高文春

福建星維信息科技有限公司（350011）

試論建筑工程測量中的測繪新技術(shù)

高文春

福建星維信息科技有限公司（350011）

文章主要分析了建筑工程測量中的測繪新技術(shù)，對建筑工程測量工作中新測繪技術(shù)如地圖數(shù)字化技術(shù)、GPS測量技術(shù)、RTK實時動態(tài)定位技術(shù)、RS遙感技術(shù)、GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)、3S集成技術(shù)等進(jìn)行原理與應(yīng)用介紹，從而推動建筑工程測量工作的發(fā)展。

測繪技術(shù)；地圖數(shù)字化技術(shù)；GPS；RTK；GIS；RS

0 引言

在建筑工程中，測量工作非常非常重要，對建筑的安全性、有效性以及施工的高效性來說具有非常重要的促進(jìn)作用，而測繪技術(shù)是建筑工程測量工作主要應(yīng)用的施工技術(shù)。傳統(tǒng)的測繪技術(shù)通過人工作業(yè)方式開展，效率低下而且誤差比較高，嚴(yán)重制約了建筑工程施工效率。隨著科技的快速發(fā)展，各種現(xiàn)代化的測繪技術(shù)不斷出現(xiàn)，使得建筑工程測繪技術(shù)朝著信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，例如GPS全球定位技術(shù)、GIS地理信息技術(shù)、RS遙感技術(shù)等，都將建筑工程的測繪工作變得更加高效和準(zhǔn)確，而且可視化程度比較高、成像速度快，極大地促進(jìn)了建筑行業(yè)的高速發(fā)展。所以對建筑工程測量中測繪新技術(shù)的研究，對開創(chuàng)建筑工程測量新模式、促進(jìn)建筑行業(yè)快速發(fā)展、保障建筑工程安全高效完工等方面來說意義重大。

1 建筑工程測量中的測繪新技術(shù)

1.1 地圖數(shù)字化技術(shù)

地圖數(shù)字化技術(shù)是實現(xiàn)測繪模擬量向數(shù)字量轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵技術(shù)，通過地圖數(shù)字化技術(shù)，測量人員可以輕松地將圖紙上的測量結(jié)果或者實際的測量結(jié)果快速轉(zhuǎn)變成電子化文檔進(jìn)行保存。地圖數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)方式有兩類，第一種是跟蹤數(shù)字化，是使用自動或手動的跟蹤數(shù)字儀將地圖圖形進(jìn)行定位和跟蹤，而后通過程序處理生成柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；第二種是掃描數(shù)字化，是在聯(lián)機(jī)系統(tǒng)下通過計算機(jī)控制實現(xiàn)的實時顯示或圖形編輯的功能。

地圖數(shù)字化技術(shù)在建筑工程測量工作中的應(yīng)用，是以計算機(jī)為處理核心，將傳統(tǒng)的手工繪制等高線、展點、清繪著墨等制圖作業(yè)方式在計算機(jī)上實現(xiàn)的，使用該技術(shù)可以將地圖以電子化文件的形式進(jìn)行保存，同時可以連接到打印機(jī)進(jìn)行繪圖打印，在成果驗收時可以對電子文稿進(jìn)行修正，從而保證測繪成圖的質(zhì)量。地圖數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，極大地提升了工作效率，節(jié)約了項目在測繪成本中的投入，縮短了測繪工期，對建筑工程有非常明顯的促進(jìn)效果。

