周利敏

摘要：隨著工程建設(shè)項(xiàng)目規(guī)模的日益擴(kuò)大以及測量技術(shù)的不斷進(jìn)步，攝影測量與遙感技術(shù)在建筑工程建設(shè)中的應(yīng)用越來越廣泛。本文從攝影測量與遙感技術(shù)在建筑工程建設(shè)中的意義及內(nèi)涵入手，探討了攝影測量與遙感技術(shù)在建筑工程建設(shè)中常用的技術(shù)方法，并對攝影測量與遙感技術(shù)在建筑工程實(shí)踐應(yīng)用中進(jìn)行了初步探索，希望所提建議對同行有所裨益。

關(guān)鍵詞：攝影測量;遙感技術(shù);建筑工程

引言

經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，促使攝影測量及遙感技術(shù)水平隨之逐漸提高，使其成為一種綜合性技術(shù)，其中主要包括遙感、信息、地理及定位等技術(shù)，具有測量范圍廣泛、測量面積大、工期短、工作效率和質(zhì)量高的優(yōu)勢。測量范圍廣、覆蓋面大、工作時(shí)間短、成像質(zhì)量好、工作效率高，將攝影測量與遙感技術(shù)應(yīng)用于建筑工程中，在很大程度上可以有效地縮短工作周期，節(jié)約一定的人力、財(cái)力以及物力，同時(shí)，它可以克服傳統(tǒng)地面勘測的不足，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)勘測，提高勘測速度，為工程勘測提供可靠的地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造和地物判別等數(shù)據(jù)信息，有助于確保建筑工程順利進(jìn)行。若將這 2 種技術(shù)應(yīng)用于建筑工程，可以縮短工期，節(jié)約財(cái)力、人力及物力等資源。本文依據(jù)二者的內(nèi)涵及應(yīng)用的意義，提出了幾點(diǎn)應(yīng)用策略，對我國相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步有理論性意義，對建筑測量業(yè)的發(fā)展有現(xiàn)實(shí)意義。

1 攝影測量與遙感技術(shù)的概念

1. 1 攝影測量技術(shù)

攝影測量，其任務(wù)主要是對不同比例尺的地形圖進(jìn)行測繪，創(chuàng)建相關(guān)數(shù)據(jù)模型，主要提供較全面的地理信息數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與詳細(xì)有利于我國地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測、環(huán)境氣候的預(yù)估以及地質(zhì)、地形的勘測，并為社會(huì)建設(shè)與發(fā)展的各方面提供信息依據(jù)。在工程測量過程中，攝影測量技術(shù)的應(yīng)用主要是依靠攝影技術(shù)對目標(biāo)的相關(guān)信息進(jìn)行收集[1]。近年來，我國攝影測繪技術(shù)逐漸步入數(shù)字化階段，可以借助計(jì)算機(jī)及攝影技術(shù)相結(jié)合完成測繪任務(wù)，有利于其精準(zhǔn)度的提高以及測繪速度的加快。在人口密集地域應(yīng)用該技術(shù)，除了可以提高測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度與速度，還可以節(jié)省人力、財(cái)力、物力等資源，從而有利于降低工程成本。

1. 2 遙感技術(shù)

遙感技術(shù)是通過人造衛(wèi)星、無人機(jī)及其他飛行設(shè)備對地標(biāo)的電磁信息與輻射信息進(jìn)行采集，為人們對地球環(huán)境與資源的判斷提供支持，其基礎(chǔ)是航空攝影與信息判讀。同時(shí)，科技發(fā)展，電子技術(shù)與航天技術(shù)也隨之獲得了相應(yīng)的發(fā)展，具有綜合性體征的感測技術(shù)逐漸誕生[2]。據(jù)研究，各物體的電磁波與輻射值均不相同，應(yīng)用分辨率較高的遙感技術(shù)得到的地物

2攝影測量與遙感技術(shù)的應(yīng)用意義

攝影測量與遙感技術(shù)其原理是在非實(shí)地接觸的基礎(chǔ)上，以物體傳送到傳感器上的信息數(shù)據(jù)顯示方式來實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的勘測。攝影測量與遙感技術(shù)，集全球定位技術(shù)、遙感技術(shù)、信息技術(shù)以及地理技術(shù)等功能與一體，測量范圍廣，信息容量大，工作時(shí)間短，時(shí)效性強(qiáng)，分辨率高，影像準(zhǔn)確，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益高。同時(shí)，不需要戶外作業(yè)，可以減少環(huán)境因素的影響，降低投入成本。此外，還可以實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)觀察，通過對遙感圖像的分析和必要數(shù)據(jù)處理，能獲取所需要的信息數(shù)據(jù)。隨著工程建設(shè)項(xiàng)目規(guī)模的日益擴(kuò)大以及測量技術(shù)的不斷進(jìn)步，攝影測量與遙感技術(shù)在建筑工程建設(shè)中的應(yīng)用越來越廣泛。

