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        工程測量的數(shù)字化測繪技術(shù)探析

        2019-07-21 14:52:27鄭國林
        活力 2019年9期
        關(guān)鍵詞:測繪技術(shù)工程測量數(shù)字化

        鄭國林

        【摘要】數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應用越來越普遍,作為工程測量人員要了解其特點和優(yōu)勢,熟悉其基本的技術(shù)內(nèi)容,了解它在實際應用中的基本情況,把熟悉和掌握數(shù)字化測繪技術(shù)作為一項基本功。

        【關(guān)鍵詞】測繪技術(shù);數(shù)字化;工程測量

        在信息技術(shù)飛速進步的背景下,數(shù)字化技術(shù)的應用越來普遍。目前在工程測量領(lǐng)域數(shù)字化技術(shù)的應用價值被日益看好,許多工程測量單位爭先恐后地把數(shù)字化技術(shù)與測繪技術(shù)有機融合,形成傳統(tǒng)測繪手段無可比擬的一種全新測繪技術(shù),即數(shù)字化測繪技術(shù)。它將替代傳統(tǒng)的測繪手段,越來越廣泛地應用于工程測量。了它解優(yōu)勢,熟悉目前比較成熟的一些相關(guān)軟件的運用與操作方法,并能科學地應用于工程測量的實際中去,這是每一位測繪人員的一項基本專業(yè)技能。

        一、工程測量中數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)勢

        (一)提高精確度,減少誤差率

        數(shù)字化測繪技術(shù)的最大優(yōu)勢就是大幅度提高了工程測量測繪圖的精確度,不僅圖片本身的清晰圖大大提高,而且圖片的放大、縮小、計算、儲存等變得極為方便。在運用數(shù)字化測繪技術(shù)時,電子測速儀將會對測量的地質(zhì)、地形和地勢形成三維坐標,進行精確定位和合理的自動保存。在數(shù)字化測繪的各個環(huán)節(jié)都將用數(shù)字化替代人工化,大大減少了各個環(huán)節(jié)的誤差。如避免了人工化測繪的展點和方向性誤差;對于測量結(jié)果的數(shù)字化傳輸和復制環(huán)節(jié)也可避免出現(xiàn)人工誤差;同時彌補了人工化狀態(tài)下容易受到外界干擾這一缺陷。

        (二)過程自動化,體現(xiàn)靈活性

        應用于實際施工中的數(shù)字化測繪技術(shù),實際上就是利用現(xiàn)代信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實現(xiàn)工程測繪各個節(jié)點的智能化、自動化。在數(shù)字化技術(shù)條件下,工程測繪的數(shù)據(jù)采集、存儲、計算、選擇以及測繪結(jié)果的公布都可以實現(xiàn)自動化處理。這樣不僅可以減少許多人工勞力,而且解決了一些由于地形復雜,人工較難完成的測繪難題。

        數(shù)字化測繪技術(shù)在具體的測繪過程中體現(xiàn)了較高的靈活性。它可以根據(jù)不同用戶的不同需要,對測繪過程中所采集的各種信息進行要素分類,并對不同的用途進行價值分析。對于測繪結(jié)果可以根據(jù)需要利用計算機進行靈活處理,實現(xiàn)遠距離傳輸。數(shù)字化測繪技術(shù)有效地利用了多媒體的交互功能、呈現(xiàn)功能和動態(tài)表現(xiàn)功能,使得測繪結(jié)果的呈現(xiàn)方式更加靈活多樣。

        (三)成本節(jié)約化,效率最大化

        工程測繪一般都是一個勞動量非常大的項目,傳統(tǒng)的測繪工作需要測繪人員帶著笨重的測繪工具,到達實地一點一點地進行測繪。對其測繪的結(jié)果也要依靠^工進行處理,這不僅費力,同時也十分費時。完成一項工程測繪工作的人力和時間成本普遍較高。而數(shù)字化測繪技術(shù)把一切復雜的過程都變得十分簡單。利用數(shù)字化測繪技術(shù)所采集的信息更加詳細、豐富和精確,能夠滿足客戶的多方面需要。利用計算機處理和展示測繪信息,能為客戶提供更加全面和形象的測繪結(jié)果。

