工程測量的測繪新技術(shù)研究和探討

摘 要：工程測量有著悠久的歷史，它直接為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)服務(wù)，在信息化測繪時代，工程測量面臨著新的技術(shù)與發(fā)展方向；本文闡述了在工程測量中的各種技術(shù)及其特點(diǎn)，并對未來工程測量技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：工程測量 全球衛(wèi)星定位技術(shù) 實(shí)時動態(tài)

中圖分類號：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2013.04.013

引言

工程測量是貫穿工程中的各個階段的一個基礎(chǔ)工作，也是工程建設(shè)的排頭兵，隨著計算機(jī)軟件、微電子以及激光等技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，工程測量新技術(shù)得以出現(xiàn)。同時隨著我國城市建設(shè)的逐步擴(kuò)大，大型建設(shè)工程不斷增多，對工程量也提出了新的要求，推動和加快了工程測量新技術(shù)的發(fā)展。

1工程測量中的測繪技術(shù)

1.1地圖數(shù)字化技術(shù)

地圖數(shù)字化是將地圖或圖像的模擬量轉(zhuǎn)換成離散的數(shù)字量的過程，主要有跟蹤數(shù)字化和掃描數(shù)字化兩類。前者使用的跟蹤數(shù)字化（手扶或自動）將地圖圖形要素（點(diǎn)、線、面）進(jìn)行了定位跟蹤，并量測記錄運(yùn)動軌跡的X、Y坐標(biāo)值，獲取矢量式地圖數(shù)據(jù)；后者使用掃描數(shù)字化儀對地圖沿X或Y方向進(jìn)行連續(xù)掃描，獲取二維矩陣的像元要素，形成柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。地圖內(nèi)容和特征碼可通過鍵盤和“菜單”方式輸入。后者是使用菜單卡片代替鍵盤輸入，可將菜單卡片設(shè)計為數(shù)字化臺面的一部分，它被分割為許多小方格，每個小方格代表一種地圖要素（地圖圖例），如道路、房屋、河流、農(nóng)田、植被、電力、水利等，當(dāng)某一地圖要素數(shù)字化時，只需讀取代表該要素小方格內(nèi)的任意一點(diǎn)坐標(biāo)值，再通過程序?qū)⑵滢D(zhuǎn)換為特征碼即可。“菜單”式數(shù)字化代替手工鍵盤輸出，可減少錯誤。地圖數(shù)字化一般在聯(lián)機(jī)系統(tǒng)上進(jìn)行，在計算機(jī)控制下實(shí)現(xiàn)輸入數(shù)據(jù)的實(shí)時屏幕顯示和目視檢查及圖形編輯并改正錯誤。

1.2數(shù)字化成圖手段

數(shù)字化成圖技術(shù)的運(yùn)用，省去了手工制圖中圖廓整飾、展點(diǎn)、草繪等高線，形成鉛筆圖，審校，修改，清繪，著墨形成初步成果，驗(yàn)收，修正，最終提交成果資料等十分復(fù)雜的工作流程，使一切工作都在計算機(jī)中進(jìn)行，在成果驗(yàn)收時發(fā)現(xiàn)問題也可在計算機(jī)上修改；節(jié)約了大量的人力、物力、財力，避免了多工序所出現(xiàn)的積累誤差，縮短了成圖周期，提高了工作效率。具體技術(shù)特點(diǎn)如下：

1.2.1數(shù)字化地形圖比傳統(tǒng)的地形圖精度高

傳統(tǒng)的測圖技術(shù)以光學(xué)儀器和視距測量方法為基礎(chǔ)，且控制測量采用從整體到局部，等級布設(shè)的原則，等級過多將造成精度損失。手工繪圖的精度很難高于0.2mm。以1：500比例尺地形為例，則相當(dāng)于實(shí)際距離的10cm。在野外利用全站儀測量，按目前的技術(shù)，地物點(diǎn)相對于鄰近控制點(diǎn)的位置精度則不超過5cm。同時在測圖中由于控制層次相應(yīng)減少和避免了圖形變形的影響，因此數(shù)字化成圖的精度比傳統(tǒng)的成圖精度要高很多。

