高薄星
隨著科技的不斷發(fā)展,測繪工作也得到了長足的進(jìn)步和發(fā)展。測量技術(shù)作為測量工作的重要內(nèi)容,對于測量工作的開展起著至關(guān)重要的作用。目前,測量技術(shù)正在國民經(jīng)濟(jì)中得到廣泛應(yīng)用。為了使工程的施工能更好地滿足工程建設(shè)的需求,就必須對工程進(jìn)行科學(xué)地測繪,采集有關(guān)的數(shù)據(jù),從數(shù)據(jù)中獲取有關(guān)的信息,以保證施工的順利進(jìn)行。該文闡述了測繪工程測量技術(shù)在新形勢下的應(yīng)用與發(fā)展,以實(shí)現(xiàn)工程數(shù)字化、科學(xué)化、信息化的目標(biāo)。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,測量技術(shù)廣泛地應(yīng)用到工程建設(shè)中。我國國民經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展需要大量工程測量人員來完成各種工程建設(shè)測量任務(wù)。因此,提高測繪人員綜合素質(zhì)以及熟練掌握測量作業(yè)技能對工程建設(shè)測量工作來說至關(guān)重要。運(yùn)用新的測繪技術(shù),可以有效地提高測量精度,并對新的測繪技術(shù)在工程測量中的運(yùn)用與實(shí)踐進(jìn)行了分析,以期進(jìn)一步推動(dòng)測繪技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。
新的測繪技術(shù)包括遙感、地理信息、全球定位、數(shù)字化、三維工業(yè)測量等多個(gè)領(lǐng)域,怎樣才能在測繪工程中有效地進(jìn)行測繪,從而提高測繪技術(shù)水平,使測繪工作更加適應(yīng)社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,這就需要將新的測量技術(shù)運(yùn)用到測繪工程中去,這種新的測繪技術(shù)在工程測量、位置和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性上都起到了很好的作用。
隨著現(xiàn)代測繪技術(shù)的飛速發(fā)展,各種新技術(shù)、新方法被廣泛地運(yùn)用于工程實(shí)踐中,并收到了很好的效果。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、遙感技術(shù)和電子技術(shù)的迅速發(fā)展使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用越來越廣泛。傳統(tǒng)的三角測量、幾何測量等測量手段正在逐步被新的測量方式所取代。利用GPS和遙感技術(shù),可以將數(shù)字影像技術(shù)相結(jié)合,以實(shí)時(shí)獲取地理空間信息;另外,利用GIS技術(shù)可以完成地理數(shù)據(jù)的搜集和分析。采用數(shù)字化方法將各類測量數(shù)據(jù)、信息服務(wù)相結(jié)合的現(xiàn)代測量數(shù)據(jù)加工技術(shù)稱為數(shù)字地圖。通過數(shù)字化技術(shù),可以對三維空間地理信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)獲取、處理、存儲與顯示,并利用不同形式和不同載體為用戶提供多維立體空間信息服務(wù),同時(shí)也可以使三維虛擬圖形和虛擬數(shù)字模型在三維展示上具有很大靈活性。遙感技術(shù)是目前地圖測繪中應(yīng)用最為廣泛的一項(xiàng)技術(shù),它是利用電磁輻射的原理,通過對外界的電磁波進(jìn)行物理反射,采集到的信息,然后繪制成地圖。數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)是利用數(shù)碼圖像處理匹配技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù),把影像資料以數(shù)字的形式呈現(xiàn)。GIS技術(shù)是高度科學(xué)化的技術(shù),能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的收集、分析,使地圖的內(nèi)容以三維的形式呈現(xiàn),為企業(yè)的決策提供全面的規(guī)劃,并具有較好的預(yù)報(bào)功能。