建筑工程建設(shè)除了受政治、經(jīng)濟(jì)等基本因素的影響外，還受工程所及在地區(qū)及周邊區(qū)域地質(zhì)、水文、氣候、地貌等自然環(huán)境影響，因而在建筑工程建設(shè)初期階段，需要對地形數(shù)據(jù)進(jìn)行勘測和采集，其勘測與集采質(zhì)量的好壞直接影響到工程建設(shè)質(zhì)量的優(yōu)劣。一旦在勘測和集采過程中出現(xiàn)失誤或錯(cuò)誤，會(huì)造成勘測數(shù)據(jù)失真，從而使工程設(shè)計(jì)質(zhì)量受到影響，這在很大程度上會(huì)給工程施工帶來安全隱患，最終導(dǎo)致不可避免的損失。傳統(tǒng)的地面勘測和地形數(shù)據(jù)集采方式，受技術(shù)手段及自然環(huán)境條件的影響，工作周期長，會(huì)消耗大量的人力、財(cái)力和物力，工作效率低。攝影測量與遙感技術(shù)，它克服了傳統(tǒng)地面勘測的不足，巧妙地將攝影測量與遙感技術(shù)應(yīng)用建筑工程建設(shè)中，可以節(jié)約一定的人力、物力、財(cái)力，擴(kuò)大測量覆蓋范圍，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)勘測，提高勘測速度。同時(shí)，通過對數(shù)據(jù)的技術(shù)分析和判定，可以為工程勘測提供可靠的地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造和地物判別等數(shù)據(jù)信息，從為工程建設(shè)質(zhì)量的提高奠定良好基礎(chǔ)，有著較大的應(yīng)用意義。

3 攝影測量與遙感技術(shù)在建筑工程建設(shè)中常用的技術(shù)方法

3.1高精度輕小型的低空遙感平臺(tái)

低空遙感平臺(tái)是攝影測量與遙感技術(shù)在建筑工程建設(shè)中較為常見的技術(shù)方法之一。它機(jī)動(dòng)性能好，靈活性強(qiáng)，精確度高，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，受云層影響小，易于獲取低空數(shù)碼影像資料，同時(shí)可以放大比例尺測圖，這在很大程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)攝影測量和現(xiàn)有航空遙感影像技術(shù)的不足。

3.2衛(wèi)星遙感影像技術(shù)

衛(wèi)星遙感影像技術(shù)主要通過各種星載的非接觸傳感器獲取模擬的或數(shù)字的影像，然后再以解析和數(shù)學(xué)化的方式對所需要的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行提取，并將其存儲(chǔ)在空間信息系統(tǒng)中，最后再借助可視化和符號化的技術(shù)方法對這些信息進(jìn)行管理、分析和表達(dá)，形成最終所需要的產(chǎn)品，使其能夠應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中。衛(wèi)星遙感影像技術(shù)攝影成像方式靈活多樣，周期較短，立體成圖精準(zhǔn)、模型構(gòu)建方式多元化，是現(xiàn)代工程項(xiàng)目獲取大比例尺地理空間數(shù)據(jù)信息至關(guān)重要的技術(shù)手段。

3.3機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)

機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)是一種安裝在飛機(jī)上的機(jī)載激光探測和測距系統(tǒng)，主要通過發(fā)射受控制的激光，利用激光光束的反射和散射回波，對地面和地面上的測量目標(biāo)進(jìn)行掃描和定位。

機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)是為綜合航攝影像和空中數(shù)據(jù)定位設(shè)計(jì)而成的，融激光測高計(jì)、GPS 全球定位系統(tǒng)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（IMS）等功能為一體，它可以快速、高精度和高空間分辨率地測繪出所在地區(qū)的真實(shí)地形圖，直接獲取地面點(diǎn)的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，為數(shù)字制圖和 GIS 應(yīng)用提供精確的地面模型數(shù)據(jù);同時(shí)，不需要大量的地面控制點(diǎn)，作業(yè)周期快、時(shí)效強(qiáng)，采集的高程點(diǎn)密度大，高程數(shù)據(jù)精度受航高限制小、精確度高，能夠滿足各種工程需要。

3.4航空遙感影像技術(shù)

遙感影像技術(shù)可以對信息進(jìn)行收集、整理、分析以及存儲(chǔ)，并將整合后的數(shù)據(jù)通過專業(yè)的軟件與設(shè)備進(jìn)行處理，從而獲得可供人員查看的影像資料。其中，信息的收集是通過不同的非接觸式的傳感器來進(jìn)行的，信息的整理主要是使用數(shù)字法、解析法等對有價(jià)值的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取。航空遙感測量技術(shù)具有非常高的技術(shù)含量，具有使用方法靈活多樣、制作的影像精確度高、建模種類多種多樣以及工作周期短等特征[3]。另外，在地理空間中使用遙感技術(shù)，還能夠?qū)⑹占⒄砗蟮臄?shù)據(jù)圖像進(jìn)行大比例的縮放。當(dāng)前階段，航空遙感測量技術(shù)成為了建筑工程測量項(xiàng)目中的重要方法。

