摘要：近年来，随着科学技术水平的提升，测绘工程技术不断取得突破，各种新技术在测绘工程中的应用越来越广泛。新技术的应用对于提升测绘效果有着积极的意义，同时也现代测绘工程技术设计提出了新的要求。基于以上，文章分析了 3S 技术、摄影测绘技术、三维测绘技术及数字化测绘 3D 模型等新技术在测绘工程中的应用，以此为基础，总结了现代测绘工程技术设计特点和具体设计思路，旨在为相关研究和实践提供参考。
关键词：测绘工程；新技术；设计思路
在工程建设和资源开发各个阶段都离不开测绘工程，其涵盖的内容广泛，例如地形及工程信息采集处理、施工放样、变形监测和预报等都属于测绘工程技术方法的范畴。3S 技术、三维测绘技术及摄影测量技术等新技术在测绘工程中的应用越来越广泛，测绘工程呈现出自动化、实时化和智能化的发展趋势，这对于促进测绘工程学科的发展有着重要的意义。但与此同时，新技术的应用也给现代测绘工程技术设计提出了更高的要求，需明确现代测绘工程技术设计特点和具体思路。
1 测绘工程中新技术的应用
1.1 3S 测绘技术
3S 测绘技术指 GPS、GIS、RS 三种测绘技术取长补短综合运用的技术，GPS 和 RS 测绘技术能够提供测绘数据，GIS 测绘技术则能够有效的提取和分析数据，实现测绘功能。3S 测绘技术在现代测绘工程中的应用越来越广泛，文章对此进行具体分析。
（1）GIS 测绘技术指地理信息系统，启示多学科、多技术交叉结合形成的产物。地理信息系统是对空间地理分布数据采集、管理和分析的计算机系统，对于促进测绘科学发展有着重要作用。GIS 测绘技术在测绘工程中的应用有效满足测绘工程对空间分析的需求，在 GIS 大背景下进行 SDA 技术与 CI 技术的结合而实现时空一体化是其主要发展方向，能形成分析模拟引擎 [1]。GIS 技术能通过计算机来分析反映地理位置的图形信息，为测绘部门提供依据。GIS 系统是一种动态性和空间性的计算机系统，实现对地理心痛快速的过程动态分析和空间定位。
（2）RS 测绘技术。RS 测绘技术指遥感技术，通过电磁波的传播和接收来感知目标，对目标特性进行技术分析来完成测绘。遥感测绘技术能够在短时间内获取大范围数据，打破传统认为测量的局限性，在航海、气象、环境及农业等各个领域测绘工程中有着重要的应用。RS测绘技术中的遥感主要分为两种：①机载遥感指飞行器携带传感器来观测地面。近年来，空无人机航摄遥感测绘技术在测绘工程中的应用越来越广泛，其集成了遥控、GPS 差分定位、计算机、无线通讯及遥感等众多先进技术，发展前景广阔。机载遥感有着机动灵活的特点，在应急测绘工程、国家基础测绘工程、国防测绘工程中都有着重要的应用，且成效显著；②卫星遥感以人造卫星为遥感平台，根据不同地物光谱相应特征的差异性来区分水体和非水体。国产中分卫星的发展和应用打破了国外卫星遥感影像的垄断，卫星遥感的应用越来越丰富，且随着互联网的发展，卫星遥感数据服务也呈现出网络化的发展趋势。卫星遥感在现代化测绘工程中发展快速 [2]。从测绘基准方面来看，通过小卫星重力测量技术能够建立高精度的三位大地标准，从地图测图数据获取及更新方面来看，通过卫星遥感可快速获取基础地理信息，并建立更新系统，从而形成了测绘技术体系新模式。
（3）GPS 测绘技术。GPS 技术的研发起始于上世纪70 年代，经过 20 余年的探索和努力于 1994 年取得突破性进展。GPS 指全球定位系统，实现对陆地、海洋和航空的全面定位，研发成功之后很快风靡全球。自 GPS问世以来，其就得到了广泛的应用，除了在测绘工程中应用外，在交通工具定位服务中也倍受青睐。目前，我国测绘部门已经初步完成地面传统测绘技术向 GPS 测绘技术的转变。相较于传统测绘技术上来说，GPS 测绘技术不仅速度快、精度高，且测绘范围更为广泛，除了陆地测绘外，在海洋和航空领域也能够完成测绘任务GPS测绘技术的优点分析如下：