地圖數(shù)字化技術(shù)在建筑工程測量中的應(yīng)用，具有非常明顯的特點:1）數(shù)字化成像。地圖數(shù)字化技術(shù)使工程測繪的圖像數(shù)字化，在計算機(jī)中以電子文檔的形式存儲，而且通過專門的軟件，可以在計算機(jī)上進(jìn)行展點、圖廓整飾、形成鉛繪圖、修改、驗收、修正、提交等各個過程，從而大大節(jié)約了人力、物力、時間成本上的投入。2）精度高。地圖數(shù)字化技術(shù)比傳統(tǒng)光學(xué)儀器或視距測量的測繪技術(shù)得到的地形圖精度高，以全站儀為例，在野外實施測繪過程，可以將地物點與鄰近控制點的間距精度控制在5 cm以內(nèi)，而且使用數(shù)字化技術(shù)控制圖像層次，從而避免了電子化圖紙的變形，精度非常高。3）自動化。地圖數(shù)字化技術(shù)來實現(xiàn)建筑工程測量，整個測繪過程很大程度上實現(xiàn)全部自動化，通過人與計算機(jī)交互的方式即可完成測圖工作，對一些測繪儀器來說，如全站儀，可以在很大的范圍內(nèi)進(jìn)行測繪而不用進(jìn)行測量儀器搬站，而且數(shù)據(jù)能夠自動處理與存儲，從而極大地減少了測繪人員的勞動時間，提高了測繪效率。4）便于編輯和修改。地圖數(shù)字化技術(shù)使得測繪成圖的文檔以數(shù)字化形式存儲，可以在計算機(jī)中通過專門的軟件打開并進(jìn)行編輯，例如增加、刪除、編輯成圖元素等，非常方便快捷。5）方便存儲管理。地圖數(shù)字化技術(shù)使得測繪圖以數(shù)字形式存儲，便于復(fù)制、查詢、存儲、管理，而且攜帶方便，安全性高。6）易于發(fā)布與傳輸。數(shù)字化測繪圖能夠通過互聯(lián)通信技術(shù)實現(xiàn)快速發(fā)布與遠(yuǎn)程傳輸，尤其是在科技發(fā)達(dá)的今天，更是可以通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程直接測繪和記錄數(shù)據(jù)傳輸，從而使得測繪工作更加方便快捷高效。

1.2 GPS測量技術(shù)

GPS測量技術(shù)依賴于GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)，該技術(shù)已經(jīng)在導(dǎo)航、定位等服務(wù)中被廣泛應(yīng)用，其實現(xiàn)原理是通過GPS系統(tǒng)中在全球范圍內(nèi)的任何地區(qū)上空的定位衛(wèi)星來提供高精度的三維坐標(biāo)、速度和時間等信息來進(jìn)行定位。在建筑工程測量工作中，GPS測量技術(shù)可以通過GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)、衛(wèi)星信號接收設(shè)備來實現(xiàn)整個測繪工作，不僅該技術(shù)的應(yīng)用可以提高測量技術(shù)，而且施工過程不受施工環(huán)境、施工距離的限制，在一些地形條件復(fù)雜、測量難度高的區(qū)域也可以輕松實現(xiàn)測繪工作。

在建筑工程中使用GPS測量技術(shù)，可以極大地提高工作效率和產(chǎn)出質(zhì)量，幾乎可以忽略掉人為因素的影響，整個測繪過程使用計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)來實現(xiàn)自動控制、自動測量、自動處理與記錄、自動平差計算的操作,從而極大地解放了勞動力，減少了測量人員的野外施工時間。一般來說，GPS測量技術(shù)具有高精度高程測量的特點，成圖時間是常規(guī)測量的三分之一，尤其是針對丘陵山地等地形的公路測量，常規(guī)的集合水準(zhǔn)測量往往不容易實現(xiàn)，而GPS測量則能夠高效率高精度地快速實現(xiàn)整個測繪過程。

1.3 RTK實時動態(tài)定位技術(shù)

RTK實時動態(tài)定位技術(shù)是GPS測量技術(shù)的突破，該技術(shù)使用載波相位觀測技術(shù)來進(jìn)行實時分差測繪，對公路工程具有非常高質(zhì)量的測繪效果。在常規(guī)測量中，測量設(shè)備在靜態(tài)定位或者動態(tài)定位過程中，數(shù)據(jù)的傳輸過程和處理過程導(dǎo)致處理系統(tǒng)接受到數(shù)據(jù)的時間是滯后的，所以在實時定位上是有誤差的，加上不能實現(xiàn)對觀測數(shù)據(jù)的檢核導(dǎo)致了測繪數(shù)據(jù)質(zhì)量不高。在實際工作中，為了提高測繪質(zhì)量，往往是延遲觀測作業(yè)時間來增加數(shù)據(jù)量，從而保證數(shù)據(jù)可靠，這樣反而沒有體現(xiàn)出GPS測量技術(shù)在效率高方面的優(yōu)勢。

