徐楚
(湖北煤炭地質物探測量隊,武漢430200)
近年來,隨著計算機技術和網絡技術的發(fā)展,現代測繪技術出現了很大的進步,尤其是各種新算法、人工智能技術在測繪技術中的廣泛應用,逐漸提高了測繪數據的準確性、實時性和快速性。
最早的測繪技術起源于觀測天文現象,根據天文現象的變化來表征地球地面上的空間位置信息,用這種方法記錄的位置信息簡單、粗糙,并沒有實際的應用價值。隨著互聯網、物聯網、人工智能、衛(wèi)星通訊等技術和理論的發(fā)展及其在測繪技術中的廣泛應用,各種新型測繪理念帶動了各種新型測繪技術的出現,測繪結果對建設工程項目的支持力度越來越大,進一步地保證了工程建設的質量,降低了工程建設的成本。
現代測繪技術主要建立在遙感技術、衛(wèi)星定位技術和地理信息系統的基礎之上,對工程項目的建設和實施提供基礎性的數據支撐和規(guī)劃保障作用。
工程測量最主要的目的是通過測繪技術把設計圖紙上標注的建筑物的各項尺寸、結構數據和位置坐標放置到實際地形中,確保工程師和建筑工人能夠準確地按圖施工。建筑物落成后,可以應用測量技術比對實際建設效果與設計圖紙的差異,發(fā)現不合適的問題,并進行修補。在公路、鐵路、隧道或架設橋梁等項目中,需要利用測繪技術進行施工深度、廣度的測量和計算,按照測繪數據進行精確的施工,確保各道工序有序銜接、確保基礎性工程發(fā)揮應有的作用,最終依靠測繪技術實現準確規(guī)劃和精確施工。
遙感技術是利用發(fā)射裝置對物體發(fā)射電磁波,然后接收物體反射回來的電磁波,利用多普勒效應計算物體的位置信息,完成距離的探測[1]。通常遙感技術要結合衛(wèi)星定位技術進行綜合應用。
全球衛(wèi)星定位技術即GPS 技術,是利用導航衛(wèi)星進行時間和距離的測量,從而實現定位和地形圖的繪制目的[2]。全球衛(wèi)星定位技術具有全天候工作、高精度定位、多角度測繪的特點,目前很多工程測量工具都需要利用這種技術實現定位和校時。
地理信息系統主要是利用各種數據庫存儲各種地理位置和地形圖信息,需要時可以方便、快速地調取。在進行設計圖設計和工程測量時,地理信息系統的作用非常重要。
進行高程控制網測量時,需要利用水準儀觀測各高程控制點之間的高度差,利用電測波測距儀測量邊長,利用經緯儀測量角度,然后根據這些測量數據進行位置和方位的計算。具體過程如下:
1)建立高程控制網。選定高程控制點,利用微傾水準儀和自動安平水準儀觀測水準路線,記錄各高程控制點的位置和水準路線的準直度和長度。
2)測站計算。計算視距時,可以利用以下公式:
式中,x后和y前分別為后視距和前視距;x上和x下分別為后尺上絲讀數和后尺下絲讀數;y上和y下分別為前尺上絲讀數和前尺下絲讀數。
3)高差計算。高差的測量需要在改變儀器高前進行一次、在改變儀器高后進行一次,最后取2 次計算的平均值作為最終結果,公式為:
式中,h 為最終計算出來的高差;h前為改變儀器高前計算出的高差;h后為改變儀器高后計算出來的高差。改變儀器高前計算高差和改變儀器高后計算高差可以依據式(3)計算:
式中,x后中和x前中分別為改變儀器高前后尺中絲讀數和前尺中絲讀數;y后中和y前中分別為改變儀器高后后尺中絲讀數和前尺中絲讀數。將式(3)代入式(2)中,可以計算出高差。
平面控制網測量的主要步驟如下:(1)搭建平面控制網。在待測量區(qū)域內選擇一系列平面控制點,使各個控制點組合成三角形或矩形,在各平面控制點上建立地面標志和測量覘標,從而形成平面控制網。(2)測量數據。利用經緯儀測量各個控制點之間的相對角度,利用電磁波測距儀測量相關控制點之間的邊長,記錄數據。(3)進行計算。根據以上測量出的數據,利用三角測量法、交匯點測量法或導線測量法的相關計算公式開展計算,得到需要的數據。
現代測繪技術及所依賴實施的測繪儀器,基本都是單機作業(yè),能夠實現測量和數據存儲的功能,但是對數據的在線分析能力有待提高,對數據做不到實時處理。因此,需要加強測繪儀器與計算機之間的實時通信的研究,實現測繪數據安全、快速地通過網絡上傳到計算機中,利用計算機中預裝載的數據處理軟件快速分析出結果,實現對工程測量的指導。這一方面需要研究測繪儀器與計算機之間的實時通信。另一方面,需要研究并開發(fā)計算機中的相關測繪數據處理和計算軟件,并盡可能地提高算法的穩(wěn)定性和計算速度。
要實現對地下和水下地理位置信息的準確測繪,一方面,需要研制適用于地下和水下工作環(huán)境的測繪儀器,提前預制地理坐標信息,通過多臺儀器的相互標定來獲取測繪數據并實現地形繪圖;另一方面,需要研究新的測繪和計算方法,在沒有遙測技術、衛(wèi)星定位技術等相關輔助手段的支持下,如何通過新的理論和方法來獲取想要的地理信息數據。
當前建設工程項目的大規(guī)模上馬對工程測量提出了新的更高的要求,本文除了探究現代測繪技術在工程測量中的應用之外,還指出了現代測繪技術需要隨著時代發(fā)展和科技進步需要改進的方向,希望能夠對相關的理論研究工作提供幫助。