①测绘速度快。在应用 GPS技术的过程中，通过布设控制网的方法在站点观测效率较高仅需半小时左右，最新的静态GPS观测效率更高，较高的测绘效率使得其成为了测绘领域中不可或缺的重要测绘技术。此外，GPS 技术适应性良好，测绘效果不会受到时间和地点的限制，可二十四小时实现测绘作业，且测绘结果不会受到天气原因的影响 [3]；②操作简单。在传统测量中，各个测试点需要满足通视要求才能完成测绘，而 GPS 技术的应用则能够效解决上述问题，打破传统测绘通视的限制，且 GPS 技术自动化程度较高，这些都决定了其操作简单的优点；③测绘精度高。GPS 技术在长距离测绘中的应用效果良好，距离越长测量结果越精确，此外，GPS 测绘技术能够获取三维坐标，并能够提供观测站的大地高度数据。
1.2 摄影测量技术
地面测量、航天摄影测量及航空摄影测量都属于摄影测量技术的范畴，不同摄影测绘技术的应用能够绘制不同比例尺的地形图，通过数字地面模型的建立能够为土地和地理信息系统提供基础数据，并解决几何定位和影像解释等相关问题。摄影测绘技术能够对目标和客观物体情况进行客观真实的反映，获取的图像形象直观，且能够实现对动态物体刷瞬间影像的拍摄，这是常规测绘技术方法所不具备的功能。摄影测量技术在地形测绘工程中的应用效果良好，成图速度较快，此外，在地形图生产和数字高程模型建立等方面的应用也较为广泛。
1.3 三维测绘技术
三维测绘技术是新型测绘技术中的典型代表，能满足现代社会生活对测绘的高要求。三维测绘技术最初服务于工业领域，但在不断地应用和发展过程中，其在建筑工程测量等测绘工程中的应用也越来越受到关注。三维测量技术采用近景摄影仪和电子经纬仪作为传感器，配合计算机信息系统，能够有效提升测绘工程三维测量质量和效率。
1.4 数字化测绘中的 3D 模型
激光扫描技术在不接触物体的前提下可以通过相关仪器设备实现对物体的监测和扫描，从而获取精准测绘信息。需要注意的是，在使用该技术方法的过程中，需要找到一个监测点，以一定距离为基础，对光的输出时间进行判断。激光扫描仪的型号有着一定的差异性，可过棱镜来对发出的信号进行调整，在此过程中探测到物体，则可折射返回到探测器中，从而获取距离信息，借助辅助软件即可获取固定的空间信息，实现测绘功能 [4]。在寻找建筑特征点的过程中，通常需要使用一些测绘软件，以CAD软件为例，其能够连接建筑特征点，从而构建轴线，之后进行修正和补充，加工处理特征点，对主线条结构进行优化，并构建 3D 模型，并利用相关软件加工模型细节，最终构成建筑的 3D 模型。
1.5 地图数字化技术
在测绘工程中，建立 GIS 系统时需要进行原有地图的数字化处理，工作量较大，测绘部门需要消耗相当多的人力、物力和财力。对于已有的纸质地图来说，如果其精度、比例尺等能够满足测绘工作要求，则可以了利用数字化仪，将纸质地图输入到计算机中，利用计算机编辑、处理和修补之后形成数字地图。地图数字化技术中主要应用的数字化仪器包括扫描矢量化仪器和手扶跟踪数字化仪器两类。对于大比例尺地形图的数字化来说，利用扫描矢量化软件即可实现对多变性信息的自动提取，从而实现高效、便捷、高精度的地图数字化处理过程 [5]。
1.6 数字化成图技术
在传统测绘工程中，大比例尺成图和工程图测绘是重要内容，常规成土方法工作量较大，且受到作业环境条件限制，成图周期较长。数字化成图技术的应用则能够有效解决上述问题，其有着精度高、劳动强度小和便于管理的特点。
2 现代测绘工程技术设计特点分析
各中心技术在测绘工程中的应用促进了测绘的变革和发展，在测绘工程中，数据获取手段存储管理方式及应用方式都发生了明显变化。这些变化使得现代测绘工程技术设计呈现出了新的特点，具体来说表现在以下方面：①设计方法的差异性。现代测绘工程技术设计方法与传统设计方法有着明显的差异性，主要以动态设计、计算机设计和优化设计为基础，这与新技术带来的设计思维变革和技术对象的复杂性有着密不可分的关系；②数据设计成为现代测绘工程技术设计的重要组成部分。新技术的应用使得数据获取手段发生改变，在整个测绘工程各个环节中，都会产生大量的数据，测绘工程进入了大数据时代，如何存储、管理和传递这些数据是现代测绘工程技术设计的关键所在，因此进行数据设计是十分必要的 [6]；③现代测绘工程技术设计专业化程度提升。科学分化是科学技术发展的重要趋势，对于个人来说，难以完全胜任测绘工程涉及到的所有领域工作，这就需要在现代测绘工程设计中进行细分专业设计，由各专业技术人才共同完成测绘工作，保证测绘工作的全面、有效落实。
