李 敏 晉城市鼎信測繪有限公司
基于對測繪資源價值的考慮,現(xiàn)場測繪服務(wù)人員需要提前意識到基礎(chǔ)測繪技術(shù)工作本身對整個項目建設(shè)活動的獨特重要性,以便有效開展基層測繪項目運營,對本崗位專業(yè)測繪業(yè)務(wù)人員的綜合素質(zhì)、能力、責(zé)任心、技能水平、專業(yè)等綜合條件提出具體要求。
首先,新測繪技術(shù)的應(yīng)用具有較高的探測精度。與我國傳統(tǒng)的地面測繪工程技術(shù)相比,其測量可以有效、快速地提高地面測繪工程的精度,檢測設(shè)備與新的科技手段相結(jié)合,縮短了測繪項目完成工程測繪所需的工作時間,顯著提高了工程測繪項目地面測繪的測繪效率。由于應(yīng)用了最新的計算機技術(shù),工程測量和工程數(shù)據(jù)的數(shù)字化采集、計算和綜合整理也在一定范圍內(nèi)減少了工程誤差。
其次,測繪領(lǐng)域新技術(shù)項目中常用的新設(shè)備大多是現(xiàn)代新興科技設(shè)備。因此,測量自動化程度可以大大提高,不僅有效地降低了儀器操作人員的日常機械工作和強度,而且在一定程度上減少了整個測繪數(shù)字工程系統(tǒng)中相關(guān)領(lǐng)域的各種人力、物力和資金投入項目。
地質(zhì)勘探工程綜合測量集成技術(shù):這是一種集成技術(shù)。本工程主要專項勘察和收集對象為綜合地質(zhì)條件和水文地質(zhì)特征,其內(nèi)涵大致可以概括為工程地形、地貌特征、當(dāng)?shù)貧夂蛱卣鞯葞讉€具體方面,也可以通過集成直接快速、有效、方便地收集和整理這些相關(guān)內(nèi)容的各種勘測數(shù)據(jù)和信息。這是一項綜合測繪采集技術(shù),在此基礎(chǔ)上,收集并形成綜合測繪分析報告,迅速傳遞并反饋給項目專責(zé)單位主要負責(zé)人,促進項目后續(xù)研究工作高效、順利的開展。
地理信息技術(shù)只是一項非常新興的地理信息繪圖和輔助分析技術(shù)。它最初投入研究,并已應(yīng)用于地理信息技術(shù)制圖工程系統(tǒng)研究,取得了一些實際應(yīng)用成果,雖然時間不長,但目前已逐步取得了許多實際應(yīng)用技術(shù)成果??赡苁且驗檫@項新的測繪技術(shù)可以借助地面遙感測繪,采集和分析設(shè)備以及特殊的支持系統(tǒng),開展地理信息測繪或輔助研究活動,隨時通過網(wǎng)絡(luò)直接在計算機數(shù)字顯示器上顯示計算機收集的所有相關(guān)計算數(shù)據(jù)信息,并將信息傳遞給相關(guān)部門的工作人員,這是另一個顯著的技術(shù)優(yōu)勢。
有效避免了以往繁瑣復(fù)雜的計算過程及相關(guān)輔助計算工作,大大提高了計算過程的計算精度,減少了一些不需要進行必要輔助計算的誤差,使工作人員在對實際工程計算項目開展實際計算和處理的全過程中,極大地保證了工作的數(shù)據(jù)和信息安全,避免了其他人為誤差因素造成的一系列技術(shù)問題。只有改進技術(shù),才能更好地保證實際工程實施結(jié)果的安全和質(zhì)量。
測繪基礎(chǔ)工程技術(shù)及其研究工作,無論哪類重大復(fù)雜工程項目具體應(yīng)用,在勘察、設(shè)計、施工的整個技術(shù)推廣、實施過程和控制環(huán)節(jié)中,無疑都起著極其重要的科學(xué)基礎(chǔ)作用。同時,它往往指導(dǎo)整個工程項目的總體勘察設(shè)計決策控制和管理。工程現(xiàn)場施工監(jiān)控系統(tǒng)和施工管理是最重要、最根本的,無論工程中使用哪一種或兩種測繪儀器,工程項目的勘察設(shè)計都處于從初步規(guī)劃設(shè)計到實施驗收的早期環(huán)節(jié)。
應(yīng)嚴(yán)格規(guī)范,結(jié)合具體工程建設(shè)的實際需要,制定各種勘察程序的一系列標(biāo)準(zhǔn)文件和具體操作流程,勘察設(shè)計作業(yè)現(xiàn)場的所有工程資料都要有效,準(zhǔn)確及時地收集、匯總、分析和測量,并進行有效維護和管理,確??辈煸O(shè)計活動在勘察設(shè)計全過程的各個環(huán)節(jié)有序、安全、進度和質(zhì)量。
