福建泉州勘测设计院
摘要:现代科学技术和测绘新技术的发展,为国民经济建设服务的工程测量带来了严峻的挑战和极好的机遇。特别是全球定位系统、地理信息系统、摄影测量与遥感技术的发展,使工程测量的手段和方法产生了深刻的变化,新的测绘技术正在逐步走上舞台,从全球卫星定位技术到新型数字化测量技术,测绘技术的更新换代也为现代建筑工程测量带来了改变。
关键词:测绘工程 新技术 应用 技术设计思路
引言
工程测量是测绘科学与技术在国民经济和国防建设中的直接应用,是综合性的应用测绘科学与技术,它直接为工程建设服务。现代科学技术和测绘新技术的发展,特别是全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、摄影测量摄影测量与遥感技术的发展,使工程测量的手段和方法产生了深刻的变化。
1.测绘新技术简介
全球定位系统(GPS)是利用卫星在全球范围内实时进行定位、导航的系统。GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知起算数据,采用空间距离后方交会的方法,确定待测点的位置。常规的GPS测量方法,如静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得高精度的结果,而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分方法,是GPS应用的重大里程碑。它的出现为工程放样、地形测图,各种控制测量带来了新曙光,极大地提高了外业作业效率。
地理信息系统(GIS)是集信息科学、计算机科学、地理学、地图学、空间科学和测绘科学等多种学科为一体的交叉学科,实现了集地理数据描述、储存、管理、分析、显示与成果输出于一体。同时,地理信息系统作为一种技术系统,借助强大的地理空间数据库,运用地理模型分析,提供空间的、动态的提示和预测,为研究和决策服务提供依据。地理信息系统可以理解为空间数据和属性数据的综合体。
摄影测量与遥感技术是对非接触传感器系统获得的影像及其数字表达进行记录、量测和解译,从而获取地球表面自然物体和环境的可靠信息的科学和技术。摄影测量技术是通过摄影方式来获取目标物体的基本信息,目前已发展到数字摄影测量阶段。数字摄影测量是以航空影像为数据源,扩展计算机立体相关理论与算法,发展立体几何模型确定和精化的新方法,以及研究困难地区数字立体测图的新技术;研究近景(地面)摄影测量中的数字相机的快速检校新算法,数字影像精确匹配问题,以及在工业生产过程自动监测和土木工程建筑物(如桥梁和隧道)形变监测中的问题。
2.现代测绘工程技术设计的思路
为了适应科学技术的发展,针对现代测绘技术设计的特点,客观上要求产生与之相适应的设计方法和思路。结合近几年测绘工程技术的工作经验,笔者认为现代测绘工程技术设计的思路应该如图 1 所示。一般的测绘工程技术设计工作的模式可概括为以下几步,如图 1 所示
图 1 测绘技术设计工作模式
3.在测绘区域工作中应用的特殊地形测绘技术
3.1首先了解地形环境,掌握基本资料
在进行测绘区域的过程中,对于原始资料的掌握情况是关键环节,只有对于这些资料内容有一个很好的掌握情况,才能够清楚的了解到工作目标的内容,这也是优质高效的测绘工作完成的保障前提。只有通过对于城镇情况的深入了解,才能够对于内部房屋布局、交通运输方式以及交通工具、测绘工程工作范围内的自然条件,这就需要不仅综合掌握各个方面的情况,同时也能够掌握地面形态,应用准确的分析方式,才能够得到具有参考意义的数值,基于这样的工作环节上,制定相应的工作计划,这是保障测量结果真实性的基础环节。
3.2摄影测量技术
随着分辨率摄影设备和测量仪器以及空间三维立体摄影技术的不断发展,再配合相应的数据分析技术和全球卫星定位技术,利用这种三维立体拍照技术得到的影响经过技术处理可以实现不接触测量物对测量物进行精确地三维立体测量。这种技术的使用在野外空间由于作业难度较大、被测物体体积庞大或者构造复杂等情况下都能对被测物的工程测量提供极其精确的测绘数据。利用这种技术对于大面积、大跨度、大体积、构造复杂的被测物在进行工程测量的过程中能够非常有效的减少工作量,减少工程测量中,时间、人力、财力的投入。不过这项技术的硬件投入和技术投入都比较高,实用性强,但是适用性不强。期待经过科技人员的不断努力,对高清三维立体摄像机的硬件技术继续提高,并且通过研发降低设备的成本,提高技术成熟度,让整个工作流程更加简化,设计出更加经济型的高清摄影测绘仪,为新型测绘技术在工程测量领域的应用提供新的便利。
3.3摄影测量及遥感技术在工程测量中的应用
摄影测量技术具有高质量、高精度的特点,凭借此优势与计算机技术结合一起,为测量工作提供完全、实时的三维空间信息。同时摄影测量技术不与物体接触就能实现测量,在一定程度上能减少外业工作量,并获得最佳测量效果。目前来看,摄影测量技术在大比例尺地形地籍测绘、公路和长距离通讯等工程测量中使用的比较广泛。随着科学技术的发展,全数字摄影测量逐渐在工程测量中应用,尤其是在城市勘察单位中的应用,为现代化摄影技术带来了新技术和手段,这种全数字摄影测量不仅能为工程测量提供数字测量地图,也能为工程测量提供画线测量地图。在实际应用过程中,与高精度模拟测量和分析仪、坐标图仪结合在一起联网使用。结合后的摄影测量不仅能为工程测量提供更多图形,也能为其提供更多的数据,以保证工程测量工作顺利进行。
3.4GIS技术在工程测量中的应用
测量控制网的优化设计是工程测量中的一个重要环节。应用地理信息系统技术进行控制网优化设计,能够在现有的人力、物力和财力的条件下,使控制网具有最高的精度、灵敏度和可靠性,并且使控制网的成本最低。
应用地理信息系统技术对测量控制网实施优化设计的步骤如下:输入观测值数据或直接在系统中读入图形数据;计算矩阵,获得各点的精度总值以及相应的误差椭圆;若直接读入图形,则通过数字地形分析和空间分析功能进行通视性判断;控制网优化设计中实时计算出的设计方案均输出到屏幕供设计人员对网形及其精度指标检查、修改和调整;修改过程包括调整观测值、调整观测值的权和调整控制点的位置这三方面内容。反复调整到符合要求为止,最后打印输出控制网图和精度表。
4..结束语
测绘工程中的工作对象是形态不同的地面情况,这不仅包含了地面的形象状态,同时也需要了解地质情况,这就需要测绘方面的工作人员努力提高自己的工程测绘水平,能够依据不同的地质形态应用不同的测绘技术方法,从而进一步推动测绘技术的发展。
参考文献
[1]杨利华.浅谈测绘工程中测绘技术的应用及流程[J].科技与企业,2014(02).
[2]蔡舒翔.浅谈新技术的应用在测绘工程中的设计思路[J].科技信息,2010(13).
论文作者:沈允衡
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第12期
论文发表时间:2018/9/20
标签:测量论文; 技术论文; 工程论文; 工作论文; 数字论文; 新技术论文; 地理信息系统论文; 《建筑学研究前沿》2018年第12期论文;