        二、測繪人員應熟知的幾項數(shù)字化測繪技術(shù)

        (一)全站型電子測距儀

        全站型電子測距儀簡稱全站儀,它是目前一些精密工程測量中常規(guī)的多功能測量儀。全站儀對于整個測站點的不同角度、不同距離、不同測高可以一次性完成,并對數(shù)據(jù)進行自動記錄和存儲,使得測繪操作簡單化,工程圖的繪制更加精確化,所提供的測繪結(jié)果更加完整性。全站儀與RTK實時定位技術(shù)以及GIS信息系統(tǒng)的有效結(jié)合,使得外業(yè)數(shù)據(jù)的采集全程數(shù)字化,高度自動化和全息化。能夠?qū)ο嚓P(guān)信息進行有效的編碼和處理,繪制出多種測量草圖。使用全站儀也為內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理提供了方便,人們可以根據(jù)需要讀取相關(guān)的數(shù)據(jù),利用計算機進行工程草圖繪制等處理。由于全站儀能夠充分采集豐富的地里信息,能夠?qū)y繪點各個編碼信息自動相互連接,使得繪制出的地形圖坐標更為精確,提供的數(shù)據(jù)更加完整和精確。

        (二)數(shù)字化攝影測量技術(shù)

        數(shù)字化攝影測量技術(shù),是計算機信息處理技術(shù)與影像處理技術(shù)的完美結(jié)合。該技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展,目前已形成了較為成熟。其主要優(yōu)勢在于所提供的測繪結(jié)果真實可靠、信息量豐富、形象直觀、精確度高,而且運行成本低。因此該項技術(shù)被廣泛應用于城市建設(shè)、室內(nèi)建筑等工程的測繪中。目前數(shù)字化攝影測量技術(shù)的工具性開發(fā)也比較多,其性能和工作效率也越來越高。例如,朗視集團開發(fā)的Lens photo,是一項多功能、自動化的近景攝影測量技術(shù),可以利用無人機進行操作,在內(nèi)業(yè)處理上全程自動化,能快速地生成清晰度、精密度較高的大比例尺地形圖,而且能夠按照用戶需求自動生成DEM和DOM。

        (三)3s技術(shù)

        所謂3s技術(shù),就是指GPS技術(shù)、GIS技術(shù)和RS技術(shù)。GPS技術(shù)就是大家熟知的全球定位系統(tǒng)。定位準確、測速快、精度高、使用便捷是GPS技術(shù)的顯著特點。此項技術(shù)使用領(lǐng)域十分廣泛,而且已經(jīng)十分成熟。就工程施工而言,目前此項技術(shù)主要用于道路、橋梁和隧道工程的測繪,是現(xiàn)階段工程測繪的重要輔助性技術(shù)。

        GIs技術(shù)的全稱是地里信息系統(tǒng)。之所以稱它為系統(tǒng),那就表明它是一項綜合性的技術(shù)。真是多學科的整合顯示了GIS技術(shù)的獨特優(yōu)勢。目前在工程測量中,借助GIs技術(shù)能夠?qū)こ虦y量中的內(nèi)外業(yè)各節(jié)點進行有效的綜合處理。

        RS技術(shù)即遙感技術(shù)系統(tǒng)。此項技術(shù)利用了電磁波原理,能夠?qū)崿F(xiàn)遠距離測量和識別。RS技術(shù)是多門現(xiàn)代技術(shù)綜合,就工程測量而言,該項技術(shù)系統(tǒng)幾乎能完成從地形測繪,數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲和分析等各個環(huán)節(jié)的工程測量工作。特別適合在地域較寬廣、綜合性較強的工程測量中運用。