1.2.2便于保存與管理

數(shù)字地形圖產(chǎn)品以數(shù)字化形式存儲于計算機(jī)上，僅占很少的空間，便于復(fù)制和管理，大大提高了保存安全性，保密性和使用的便捷性。

1.2.3易于發(fā)布和實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸

對于傳統(tǒng)的地形圖來說，實(shí)時發(fā)布和全程傳輸是難以實(shí)現(xiàn)的。然而對于數(shù)字化地形圖產(chǎn)品，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，以及網(wǎng)上地形圖發(fā)布系統(tǒng)的逐步改善，通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)地形圖產(chǎn)品的實(shí)時發(fā)布和遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)已成為現(xiàn)實(shí)。

1.3全球衛(wèi)星定位技術(shù)

GPS全球定位技術(shù)，近些年來在工程測量中的應(yīng)用迅速推廣，主要依賴于GPS系統(tǒng)可以向全球任何用戶全天候的連續(xù)提供高精度的三維坐標(biāo)、三維速度和時間信息等技術(shù)參數(shù)。

GPS作業(yè)有著極高的精度。它的作業(yè)不受環(huán)境和距離限制，非常適合地形條件困難地區(qū)，局部重點(diǎn)工程地區(qū)等。GPS測量可以大大提高作業(yè)及成果質(zhì)量，極大降低勞動作業(yè)強(qiáng)度，減少野外工作，提高作業(yè)效率，在整個的工程測量工作中發(fā)揮到了極致。

1.4實(shí)時動態(tài)（RTK）定位技術(shù)

實(shí)時動態(tài)定位系統(tǒng)由基準(zhǔn)站和流動站組成，建立無線數(shù)據(jù)通訊是實(shí)時動態(tài)測量的保證，其原理是取點(diǎn)位精度較高的首級控制點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，安置一臺接收機(jī)為基準(zhǔn)站（我們通常稱之主站），接受衛(wèi)星信號和數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)跟蹤測量，因此，RTK被廣泛應(yīng)用于圖根控制測量，地籍、房產(chǎn)及施工放樣等工作中，就我單位來講，廣泛應(yīng)用于地質(zhì)填圖，地形圖測繪，土地復(fù)墾等工程中。

1.5地理信息系統(tǒng)技術(shù)（GIS技術(shù)）

地理信息系統(tǒng)是一門綜合性的技術(shù)，它的發(fā)展是與地理學(xué)、地圖學(xué)、攝影測量學(xué)、遙感技術(shù)、數(shù)學(xué)和統(tǒng)計科學(xué)，信息技術(shù)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展分不開的，因此很多院校開設(shè)了地理信息專業(yè)。

近年來，GIS技術(shù)在我國得到了廣泛應(yīng)用，其應(yīng)用面是城市規(guī)劃、土地利用、測繪、環(huán)境保護(hù)、電力、電信、減災(zāi)防災(zāi)等領(lǐng)域滲透到礦產(chǎn)資源大調(diào)查，海洋資源調(diào)查與管理等各方面，并取得了豐碩的成果和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

2.工程測量技術(shù)展望

我國工程測量技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)表現(xiàn)為：測量方案追求科學(xué)化、合理化；數(shù)據(jù)采集趨向自動化、智能化、實(shí)時化、數(shù)字化；數(shù)據(jù)管理趨向集成化、標(biāo)準(zhǔn)化、可視化；數(shù)據(jù)傳輸與應(yīng)用呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、多樣化、社會化。GPS技術(shù)、RS技術(shù)、GIS技術(shù)和數(shù)字化測繪技術(shù)以及先進(jìn)測量儀器等將廣泛應(yīng)用于工程測繪中，并發(fā)揮其主導(dǎo)作用，測繪事業(yè)方興未艾。

3.結(jié)束語

工程技術(shù)的發(fā)展不斷對測量工作提出新的要求，同時，現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)和測繪新技術(shù)的發(fā)展給直接為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的工程測繪新技術(shù)發(fā)展提出了更高的要求，工程測量的領(lǐng)域在進(jìn)一步擴(kuò)展，而且正朝著測量數(shù)據(jù)采集和處理的自動化，實(shí)時化和數(shù)字化方向發(fā)展。