測繪工程測量的基本內(nèi)涵是指利用專業(yè)的測繪和測量技術(shù)手段,對整個(gè)工程的總體構(gòu)造和所處地區(qū)的地質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行全面的勘察和檢驗(yàn),從而為工程建設(shè)的科學(xué)決策提供依據(jù)。因此,工程測繪和測量是項(xiàng)目決策和實(shí)施的先決條件,必須正確認(rèn)識到其對實(shí)際工作的重要保障作用。目前,測繪技術(shù)手段的豐富和多樣化,在客觀上推動(dòng)了測繪技術(shù)的變革,使測繪技術(shù)資源得到了最大限度地優(yōu)化配置和節(jié)約。在目前的情況下,測繪人員可以利用數(shù)據(jù)化、智能化等技術(shù)來輔助測繪作業(yè),有效地避免了手工測量過程中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)誤差,充分說明了信息化和數(shù)字化技術(shù)在測繪工程中的重要性。
新的測繪技術(shù)的研制,為國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展指明了一個(gè)重要的方向。不僅我國十分重視發(fā)展測繪技術(shù),而且國外許多國家都在從事工程測量技術(shù)的研究和應(yīng)用,所以,在當(dāng)今世界競爭日益加劇的形勢下,要注重科技,堅(jiān)持科技強(qiáng)國之路,不斷探索、創(chuàng)新,以求更準(zhǔn)確、更科學(xué)的信息探測數(shù)據(jù),以提升國家的整體實(shí)力和國際地位。
地理信息技術(shù)(GIS)是以地理空間信息為核心的一門新的技術(shù)學(xué)科。它包括地理空間信息處理技術(shù)、地理空間信息采集與分析技術(shù)等,它集合了大量的先進(jìn)技術(shù),并具有很強(qiáng)的性能,已被廣泛地承認(rèn)和運(yùn)用于測繪工程領(lǐng)域。很多人容易混淆GPS和GIS,但實(shí)際上兩者有很大區(qū)別。從技術(shù)特性的角度來看,GPS能夠?yàn)榧夹g(shù)人員提供全天候的高精度觀測服務(wù),并且能夠?qū)⑺^測到的地區(qū)的平面位置、高程等數(shù)據(jù)以三維坐標(biāo)的方式顯示出來;而地理信息系統(tǒng)則主要是利用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、管理、分析等功能模塊,根據(jù)實(shí)際需要處理地理空間信息。從功能上來看,GPS技術(shù)的作用是定位導(dǎo)航、即時(shí)測量、時(shí)間定位等,而GIS則更多地是提供決策、科研、數(shù)據(jù)支持等方面的服務(wù)。
地理信息技術(shù)應(yīng)用于測繪工程,不僅能為相關(guān)人員提供更為全面、翔實(shí)的環(huán)境數(shù)據(jù)信息,而且能夠利用GIS的信息分析與優(yōu)化功能,進(jìn)一步加工處理環(huán)境數(shù)據(jù)信息,提高測繪工作的質(zhì)量和效率。比如,在水利、市政給水等領(lǐng)域,通過GIS數(shù)據(jù)庫,可以方便快捷地查詢到工作人員所需要的地質(zhì)、水文等環(huán)境信息,從而提高工程勘察工作的質(zhì)量與效率。
GNSS技術(shù)是當(dāng)前大地測量技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的一項(xiàng)技術(shù),其應(yīng)用范圍包括大地測量、重力基準(zhǔn)以及導(dǎo)航等方面,其準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性都很高。GNSS技術(shù)逐漸取代了無線電導(dǎo)航、大地測量、導(dǎo)航等技術(shù),對大地測量與導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展起到了很大的推動(dòng)作用,使整個(gè)測繪工作的質(zhì)量和水準(zhǔn)得到了明顯的提升。GNSS技術(shù)在工程建設(shè)、竣工驗(yàn)收等方面也具有一定的應(yīng)用價(jià)值,利用GNSS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對工程建設(shè)、竣工驗(yàn)收等方面的實(shí)時(shí)監(jiān)測。
