張馨月 劉政
摘 要:隨著測繪技術的飛速發(fā)展,工程測量技術形成了兩大發(fā)展趨勢:一是新儀器、新方法和新手段的出現(xiàn);二是工程測量的領域的不斷擴展,與其他學科的互相滲透和交叉不斷加強,新技術、新理論的引進和應用不斷深化。
關鍵詞:工程測量;發(fā)展;技術方法
隨著測繪技術的飛速發(fā)展,工程測量的應用范圍不斷拓寬,全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感(RS)等測繪技術在工程測量技術中的應用發(fā)生了明顯變化。工程測量主要在工程區(qū)進行,但工程場地一般較小,航空攝影測量地形圖難以進行,近年來發(fā)展起來的低空無人飛行器地形圖測繪技術彌補了大型飛機造價高、小面積測繪難、速度慢等缺點,縮短了測繪周期、降低了測繪成本、加快了工程區(qū)地形圖的繪制。
1 數(shù)字測圖技術
在野外數(shù)據(jù)采集中利用RTK、GIS與全站儀對測量數(shù)據(jù)進行編碼和繪制草圖,并將測量數(shù)據(jù)存儲在設備存儲器中。(1)通過將全站儀與便攜式計算機(電子平板)進行匹配,采集到的數(shù)據(jù)可直接輸入電子平板圖,無需編碼,可在現(xiàn)場進行修改和編輯。與傳統(tǒng)的平面電子地圖相比,修改平面電子地圖更直觀、更容易?;蛘哂蛇\行人員操作的便攜式計算機,可以在信號轉換后實時顯示被測點的觀測數(shù)據(jù),更有效地保證圖形編輯和繪圖的質量。(2)首先,數(shù)字化儀需要將相應的數(shù)據(jù)輸入計算機,進行編輯和修改,滿足數(shù)字化的需要。目前,最常用的數(shù)字化儀是跟蹤器和矢量化儀。在分析大比例尺地形圖時,應選擇掃描矢量化儀,該儀器最大的優(yōu)點是效率高、方便、保真性好,可以通過多種方式分析數(shù)字化信息。
2 攝影測量技術
目前,攝影測量技術已越來越廣泛地應用于城市和工程測繪領域,尤其是高精度的測量儀器和照相機。在GPS和計算機技術的配合下,攝影測量技術可以在不接觸被測物體的情況下提供實時、全面的三維空間信息。同時,由于其測量效率高、精度高,也大大減少了野外工作量,使其難以在大比例尺地形測量、建筑物變形監(jiān)測、地籍測繪中發(fā)揮作用。航空攝影測量是大型工程測量、城市大比例尺地形圖和地籍圖測繪的重要手段,是攝影測量技術的應用。它可以生成數(shù)字、線性和圖像形式的地圖,最大比例尺為1:500。除高精度解析映射和模擬映射外,該映射方法還可以利用立體坐標映射儀完成數(shù)據(jù)采集和自動映射。隨著GPS技術在全數(shù)字攝影測量工作站中的應用,航測可以減少野外控制點的連續(xù)測量,提高測繪效率和效率,逐步實現(xiàn)攝影測量的數(shù)字化和自動化。
3 GPS定位技術
GPS定位技術的發(fā)展和完善,為工程測繪定位技術帶來了革命性的飛躍。傳統(tǒng)的基于角度、距離和水準的地面定位技術逐漸被高效、高精度的GPS技術所取代。一般工程測量需要完成控制網(wǎng)布置、檢測和樁位放樣的基本任務。經(jīng)緯儀、測距儀或全站儀常用于完成數(shù)據(jù)測量,建立線性或圓形控制網(wǎng)。GPS靜態(tài)定位幾乎可以忽略天氣、地形等因素的干擾,保證高精度、高測量效率。GPS技術在工程測量中的應用主要包括以下幾個方面:(1)GPS實時動態(tài)樁位放樣,GPS測量精度可將樁位誤差精度控制到厘米級;(2)利用GPS技術放樣平臺,通過利用GPS測量并在施工平臺鋼管樁放樣,可在保證測量精度的前提下有效縮短野外作業(yè)時間;(3)GPS偏心檢查,在精確測量工程樁位分布的基礎上,GPS技術可一物兩用,進行樁位偏心檢查,提高工程測量的管理效率;(4)GPS能與建筑物方位定點測量等傳統(tǒng)測繪儀器有效配合,利用控制點的靜測彎曲保證高程和距離精度,與全站儀、經(jīng)緯儀等傳統(tǒng)儀器相結合,實現(xiàn)短程位移設置,從而進一步提高了新技術的應用效果。
4 GIS技術
地理信息系統(tǒng)技術融合了遙感、計算機、環(huán)境管理和空間科學等多學科的知識。它可以集成地理數(shù)據(jù)采集、存儲、管理和三維可視化顯示等多種功能。目前,該技術已廣泛應用于城市規(guī)劃、土地整理與開發(fā)。由于地理信息系統(tǒng)技術的多學科集成,可以對地球上現(xiàn)有的物體和事件進行地圖和分析,通過掃描矢量化和全數(shù)字攝影測量,獲取及時、準確、規(guī)范的數(shù)字信息。
利用GIS技術對地理數(shù)據(jù)進行采集、存儲和分析,結果以三維可視化的形式顯示在計算機屏幕上。研究人員只需對計算機數(shù)據(jù)進行分析,做出相應的預測,為工程測量的正確決策提供有效的依據(jù)。地理信息系統(tǒng)在工程測量中的一般優(yōu)勢在于其強大的數(shù)據(jù)庫管理能力和圖形顯示輸出能力。根據(jù)測繪工作的需要,及時對數(shù)據(jù)庫存儲信息進行軟件處理,完成測繪作業(yè),對提高工程測繪工作效率,加快工程設計進度具有重要意義。尤其是基于計算機技術的地理信息系統(tǒng)技術,可以簡化野外數(shù)據(jù)處理和測繪工作,減少野外測量的工作量和難度,使地理信息系統(tǒng)技術具有精度高、勞動強度低、管理和更新方便等優(yōu)點,在工程測量中具有更大的威力。
5 RS(遙感)技術
由于遙感技術具有大面積同步觀測、數(shù)據(jù)的時效性、綜合性和可比性等優(yōu)點,在工程測量領域得到了迅速的推廣,這也是地球觀測基本地理信息的有力手段。以Quickbird為例,其多光譜分辨率達到2.44m,覆蓋范圍為16x16(km2),全色光譜分辨率則更高。遙感影像能夠有效獲取中、小比例尺地形圖數(shù)據(jù),對于城市基本地形圖、地籍圖等工程測量都存在有較大幫助。
總之,工程測量的基本方法是從一維、二維、三維到四維的信息,從點信息、面信息到體信息,從靜態(tài)觀測到動態(tài)觀測,從定期監(jiān)測到連續(xù)監(jiān)測,從后處理到實時,從接觸測量到非接觸遙測,從人工觀測到測量機器人自動觀測等。工程測量技術的總體發(fā)展趨勢是:測量數(shù)據(jù)采集與處理向一體化、實時化、數(shù)字化方向發(fā)展;測量儀器和技術向精密化、自動化、智能化、信息化方向發(fā)展;工程測量產品向多樣化、網(wǎng)絡化和社會化方向發(fā)展。
參考文獻
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作者簡介:
張馨月(1996.07-),女,漢族,山東臨沂市人,臨沂大學資源環(huán)境學院本科生在讀,主要研究方向:測繪工程。