3.5 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是一種可對多種地質(zhì)情況進(jìn)行觀測，并將觀測信息中有價(jià)值的信息進(jìn)行挖掘與提取的技術(shù)，由地理系統(tǒng)、模式識(shí)別、空間技術(shù)、可視化技術(shù)及地質(zhì)學(xué)相互融合而成。

該技術(shù)的功能豐富，種類繁多，主要包含了對信息的數(shù)據(jù)融合、圖像觀察及 GIS 圖像數(shù)據(jù)等識(shí)別的功能。除此之外，通過專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，并以對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)為前提，設(shè)計(jì)自動(dòng)分類系統(tǒng)，使其依據(jù)光譜的相應(yīng)特征，較好地完成圖像光譜的分類工作。對圖像光譜進(jìn)行分類管理，有利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對影像的自動(dòng)識(shí)別，加之融入 GIS 信息庫中的各種數(shù)據(jù)，可以最快的效率獲取并明確被觀測地物的各項(xiàng)地學(xué)信息。

4攝影測量與遙感技術(shù)技術(shù)在建筑工程實(shí)踐應(yīng)用要點(diǎn)

4.1規(guī)劃測量區(qū)域

為了提高測量的整體質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)在測量前進(jìn)行必要的規(guī)劃，操作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)已經(jīng)掌握的資料對測量區(qū)域進(jìn)行劃分，明確測量區(qū)域的基本情況，找出測量的重點(diǎn)，對測量工作盡可能細(xì)致的劃分，以免出現(xiàn)測量不準(zhǔn)確的問題。測量時(shí)還要找出不合理的地方，保證測量與實(shí)地情況相匹配。在測量時(shí)還要避免出現(xiàn)飛機(jī)拍攝不到的情景，注重消除測量遺漏等問題的出現(xiàn)。因此，對測量區(qū)域的固形狀進(jìn)行分析，劃分具體的測量矩形或方形，這樣才能提高測量操作的效率。

4.2 明確攝影測量與遙感技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用特點(diǎn)

當(dāng)前，攝影測量與遙感技術(shù)在建筑工程建設(shè)中雖然得到了一定的應(yīng)用，但在實(shí)際應(yīng)用過程中還需要結(jié)合具體的問題進(jìn)行具體分析，切不可隨意盲目的套用，否則往往會(huì)適得其反，影響其最終的測量結(jié)果，造成不必要的損失產(chǎn)生。因此，在將攝影測量與遙感技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際工程建設(shè)選線選址勘測中時(shí)，需要把握好以下特點(diǎn)：一是對勘察測量成果的精確度要求較高，勘察測量數(shù)據(jù)信息應(yīng)進(jìn)行有效的提取、處理和修正，勘測成果質(zhì)量應(yīng)及時(shí)進(jìn)行驗(yàn)證;二是勘察測量過程中需要從點(diǎn)到線到面，由淺入深，由表及里，不斷深化;三是應(yīng)進(jìn)行外業(yè)重點(diǎn)驗(yàn)證，以確保工程地質(zhì)地貌勘測質(zhì)量的可靠性。四是根據(jù)不同應(yīng)用目標(biāo)的 SAR 和可見光反映地物不同特性，在獲取不同采用地貌地質(zhì)特征、土壤性質(zhì)、災(zāi)害評估方面應(yīng)采取不同的融合方法。

4.3把握定點(diǎn)航空攝影和無地面控制的高精度對地目標(biāo)定位

首先，要加強(qiáng)對多傳感器航空遙感集成平臺(tái)的深入研究，以更好地把握定點(diǎn)攝影成像和無地面控制的高精度對地目標(biāo)的直接定位，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測圖以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫更新。當(dāng)完成圖像識(shí)別和解譯后，可以借助數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對圖像解譯成果進(jìn)行合理開發(fā)和利用，使之生成專題成果，并構(gòu)建地學(xué)模型，以滿足用戶需求;在利用量測數(shù)碼相機(jī)對被測目標(biāo)進(jìn)行攝影拍攝時(shí)，應(yīng)注意將量測數(shù)碼相機(jī)安裝在全站儀的望遠(yuǎn)鏡上，以便于導(dǎo)線測量的開展，同時(shí)攝影所得的每張影像對應(yīng)的方位元素可以從全站儀的讀數(shù)和導(dǎo)線測量中直接分析出來。

結(jié)語

總之，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，攝影測量與遙感技術(shù)逐漸走向高精度化、智能化、現(xiàn)代化以及數(shù)字化，為我國的地質(zhì)測繪、資源勘測、土地資源測量等工作提供了有力的保障。攝影測量與遙感技術(shù)在建筑工程建設(shè)中的應(yīng)用，滿足工程施工中經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的要求，不僅可以提高工程選線質(zhì)量和勘測質(zhì)量，而且可以節(jié)省基建投資財(cái)力、物力、人力，有效確保建筑工程建設(shè)質(zhì)量，具有廣闊的發(fā)展前景和利用價(jià)值。

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（作者單位：玉林市勘察測繪設(shè)計(jì)研究院）