3 现代测绘工程技术设计思路探讨
新技术在测绘工程中的应用给测绘工程技术设计带来了新的特点，同时也提出了新的要求，这就需要明确与之相适应的技术设计方法及思路（见图 1）。
图 1 测绘工程技术设计思路
3.1工程需求
结合工程实际情况，对测绘工程需求进行全面调研，以此为根据，对技术资源配置能力进行了解，主要包括技术人员、软硬件设备情况等，初步评估测绘能力，看能否顺利实现工程目标。
3.2了解技术资源配置
对工程要求进一步分析，深入了解技术资源配置情况，准确评估测绘能力，保证能够完成测绘工程目标。
3.3确定技术设计目标
明确测绘工程中的“问题空间”，即了解现实技术图 1 测绘工程技术设计思路资源状态与工程需求间的差距，以此作为测绘工程技术设计目标。
3.4搜索可用技术手段
以确定的技术设计目标为依据，以背景理论和经验作为启发性知识基础，进行启发式的技术手段搜索，消除差别技术手段，进行这些技术手段的可行性论证，找出符合工程实际的可用技术手段，并进行技术设计程序编码。
3.5技术设计方案化
技术设计程序编码指的就是将抽象的设计思维整理为形象的技术设计方案，即技术设计方案化，在此过程中应当遵循以下原则：
（1）标准规范数字文件化。在现代测绘工程中，计算机是主要的操作工具，这就需要将传统技术标准和规范转换为数字化标准文件，以此来适应计算机操作。在技术设计的过程中，需要提供标准和规范的数字文件，例如符合规范要求的数字化符号库、工作单位、数据位数等种子文件及数据分类代码方案等。（2）技术设计可操作化。保证测绘工程技术设计切实可行、可操作，以此来保证作业防范的规范性和数据的统一性，从而提升测绘数据质量。（3）设计思路程序化。在现代测绘工程中，各种新技术的应用都离不开计算机，技术设计与开发相结合是重要的发展趋势，为了尽可能减少作业过程中的人为因素，需要借助计算机来实现测绘工程技术设计思路的程序化。
3.6设计评价实验化
设计评价指对测绘工程技术设计的合理性和适用性进行评价，主要通过检查数据的符合性来实现。具体来说，主要提供样图数据由顾客进行试用检查，检验技术设计方案是否能满足不同系统的需求和要求。总的来说，设计评价实验化是现代测绘工程技术设计评价的重要环节之一。
4 结束语
在人类社会活动中，测绘工程无处不在。21 世纪，3S 技术、数字化技术及摄影测量技术等新技术在测绘工程中的应用越来越广泛，这给测绘工程技术设计提出了新的要求，在技术设计的过程中，应当结合现代测绘技术特点，合理的展开设计，保证测绘技术设计的合理性、可行性和有效性，以此来更好的指导测绘技术的应用。
参考文献
[1]张军. 测绘工程的质量管理与系统控制[D]. 中南大学，2008.
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[4]高志强，王洪祥.测绘工程中GPSRTK 技术的应用实例[J].测绘与空间地理信息，2006，（3）：74-76.
[5]潘庆林，刘继宝.当代测绘新仪器、新技术在测绘工程中的应用[J]. 工程勘察，2004，（4）：6-8.
[6]郭茜茜，韩毓，张建海.浅谈测绘工程技术发展与应用[J].世界有色金属，2016，（20）：52-53.
论文作者:周孝波,林春生
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第5期
论文发表时间:2018/7/6
标签：技术论文; 工程论文; 工程技术论文; 遥感论文; 数据论文; 测量论文; 新技术论文; 《建筑学研究前沿》2018年第5期论文;