nèi)外業(yè)一體化和電子平板兩種模式。內(nèi)外業(yè)一體化是一種外業(yè)數(shù)據(jù)采集方法,主要設(shè)備是全站儀、電子手簿等,其特點是精度高、內(nèi)外業(yè)分工明確、便于人員分配,從而具有較高的成圖效率。根據(jù)使用編碼或者是畫草圖來描述記錄連接關(guān)系和地圖實體的地理屬性,可以分為有碼和無碼作業(yè)。無碼作業(yè)比較方便、可靠,同時由于無碼作業(yè)采用草圖的方式,使得數(shù)據(jù)采集工作直觀,并且可以減輕測站觀測人員的壓力。

由于歷史條件局限的原因,之前我們的地形圖測繪成果基本上是以紙質(zhì)資料保存的。因而,要對原有的紙質(zhì)地形測繪資料進行數(shù)字化的編輯采用、建立數(shù)據(jù)庫保存時,需要對原有紙質(zhì)地形圖進行數(shù)字化處理。紙質(zhì)成果轉(zhuǎn)為數(shù)字化成果,在建庫工作中占據(jù)了相當(dāng)大的工作量,各工程測繪部門都投入相當(dāng)大的人力和財力。對于已有紙制地圖,若其現(xiàn)勢性、精度和比例尺能滿足要求,就可以利用數(shù)字化儀將其輸入計算機,經(jīng)編輯、修補后生成相應(yīng)的數(shù)字地圖。當(dāng)前有手扶跟蹤數(shù)字化和掃描矢量化兩大類儀器,手扶跟蹤數(shù)字化儀工藝流程為:①硬件連接②分圖形定向③數(shù)據(jù)采集④圖形編輯⑤圖形輸出。掃描儀數(shù)字化儀的工作流程為:①原圖掃描②圖形糾正③圖形定向④原圖矢量化⑤圖形編輯⑥圖形輸出。利用掃描矢量化技術(shù)進行地圖數(shù)字化是提高數(shù)字化質(zhì)量與速度的必由之路,針對大比例尺地形圖大多數(shù)掃描矢量化軟件能自動提取多邊形信息,高效、便捷、保真的對地圖進行數(shù)字化處理。

1.2 3S技術(shù)

1.2.1 全球衛(wèi)星定位技術(shù)

隨著GPS定位技術(shù)的不斷改進,軟、硬件的不斷完善,長期使用的測角、測距、測水準(zhǔn)為主體的常規(guī)地面定位技術(shù),正在逐步被一次性確定三維坐標(biāo)的高速度、高精度、費用省、操作簡單的GPS技術(shù)所代替。隨著GPS接收機的改進,廣域差分技術(shù)、載波相位動態(tài)實時差分(RTK)技術(shù)的發(fā)展,加之美國SA(SelectiveAvalibility,選擇可用性)技術(shù)的解除,使得GPS技術(shù)在導(dǎo)航、運載工具實時監(jiān)控、城市規(guī)劃、工程測量等領(lǐng)域有了更為廣泛的應(yīng)用。

常規(guī)性GPS測量測量技術(shù)的迅猛發(fā)展給工程測量帶來了革命性的變革,而采用實時動態(tài)定位的RTK(RealTimeKine-matics)技術(shù)更是是GPS發(fā)展的一個里程碑,RTK技術(shù)的出現(xiàn),極大的提高了工程測量外業(yè)作業(yè)的效率。

RTK(RealTimeKinematics)測量是將GPS接收機安裝在已知點上對GPS衛(wèi)星進行觀測,將采集的載波相位觀測量調(diào)制到基準(zhǔn)站電臺的載波上,再通過基準(zhǔn)站電臺發(fā)射出去;流動站在對衛(wèi)星進行觀測并采集載波相位觀測量的同時,也接收由基準(zhǔn)站電臺發(fā)射的信號,經(jīng)解調(diào)得到基準(zhǔn)站的載波相位觀測量：流動站的接收機再利用OTF(求解整周模糊度)技術(shù)由基準(zhǔn)站的載波相位觀測量和流動站的載波相位觀測量來求解整周模糊度,最后求出厘米級精度流動站的位置。它可以不布設(shè)各級控制點,僅依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點,便可以高精度、快速地測定界址點、地形點、地物點的坐標(biāo),利用測圖軟件可以在野外一次生成電子地圖,然后通過繪圖儀、打印機等設(shè)備輸出各種比例尺的圖件或是直接將觀測成果輸入到地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中。因此,RTK近年來被廣泛應(yīng)用于圖根控制測量,地籍、房地產(chǎn)測繪及施工放樣等工作中。