事實上,與現(xiàn)場地質(zhì)有關(guān)的內(nèi)容涉及工程地質(zhì)勘探和測繪項目本身,這些內(nèi)容非常廣泛。它不僅直接關(guān)系到整個施工現(xiàn)場地質(zhì)整體地形的綜合測繪,還關(guān)系到工程勘查現(xiàn)場各種氣象、水文、地質(zhì)資料等綜合信息的綜合收集、記錄和整理。
在工程項目的測量中會有大量的數(shù)據(jù),新的測繪技術(shù)能夠科學(xué)處理這些數(shù)據(jù),獲得實時數(shù)據(jù),然后以直觀的方式進行顯示。這些簡化數(shù)據(jù)簡潔易讀,非專業(yè)人士易于理解和接受。同時,也在一定程度上保證了現(xiàn)場計量檢測過程的現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)化和準(zhǔn)確性的提高,提高和保證了計量檢測技術(shù)運行的整體效率范圍和運行質(zhì)量。
在實際的測繪工作中,新的測繪技術(shù)可以提高空間物體投影效果的精度,幫助測量人員更容易獲取各種奇異地形的信息,可以有效避免手工繪制和復(fù)雜數(shù)據(jù)處理中的錯誤。在實際測量工作中,新的測繪技術(shù)能實時采集數(shù)據(jù),避免人為因素造成的錯誤。
新的測量技術(shù)除了能及時、正確地傳遞和存儲測量所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),幫助專業(yè)測量設(shè)計人員及時、正確地驗證現(xiàn)場數(shù)據(jù)外,還包括科學(xué)、有效、準(zhǔn)確的測量控制、數(shù)據(jù)傳輸誤差補償和誤差控制功能。同時,很大程度上節(jié)省了野外測繪工作的精度。
數(shù)字圖像處理技術(shù)應(yīng)用于各種工程現(xiàn)場測量圖紙時,必須注意工程建設(shè)的實際技術(shù)要求,對實際工程的原始測量現(xiàn)場圖紙進行更有針對性的三維數(shù)字處理。數(shù)字圖像處理方法主要分為掃描矢量化和手持設(shè)備跟蹤數(shù)字化,無論采用哪種技術(shù)方法,圖像經(jīng)過計算機處理和數(shù)字化后,都必須確保原始工程圖紙在圖形尺寸分布和顏色比例構(gòu)成方面符合相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。
從這一分析可以清楚地看出,在新的數(shù)字測繪技術(shù)的應(yīng)用場景中,測量數(shù)據(jù)的精度普遍較高。掃描矢量化數(shù)據(jù)處理技術(shù)在測繪實際應(yīng)用中最明顯的應(yīng)用優(yōu)勢是,測繪數(shù)據(jù)的效率非常高,能有效保證原始測繪數(shù)據(jù)采集的高精度。然而,在應(yīng)用于測量的其他數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)時,可能會同時出現(xiàn)原始測繪圖精度下降等一系列問題。
5.2.1 信息處理的應(yīng)用
無人機遙感技術(shù)能夠在無人機采集和拍攝各種地理信息照片后,對各種地理信息圖像進行快速、準(zhǔn)確、有效的遙感和綜合處理。在中國以往的所有地方測繪信息工程實踐中,地理信息在收集和應(yīng)用數(shù)據(jù)后,通常直接依靠專業(yè)人員對系統(tǒng)進行綜合處理或分析。在人力資源的處理和分析過程中,可能會受到一些因素的干擾,導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)誤差。隨著信息社會技術(shù)的日益發(fā)展和需求,人類的信息處理能力顯然已經(jīng)不能有效滿足信息在各個行業(yè)的應(yīng)用需求。因此,有必要大力引進無人機遙感技術(shù)。
5.2.2 惡劣環(huán)境下的應(yīng)用