RTK實時動態(tài)定位技術(shù)在GPS測量技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過安設(shè)基準(zhǔn)站、流動站結(jié)構(gòu)，借助無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)來實現(xiàn)測繪工作的實施動態(tài)觀測。首先在測繪中選擇精度最高的一個控制點作為基準(zhǔn)點，并安裝一臺接收機(jī)作為測繪系統(tǒng)的參考站從而對衛(wèi)星進(jìn)行持續(xù)測量。在RTK系統(tǒng)的流動站上，接收機(jī)同時接受來自GPS衛(wèi)星的觀測信號以及基準(zhǔn)站上的觀測信息，而后根據(jù)相對定位的原理實時地高精度地計算并顯示出流動站的3維坐標(biāo)，檢測用戶可以實時監(jiān)測待測點的數(shù)據(jù)觀測質(zhì)量和基線解算結(jié)果的收斂情況，根據(jù)待測點的精度指標(biāo)，確定觀測時間，從而減少冗余觀測，提高工作效率。RTK實時動態(tài)定位技術(shù)的特點使它在建筑工程的圖根控制測量以及地籍、房地產(chǎn)測繪中被廣泛應(yīng)用。

1.4 RS遙感技術(shù)

RS遙感技術(shù)在大面積建筑工程的實時同步觀測、數(shù)據(jù)綜合對比方面有非常明顯的優(yōu)勢，該技術(shù)通過遙感衛(wèi)星來對測繪區(qū)域進(jìn)行多光譜航空攝影和高分辨率攝像，從而獲取到最基本的地理位置信息，同時可以獲取各種尺寸需求的地形圖，對城市建筑地形圖、地籍圖等各種尺寸的地形圖的觀測都能有很好的效果。

1.5 GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)

GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)是綜合了數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)、地理學(xué)、地圖學(xué)、遙感技術(shù)等多項技術(shù)的綜合技術(shù)，在城市規(guī)劃、建筑工程測繪、環(huán)境保護(hù)、減災(zāi)、海洋資源調(diào)查、礦產(chǎn)資源調(diào)查等方面被廣泛應(yīng)用且收益頗豐，對于建筑工程測量來說具有非常明顯的促進(jìn)作用。

1.6 3S集成技術(shù)

3S集成技術(shù)是集合了GPS、GIS與RS的綜合性技術(shù)，通過三者之間的有效結(jié)合，實現(xiàn)了GPS技術(shù)與RS技術(shù)為GIS系統(tǒng)提供有效的、大范圍的、持續(xù)性的觀測數(shù)據(jù)，GIS系統(tǒng)則對數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合性的分析、提取和集成，從而為大型建筑工程建設(shè)提供最基本的科學(xué)依據(jù)。3S集成技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用，主要針對一些施工周期長、范圍廣且物流量大的工程，例如三峽大壩建設(shè)、西氣東輸、南水北調(diào)等，3S技術(shù)能夠提供最全面的有效的數(shù)據(jù)觀測，以及綜合性的數(shù)據(jù)提取、分析、集成功能，從而有效地支持工程項目的開展。

2 結(jié)語

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展使得各種新型的測繪技術(shù)、測繪方式或系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，從而促進(jìn)了建筑工程測量工作的高速發(fā)展。目前，測繪技術(shù)正朝著自動化、智能化、信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，比較新型的測繪技術(shù)有地圖數(shù)字化技術(shù)、GPS測量技術(shù)、RTK實時動態(tài)定位技術(shù)、RS遙感技術(shù)、GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)、3S集成技術(shù)等，為工程測繪提供了科學(xué)有效的數(shù)據(jù)，促進(jìn)建筑工程的高效施工。

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