        三、數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的具體應用

        (一)工程測量中的信息采集和處理

        數(shù)字化信息采集和處理是數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中應用的主要內(nèi)容。工程測量中的數(shù)字化信息采集和處理包括數(shù)據(jù)的獲得、集合、加工、記錄、讀取、存儲和顯示。在工程測量中無論采用何種技術(shù),首先都得進行數(shù)據(jù)采集和處理。工程測量中的數(shù)字化測繪技術(shù)充分利用了信息化技術(shù)的數(shù)據(jù)采集和處理優(yōu)勢,為各類工程信息的規(guī)劃提供測繪依據(jù)。利用3s技術(shù)對測繪數(shù)據(jù)進行定位、采集和分析等有效的數(shù)據(jù)化處理,如在蘭溪市長樂村的明清古建筑群修復保護工程的測繪中,我們通過數(shù)字化測繪技術(shù)多視角地采集長樂古建筑群的相關(guān)數(shù)據(jù),包括整體外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、三維坐標、大樣圖等。在具體操中利用數(shù)字化攝影測繪技術(shù)繪制測繪草圖。從建筑個體的空間、結(jié)構(gòu)關(guān)系人手,運用三維掃描攝影技術(shù),結(jié)合計算機數(shù)據(jù)處理,繪制三維真實的影像圖,為長樂明清古建筑群的開發(fā)利用、修復保護提供翔實的直觀的影像資料和相關(guān)數(shù)據(jù)。

        (二)工程測量中原圖的數(shù)字化處理

        原圖的數(shù)字化處理是當前工程測量中常用的一項技術(shù)。數(shù)字化處理原圖可以大大增強原圖處理效果,同時節(jié)約時間成本。首先,從外業(yè)測點的原圖處理來看,運用數(shù)字化測繪技術(shù)可以方便地在原圖基礎(chǔ)上獲得數(shù)字地圖,而且借助數(shù)字化技術(shù)的智能自動地實現(xiàn)修復原圖的某些缺陷,增加其數(shù)據(jù)描述。數(shù)字化測繪技術(shù)在原圖處理中具有高度的靈活性和快速的應變性。如在地籍測量中,假如地面建筑物的地籍發(fā)生了變更,只需要輸入變更信息,就立刻生成了新的圖樣??傊瓐D的數(shù)字化處理,不僅提高了原圖處理的效果,而且有效地控制和節(jié)約了人力和時間成本。

        其次,從矢量數(shù)據(jù)處理來看,運用數(shù)字化測繪技術(shù),使得矢量數(shù)據(jù)能夠準確無誤地表現(xiàn)地理實體的空間位置,極大地提高了各項數(shù)據(jù)的精密度。空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)是工程測量中地理數(shù)據(jù)的兩個關(guān)鍵數(shù)據(jù),利用計算機處理空間數(shù)據(jù),可以從點、線、面三個維度準確無誤地給出空間定位。原圖的數(shù)字化處理還能將用來描述制圖現(xiàn)象的質(zhì)量和數(shù)量特征的一系列屬性數(shù)據(jù)進行清晰和形象表達,何處是山崗、河流,何處是道路、村落,一目了然。

        (三)工程測量中數(shù)字化測繪技術(shù)的整體應用 數(shù)字化測繪技術(shù)實際上并不是孤立一項技術(shù),而是以信息技術(shù)發(fā)展為核心的多種現(xiàn)代技術(shù)的融合。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,它在工程測量中的應用不斷呈現(xiàn)基礎(chǔ)化、綜合化的趨勢。首先,從外業(yè)測點到內(nèi)業(yè)處理,數(shù)字化測繪技術(shù)在各個測繪節(jié)點普遍應用,形成了全面完整的數(shù)字化測繪信息數(shù)據(jù)庫,方便對各項數(shù)據(jù)的檢索,加工利用。其次,方便了對測繪信息的整體處理和整體規(guī)劃。人們不僅可以綜合利用相關(guān)信息,提高工程測量的準確度,進而提升整個工程的質(zhì)量,而且可以利用這些數(shù)據(jù)進行現(xiàn)實和未來的整體規(guī)劃。

        結(jié)語

        數(shù)字化測繪技術(shù)作為一門新興技術(shù),不僅改變了測繪工作的技術(shù)手段,更改變了測繪人員的觀念。作為工程測量人員,必須站著時代發(fā)展的高度,以高瞻遠矚的目光來認識數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應用價值,并在實踐中不斷完善和發(fā)展此項技術(shù)。

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