在進行遠距離航空遙感攝影測量時,通常需要面對困難、惡劣的探測環(huán)境,測繪中對野外地理條件的設(shè)備要求往往比較高。如果所面臨的野外地理環(huán)境更加嚴(yán)峻和復(fù)雜,長距離航空遙感攝影和測繪一般意味著不可能繼續(xù),然而,無人機遙感技術(shù)可以在如此惡劣和復(fù)雜的地理環(huán)境條件下繼續(xù)開展探測工作。
在攝影測繪工作實踐中,無人機遙感技術(shù)仍能在地理環(huán)境極其惡劣復(fù)雜的測繪區(qū)域快速、準(zhǔn)確、穩(wěn)定地完成航空攝影測量,不會因外部因素的影響而降低地理信息測量的精度。在各種惡劣、危險的外部環(huán)境中使用無人機遙感技術(shù),可以安全有效地保證測繪地理信息工程服務(wù)的質(zhì)量,以及采集的圖像和測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量。
5.3.1 水下地形測繪應(yīng)用
在我國許多重大海洋測繪項目的開發(fā)中,水下海洋地形工程測繪項目的管理無疑仍是我國的一大難點,但歸根結(jié)底,該項目將是一項同樣重要而復(fù)雜的基礎(chǔ)測繪研究工作。在水環(huán)境綜合測繪的發(fā)展形勢下,如果中國仍然堅持水下工程地形測繪這一傳統(tǒng)的、單一的發(fā)展方式,則只能在中國有限的海底地形范圍內(nèi)有效地進行測繪,這極大降低了相對精度及其測繪研究成果的穩(wěn)定性和全面性。
同時,水下三維地形綜合測繪等工程項目的人力、物力、技術(shù)、財力等因素的投入和消耗水平,明顯高于各種常規(guī)水下測繪工程方法,特別是對工程制圖工具因素的靈活選擇和應(yīng)用。顯然,上述一系列實際問題對測繪項目單位的最終工程和最終實際工程造價、投資水平,以及相關(guān)要素資源配置的優(yōu)化構(gòu)成了各種障礙。更重要的是,由于受水環(huán)境因素、人為技術(shù)因素和各種測繪工具因素的影響,最終項目的測繪數(shù)據(jù)誤差普遍較大,不具有較高的研究參考價值。
5.3.2 現(xiàn)場觀測應(yīng)用
在實際野外觀測和應(yīng)用開發(fā)過程中,GPS技術(shù)的應(yīng)用也需要有一些野外實際觀測應(yīng)用,并相對更加重視。最重要、最突出的應(yīng)用重點無疑是基于靜態(tài)實際測量和應(yīng)用過程,并服務(wù)于野外實際觀測的實際應(yīng)用和發(fā)展過程,最終完美實現(xiàn)后期野外測量對測繪和服務(wù)過程的要求,更全面、具體地對早期野外實際測量應(yīng)用服務(wù)流程的細節(jié)進行嚴(yán)格、細致的檢測和準(zhǔn)確地控制,并始終以此細節(jié)作為主要設(shè)計的出發(fā)點,確保整個野外GPS設(shè)備始終處于相對靜止和運行狀態(tài)
如今,電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)正以前所未有的高速發(fā)展。隨著PC 系統(tǒng)的廣泛普及,GIS 自動化系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的逐步建立,工程設(shè)計開發(fā)和生產(chǎn)管理方法的高度科學(xué)化和快速數(shù)字化,一些以前技術(shù)勞動強度系數(shù)高、運行效率低的手工測量方法面臨被淘汰的新局面。特別是對于深山密林中的觀測點,以往的手工測繪方法不僅技術(shù)難度大,而且難以保證測繪精度。
在未來實際業(yè)務(wù)自動成圖的流程設(shè)計中,如果能在全站儀的基礎(chǔ)系統(tǒng)上同時配備方便的計算機自動成圖系統(tǒng),實現(xiàn)數(shù)字化自動成圖,在短期內(nèi)將大大提高系統(tǒng)的運行效率,為系統(tǒng)在相關(guān)專業(yè)部門的后續(xù)推廣和實施,以及不同業(yè)務(wù)用戶的正常工作和使用提供了諸多便利。