傳統(tǒng)的攝影測量技術(shù)主要是利用光學(xué)攝像機(jī)和其他儀器對測繪區(qū)域進(jìn)行拍照,再由專業(yè)人員對相片進(jìn)行分析,從而獲得測繪區(qū)域?qū)嵨锏男螤?、特征、位置等。但是,隨著時(shí)代的發(fā)展,工程測量的技術(shù)水平逐步提高,傳統(tǒng)的攝影測量技術(shù)已經(jīng)不能滿足實(shí)際的需求,推動(dòng)了攝影測量技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,數(shù)字技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)逐漸與攝影測量技術(shù)相結(jié)合。技術(shù)變化對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生的影響有如下幾點(diǎn)。一是減少了利用攝影測量技術(shù)的成本。由于數(shù)字技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,許多關(guān)鍵性的工作都可以通過室內(nèi)的儀器和軟件來實(shí)現(xiàn),從而提高了測量工作的效率和成本;二是拓展了測量技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。在城市建設(shè)中,由于受到人口密度等客觀因素的影響,傳統(tǒng)的攝影測量技術(shù)會對測量精度產(chǎn)生很大的影響,而采用數(shù)字技術(shù)等現(xiàn)代科技手段,則可以忽略這種客觀條件所造成的限制,從而使攝影測量技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域得到極大地提高。
目前,GPS系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于測繪項(xiàng)目,測繪人員必須將遙感技術(shù)和工程技術(shù)手段和仿真成圖的方法完全融合,通過對工程遙感圖像的分析,可以為工程決策人員對其所處地區(qū)的地形和工程的特點(diǎn)作出準(zhǔn)確、準(zhǔn)確的評價(jià)。測繪人員要合理配置和選用經(jīng)緯儀、平板儀和立體制圖設(shè)備,以保證實(shí)時(shí)工程測繪定位的技術(shù)效果。同時(shí),測繪人員在進(jìn)行GPS數(shù)據(jù)的傳送和存儲時(shí),必須嚴(yán)格確保GPS數(shù)據(jù)的安全,防止衛(wèi)星測繪圖等重大測繪圖像的丟失。
比如,在地籍測量方面,目前的測量者必須拋棄以往耗費(fèi)大量資源、效率低下的傳統(tǒng)手工測量方法,積極引入智能GPS測量業(yè)務(wù)手段。以專業(yè)的測繪技術(shù)為基礎(chǔ),精確掌握自然資源的資料,為自然資源管理部門提供科學(xué)的決策支持。具體而言,在進(jìn)行地籍測量時(shí),要利用專業(yè)的測量工具,對自然資源的明確的權(quán)屬界線進(jìn)行測量,并產(chǎn)生精確的空間位置數(shù)據(jù)和信息。由于信息化的測繪工具可以成為測繪的輔助工具,可以精確地獲取土地所有權(quán),從而消除了測繪錯(cuò)誤。在地籍測繪領(lǐng)域中,將信息化的測繪平臺整合到實(shí)際中,將有利于提高測繪決策的科學(xué)化,利用準(zhǔn)確的地籍測繪資料,為自然資源的所有權(quán)提供基礎(chǔ)。
3S測繪技術(shù)是指將RS、GPS、GIS三者有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)大面積數(shù)據(jù)采集和分析。3S綜合測繪技術(shù)綜合運(yùn)用了三種新技術(shù),實(shí)現(xiàn)了高智能觀測技術(shù)。將遙感技術(shù)與衛(wèi)星、航空遙感技術(shù)相結(jié)合,可以快速獲取各種尺度的遙感影像和解譯的工程地質(zhì)影像,為選線工作提供良好的參考,綜合效益將得到極大的提升,并將其用于選線勘察,可大幅度減少選線作業(yè)時(shí)間。此外,3S技術(shù)與數(shù)據(jù)資源的整合與利用,使它們能夠相互整合,實(shí)現(xiàn)功能互補(bǔ)、資源共享。例如:利用GPS技術(shù),可以將遙感數(shù)據(jù)和圖像轉(zhuǎn)換成三維遙感影像,輸出成三維地形模型或其它應(yīng)用圖像,從而實(shí)現(xiàn)一次測量獲得多幅參考圖像。