1.2.2 GIS技術(shù)

GIS(地理信息系統(tǒng))是集計算機科學(xué)、空間科學(xué)信息科學(xué)、測繪遙感科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和管理科學(xué)等學(xué)科為一體的新興邊緣學(xué)科。從20世紀(jì)60年代至今只有短短的40多年的時間,已經(jīng)成為多學(xué)科集成并應(yīng)用于各領(lǐng)域的基礎(chǔ)平臺成為地學(xué)空間信息料示的基本手段與工具。其技術(shù)優(yōu)勢不光在于它的集地理數(shù)據(jù)采集存儲、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數(shù)據(jù)流程,還在于它的空間提示、預(yù)測預(yù)報和輔助決策功能。目前,GIS不僅發(fā)展成為一門較為成熟的技術(shù)科學(xué),而且已經(jīng)成為一門新興的產(chǎn)業(yè),在測繪、地質(zhì)礦產(chǎn)、農(nóng)林水利、氣象海洋、環(huán)境監(jiān)測、城市規(guī)劃士地管理、區(qū)域開發(fā)與國防建設(shè)等領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。采用電子平板測繪模式、內(nèi)外一體化測圖GlS數(shù)據(jù)庫、掃描矢量化及全數(shù)字?jǐn)z影測量等技術(shù),為專業(yè)信息系統(tǒng)提供及時、準(zhǔn)確、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化的基礎(chǔ)空間信息,以建立各類專業(yè)信息系統(tǒng),從而實現(xiàn)管理的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化。

1.2.3 RS技術(shù)

RS(RemoteSensing),即遙感技術(shù)。遙感技術(shù)包括傳感器技術(shù),信息傳輸技術(shù),信息處理、提取和應(yīng)用技術(shù),目標(biāo)信息特征的分析與測量技術(shù)等。RS技術(shù)具有大面積的同步觀測、時效性強,數(shù)據(jù)的綜合性和可比性及經(jīng)濟性具有教高的優(yōu)勢,得到快速的普及,多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛(wèi)星將成為對地觀測獲取基礎(chǔ)地理信息的重要手段。各種中小比例尺地形圖都可以利用遙感影像來獲取,為應(yīng)用于工程測量領(lǐng)域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的方法和手段。

1.2.4 3S集成技術(shù)

3S技術(shù)的結(jié)合,技術(shù)的結(jié)合,取長補短,是一個自然的發(fā)展趨取長補短,是一個自然的發(fā)展趨勢,三者之間的相互作用行成了“一個大腦,兩只眼睛”的框架,即GPS與RS為GlS提供區(qū)域信息及空間定位信息,而GlS進行相應(yīng)的空間分析以便從GPS和RS提供的海量數(shù)據(jù)中提取有用的信息并進行綜合集成,使之成為科學(xué)的決策依據(jù)。

隨著GPS、GIS、RS技術(shù)近年的迅猛發(fā)展,尤其是“3S”集成技術(shù)的出現(xiàn),使我國的工程測量的發(fā)展與應(yīng)用邁上新的臺階。隨著國家數(shù)字化測繪的進一步發(fā)展和3S技術(shù)在工程測量上的進一步應(yīng)用,3S技術(shù)必將在工程測量領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用。

1.3 數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)

數(shù)字?jǐn)z影測量是基于數(shù)字影像與攝影測量的基本原理,應(yīng)用計算機技術(shù)、數(shù)字影像處理、影像匹配、模式識別等多學(xué)科的理論與方法。航空攝影測量是大面積、大比例尺地形測圖、地籍測量的重要手段與方法,可以提供數(shù)字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產(chǎn)品。全數(shù)字?jǐn)z影工作站的出現(xiàn),GPS技術(shù)在攝影測量中的應(yīng)用使得攝影測量向自動化、數(shù)字化方向邁進。隨著全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)的應(yīng)用,攝影測量產(chǎn)品已經(jīng)從影像圖等向4D產(chǎn)品轉(zhuǎn)化(GIS數(shù)字高程模型DSQ,數(shù)字正射攝影圖DLG,數(shù)字線劃圖DRG,數(shù)字柵格圖),為建立各類專業(yè)的信息系統(tǒng)和基礎(chǔ)地理信息平臺提供了可靠的數(shù)據(jù)保證。

2 對工程測量發(fā)展的展望

我國國民經(jīng)濟持續(xù)快速增長,各項重大工程建設(shè)的蓬勃開展,為工程測量發(fā)展帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)的同時也提供了良好的機遇。同時,伴隨著測繪新技術(shù)的不斷進步,現(xiàn)代工程測量必將朝著測量內(nèi)外作業(yè)一體化,數(shù)據(jù)獲取及處理自動化,測量過程控制和系統(tǒng)行為智能化,測量成果和產(chǎn)品數(shù)字化,測量信息管理可視化,信息共享和傳播網(wǎng)絡(luò)化的趨勢發(fā)展,其發(fā)展特點可概括為精確、可靠、快速、簡便、連續(xù)、動態(tài)、遙測、實時。

3 結(jié)束語

隨著經(jīng)濟和社會的進步,現(xiàn)代工程測量已經(jīng)遠遠突破了僅僅為工程建設(shè),不僅涉及工程的靜態(tài)、動態(tài)幾何與物理量測定,而且包括對測量結(jié)果的分析,甚至對物體發(fā)展變化的趨勢預(yù)報。

[1]彭德江，陽云安.河道工程測量中“3S”技術(shù)的應(yīng)用研究[J].科技資訊，2009-03-03.