數(shù)字遙感制圖應(yīng)用軟件是根據(jù)我國眾多專業(yè)測繪和遙感人員的一線工作經(jīng)驗,結(jié)合野外作業(yè)的實際作業(yè)特點和野外作業(yè)規(guī)范的要求,開發(fā)制作的。不僅產(chǎn)品功能非常強大,而且技術(shù)操作相對簡單,便于用戶掌握。便攜式地圖計算機體積輕、重量輕,但容量仍然很大。除了可以隨時連續(xù)、動態(tài)地跟蹤和顯示測量圖形結(jié)果外,還可以快速實現(xiàn)信息存儲、編輯操作和功能轉(zhuǎn)換,使野外測繪作業(yè)人員無需現(xiàn)場指揮,即可快速實現(xiàn)各類地形圖信息的精確測繪基本參數(shù)。
除此之外,繪圖軟件已經(jīng)基本完成并實現(xiàn)了內(nèi)部和外部工作。不再像過去那樣白天匆匆忙忙地在田野里畫大量的草圖,然后返回辦公室進行圖紙分析和圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,花費大量的工作時間和精力。繪圖軟件可以在很大程度上降低制圖人員的勞動強度,避免人為因素造成的誤差。
GIS 測繪技術(shù),即地理信息系統(tǒng)技術(shù),也是當(dāng)前測繪應(yīng)用中較為成熟和常用的實用技術(shù)。該方法以現(xiàn)代地理空間技術(shù)為基礎(chǔ),充分利用現(xiàn)代模型分析方法,對被測目標(biāo)直接相關(guān)的空間信息進行綜合收集、計算和處理。這種測量技術(shù)可利用地理信息系統(tǒng)自動收集和整理相關(guān)數(shù)據(jù)資源,實時獲取數(shù)據(jù),并通過運行相應(yīng)版本的分析軟件,智能化處理和分析測繪過程中獲取的空間信息資源。這種數(shù)據(jù)處理技術(shù)也是基于各種信息學(xué)科交叉組合研究的產(chǎn)物,為專業(yè)測繪服務(wù)人員提供來自各種維度空間和實時動態(tài)場景的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)。
這種系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)用于開發(fā)新的測繪地理信息技術(shù),能夠覆蓋廣泛的時間和空間,并具有較強的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)挖掘、分析和計算能力。GIS應(yīng)用技術(shù)有效地利用了各種計算機信息技術(shù),數(shù)字遙感技術(shù)的應(yīng)用可促進其遙感數(shù)據(jù)與圖像環(huán)境圖像的最終融合,直觀、生動地顯示各種圖形,這些圖像可以由相應(yīng)的程序自動編輯、處理和輸出。
RTK 測繪技術(shù),即全球?qū)崟r動態(tài)全球定位導(dǎo)航技術(shù),是在傳統(tǒng)全球動態(tài)定位測量技術(shù)理論基礎(chǔ)上,發(fā)展起來的又一種新型高精度測繪應(yīng)用技術(shù)。目前,RTK 技術(shù)基本上只能將地球定位誤差控制在厘米級,并簡化了其他一些誤差計算方法。 通過綜合運用一種能夠快速實現(xiàn)靜態(tài)和實時動態(tài)跟蹤的新型測量技術(shù),在三維工程實時測量環(huán)境中,用戶可以得到相對清晰的、準(zhǔn)確穩(wěn)定的工程實時動態(tài)坐標(biāo)定位和跟蹤信息數(shù)據(jù),無需對測繪成果的精度進行任何重復(fù)計算。該項技術(shù)可以對載波相位坐標(biāo)進行三維測量,形成實時的三維動態(tài)坐標(biāo)信息,測量精度高且穩(wěn)定。通過工程實時坐標(biāo)測量,可以獲得更準(zhǔn)確、穩(wěn)定的動態(tài)工程跟蹤放樣坐標(biāo)信息。
測繪應(yīng)用新技術(shù)成果的及時涌現(xiàn),對繁榮我國工程測繪建設(shè)技術(shù)發(fā)揮了十分重要的作用,在很大程度上提高了社會效益和經(jīng)濟效益。目前,測繪設(shè)備新技術(shù)領(lǐng)域的研究雖然取得了重大突破,但仍迫切需要國家進一步研究和努力,以提高國內(nèi)測繪科研水平,造福于全國更多行業(yè)。