摘要:現代工程測量的應用領域繁多,包括交通航運、建筑工程等行業。隨著現代建筑工程精度及效率的不斷提高,新測繪技術也層出不窮,本文闡述了現代數字化測量的相關技術,分析了其技術優勢,結合工程測量的實踐,研究以數字化測繪技術為中心的現代工程測量技術
關鍵詞:測繪技術 網絡技術 測量儀器 工程應用
當前,工勘院測繪工程大隊已經具備了空間定位(GPS系統)、數據庫設計與建庫、數據采集以及研建地理信息系統的能力,掌握了分析與監測各類地理現象、生產與提供數字產品等高新技術。其中,數字測繪的核心就是數字化成圖技術,其他主要部分是業內外數據采集所使用的設備和方法。隨著計算機網絡技術及智能測量儀器的發展,數字化測繪技術也得到了進一步的提升。數字城市、數字概念等數字概念不斷被提出,相關數字化工程,如全球定位系統(GPS)、攝影測量與遙感(RS)、地理信息系統(GIS),一個接一個地被啟動,從而使得數字測繪和地面測量技術得到了較大的發展,工程測量手段和方法也得到了巨大的變化,進一步延伸了工程測量的服務領域,并使其數據采集和處理的過程更具有自動化、實時化和數字化。
1、測繪技術在工程測量中的應用GPS技術在工程測量中的應用
GPS測量技術由GPS接收機、數據處理軟件以及終端設備組成。通過GPS接收機捕獲的、按照一定衛星高度截止角所選擇的待測衛星信號、靜信號交換、放大與處理后再經過計算機與軟件的計算最終得到測站點的三維坐標。其具有功能多、用途廣、定位精度高、實時定位、觀測時間段、測站之間無需通視、操作簡便等特點。GPS測繪技術廣泛用于公路、鐵路工程的測量工作,以此提高測量工作精準度、降低野外測量勞動強度。GPS測量技術按照其操作過程可分為準備工作、數據采集以及后期處理三個步驟。根據所需測量工程情況做好采集計劃、準備路線圖作為底圖,并對采集設備進行準備。同時根據有關規范與工程資料擬定作業計劃,并對作業方案進行分析與論證,最終確定最為適合的測量技術。
GIS技術在工程測量的應用GIS技術是集地理數據采集、儲存、管理、分析、三維可視化顯示、成果輸出為一體的測繪技術。其廣泛應用于水利工程、城市規劃工程等方面。GIS技術是一種基于計算機技術的工具,可以對在地球上存在的東西和發生的事件進行成圖和分析,是整個地球或部分區域的資源、環境在計算機中的縮影。其包含有明確的地理參照系統,例如經度和緯度坐標,或者是國家網格坐標。GIS在工程測量中的應用正是利用了GIS強大的數據庫管理和圖形顯示輸出能力將存在于數據庫中的信息根據測量需求經過專業化軟件處理后進行成圖。GIS技術的應用提高工程測量成圖效率,利用現代計算機基礎簡化了繁瑣的內業數據處理與繪圖工作簡單化。減少了傳統測量工作中野外測量的工作量,提高了測量工作效率。
2、數字化繪圖
數字化繪圖的特點大比例尺地形圖和工程圖的測繪是傳統工程測量的重要內容,數字化繪圖克服了手工繪圖存在的許多弊端,如工作量大,作業艱苦,作業程序復雜,煩瑣的內業數據處理和繪圖工作,成圖周期長,產品單一等缺點,符合現代飛速發展的工程需要。目前,數字化成圖技術主要有內外業一體化和電子平板兩種模式。內外業一體化是一種外業數據采集方法,主要設備是全站儀、電子手簿等,其特點是精度高、內外業分工明確、便于人員分配,從而具有較高的成圖效率。
僅需先測大比例尺圖范圍,再補充小比例尺測圖范圍即可滿足各不同專業人員對不同比例尺的地形圖的需要精度高:數字化成圖系統在外業采集數據時,利用全站儀現場自動采集地形地物點的三維坐標,并自動存儲,在內業數據處理時,完全保持了外業測量的精度,消除了人為的錯誤及誤差來源,而且外業工作省略了讀數、計算、展點繪圖等外業工序,減少了作業人員,外業工效大大提高,時間縮短,直接生產成本大幅度下降。勞動強度:小數字化成圖的過程,減輕了作業人員的勞動強度,使生產周期大大縮短,能及時滿足用戶的要求。便于保存管理及更新方便:數字化產品既可以存儲在軟盤上,也可以通過繪圖儀繪在所需的圖紙上,線條、線劃粗細均勻,注記、字體工整,圖面整齊、美觀。
現階段工程測量的數字測圖,主要是面向城市大比例尺地形圖、帶狀地形圖、縱橫斷面圖、地籍圖、地下管線圖、交通網絡圖等各類圖件。數字化測圖技術實質是一種全解析、機助成圖的方法。與傳統測圖技術相比,具有顯而易見的優勢和廣闊的發展前景,是地形測繪發展的技術前沿。數字地形圖最好地(無損地)體現了外業測量的高精度,也就是最好地體現了儀器發展更新、精度提高的高科技進步的價值。隨著數字化測繪技術的提高,GIS技術的不斷成熟、GPS技術在各行各業的廣泛應用,現代工程測量必將朝著測量數字工程化的方向發展。大力開展數字化測繪技術的應用與研究將是測繪單位提升自身競爭實力和創造經濟效益的首要任務
數字攝影測量是基于數字影像與攝影測量的基本原理,應用計算機技術、數字影像處理、影像匹配、模式識別等多學科的理論與方法。航空攝影測量是大面積、大比例尺地形測圖、地籍測量的重要手段與方法,可以提供數字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產品。全數字攝影工作站的出現,加上GPS技術在攝影測量中的應用,使得攝影測量向自動化、數字化方向邁進。隨著全數字攝影測量系統的應用,攝影測量產品已經從影像圖等向4D產品轉化,為建立各類專業的信息系統和基礎地理信息平臺提供了可靠的數據保證。