同時(shí)保證各要素的基本參數(shù)是一致的,這樣就可以降低重復(fù)測量所需的工作量,簡化了常規(guī)的測量過程。通過遙感影像、衛(wèi)星及計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合應(yīng)用,可以迅速生成各類遙感、工程地質(zhì)圖,準(zhǔn)確地為選線和勘探工作提供技術(shù)指引,對于提高選線工作的工作效率有著十分重要的作用。3S集成技術(shù)在功能和數(shù)據(jù)上可以使地圖數(shù)據(jù)的資源相互補(bǔ)充和共享,同時(shí)也可以通過3D建模的方式來確保地圖的真實(shí)性。
由于我國傳統(tǒng)的實(shí)地測繪工作受到地理環(huán)境、氣候等因素的制約,不僅工作效率低下,而且工作量大,而且在實(shí)際測量中,往往會造成延誤,從而影響到整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)度。隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展,測量員可以使用平板儀、經(jīng)緯儀、立體圖側(cè)儀等儀器對工程進(jìn)行仿真,從而對施工中的各種問題進(jìn)行分析,從而減少實(shí)際應(yīng)用中的困難,從而達(dá)到工程測量的目的,并將測量資料的存儲與傳送。
GPS和GS技術(shù)在不斷地相互結(jié)合,為工程測量行業(yè)注入了新的活力。同時(shí),它們也在不斷地利用自己的優(yōu)勢,彌補(bǔ)自己的不足,為測量工作的順利進(jìn)行提供了有力的保障。例如,GPS接收機(jī)、全站儀等,都可以用來進(jìn)行工程測量,同時(shí)也可以為工程建設(shè)提供科學(xué)的依據(jù),這對整個(gè)工程項(xiàng)目來說都是非常重要的,可以極大地推動(dòng)項(xiàng)目的順利進(jìn)行,為以后的測量行業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。
許多傳統(tǒng)的測繪技術(shù)只能采集一定時(shí)期的靜態(tài)資料,其價(jià)值會隨著時(shí)間的推移而逐步下降。而測繪技術(shù)的動(dòng)態(tài)發(fā)展,則是將時(shí)間線這一要素納入到測繪資料中,使之更好地區(qū)分、顯示出各時(shí)期的測繪成果,既能解決測繪資料的價(jià)值逐步降低的問題,又能使以前的測繪資料發(fā)揮出更大的效用。
目前,隨著我國城市化進(jìn)程的加快,許多城市已經(jīng)能夠開展地下工程建設(shè)。隨著我國對地下工程建設(shè)的需求越來越大,為保證城市供水工程的順利進(jìn)行,應(yīng)引入新的測量技術(shù),以確定管道的安裝位置。在我國城市供水工程中,采用 GPS、 GIS、 Rs技術(shù)等技術(shù),使其在實(shí)際應(yīng)用中得到了很好的應(yīng)用,確保給排水項(xiàng)目的順利進(jìn)行,達(dá)到工程建設(shè)的目的,具有很高的實(shí)用價(jià)值。
水利工程事關(guān)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn),因此,在進(jìn)行水利建設(shè)之前,必須對實(shí)際地質(zhì)水文資料進(jìn)行準(zhǔn)確的測量,以便為今后的施工工作做好準(zhǔn)備。在實(shí)際測量中,采用了目前的測繪技術(shù),工作人員可以用GPS技術(shù)采集水利工程所需的資料,再用電腦繪制軟件,將其繪制成立體的立體構(gòu)架,從而可以直觀地看到水利工程的全貌。
測量技術(shù)作為現(xiàn)代工程建設(shè)測繪工作的重要組成部分,是實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)測繪工作目標(biāo)的重要手段與保障。由于各種原因,我國在測量技術(shù)方面發(fā)展緩慢。雖然我國現(xiàn)在測量技術(shù)取得了長足的進(jìn)步和發(fā)展,但仍存在著許多不足之處。為了能夠使我國的測繪設(shè)備性能更強(qiáng)更先進(jìn)、測量數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確,必須加強(qiáng)對測繪人員的培訓(xùn)了,通過加強(qiáng)測繪技術(shù)人才培養(yǎng),不斷提高測繪水平來保證工程建設(shè)的順利進(jìn)行。