試論現代測繪技術在工程測量中的應用

李何

（中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司 湖南長沙 410014）

試論現代測繪技術在工程測量中的應用

李何

（中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司 湖南長沙 410014）

測繪科學技術水平不斷提升，日益融入了數字化的概念，現代測繪技術在工程測量中的實際應用，也逐漸實現了工程測量的數字化、自動化及實時化。本文對現代測繪技術在工程測量中的應用進行了分析，以供參考。

現代測繪技術；工程測量；應用

1 引言

測繪技術在工程項目的實施過程中，為工程的設計以及管理工作的開展，提供了重要的數據支持。而隨著科學技術的進步，測繪技術水平也得到了不斷提高，逐漸向著數字化和自動化的方向發展。

2 現代測繪技術在工程測量中的作用及特點

2.1 工程測繪技術的重要性

工程測繪，即在工程的建設過程中，采集與工程相關的數據，然后在后期利用數據之間存在的規律或特點，結合施工的實際需求，進行合理的計算，從而得到系統的工程數據庫，完成對于工程數據的累積。

現代測繪技術的應用，主要是依托新型計算機技術、微電子技術以及網絡通訊技術等，將最新定位系統、遙感技術和信息化系統作為技術核心，對相關的配套技術進行綜合運用，進而形成新型的工程測繪系統。

2.2 現代測繪技術的特點

（1）智能化。現代測繪技術是從傳統人工主向的自動化方式轉變而來，將人工的觀測、記錄、計算、分析和制圖等工作轉變成了電子操作模式，自動化完成數據的采集、傳輸、分析、處理及繪圖，提高工作效率，人流新型的智能化機器人可以在1s時間內完成尋找、測繪近千個目標。

（2）實用性。該技術將最新科技和測繪融入一體，利用先進的3S、激光儀等手段，快速及時地采集準確、科學的數據，提升測繪工作效率，因而具有實用性。

（3）綜合化。測繪技術由傳統單項測量、圖紙繪制工作模式，發展成為一項集測繪、分析、論證、繪圖于一體，將現代數學、經濟學、信息學、通訊科學、生態環境科學等都融入其中，從而形成系統、科學、應用一體的綜合技術。

3 現代測繪技術概述

3.1 全球定位系統（GPS）

全球定位系統GPS為一種于全球范圍以內實現的實時定位與導航系統，具有全方位、高精度、全天候以及全時段的特點。GPS在測繪工作中的應用，是通過導航系統精確測量工程時間與距離。該測量系統的優勢在于具有較強的抗干擾能力，無需通視，效率高，操作簡單，保密性好。而以GPS技術為基礎發展的RTK技術，則能夠利用測圖軟件實現一次性的電子圖制作，甚至無需布置控制點，給測量工作帶來了便利。GPSRTK技術的工作原理如圖1所示。

圖1 GPS RTK技術工作原理圖

3.2 地理信息技術（GIS）

該系統根據測繪數據，輔以數據庫建立，構成數據源，充分地運用現代計算機技術，深入分析工程施工空間，就地理空間數據的層面，確保建筑工程可行性。GIS技術的本質是以數據庫管理系統作為基點，進行空間對象分析、管理的信息系統，發揮著不可替代的作用。

3.3 遙感系統

遙感技術的原理主要是利用物體對波普所產生的不同反應，對不同的地物進行有效識別。如果需要探測地面物體性質，則通常會使用遙感器遙遠感知事物的探測方式，在空中實施科學探測。遙感技術廣泛地應用于水文、地質、環境等方面的勘查工作，是一種較為先進的空間探測技術。

3.4 集成系統

集成系統是有機結合遙感系統、地理信息系統和全球衛星定位系統，能夠及時準確地匯集整理不同的空間信息或環境信息，將所采集的不同空間信息、環境信息進行有效更新和處理。集成系統的有效應用，為各種空間信息、環境信息的收集與整理提供了便利，進而保障了地形測量圖形、數據信息的精準性。

3.5 數字攝影技術的全面認識

數字攝影技術是針對觀測目標，通過攝影的方式，將圖像信息傳送至操作終端的技術。該技術所使用的設備主要是高精度攝像機與測量儀。數字攝影技術的運用，能夠達到跟觀測目標，進而得到三維數據，最終將三維數據轉化成目標具體形象。

3.6 三維激光掃描技術

所謂三維激光掃描技術，是通過高速激光掃描測量，大面積、高分辨率地迅速獲取測量對象的表面三維坐標數據。該技術突破了傳統的單點測量法，具有非接觸式的特點，具有效率高、精度高的獨特優勢，能夠提供所掃描物體的表面三維點云數據，從而用于獲取具有高精度、高分辨率的數字模型。

3.7 信息化測繪技術

信息化測繪技術，是數字化測量技術的進一步發展創新，隨著當前網絡環境的發展和進步，已經可以在一定程度上加強了地理信息顯示，提高了測繪方式先進性。

4 現代測繪技術在工程測量中的應用

4.1 應用于平面控制測量

平面控制測量作為工程測量中的代表性環節，將決定工程資料的準確性。平面控制測量的目的在于精確測定平面的控制點位置，因此需要建立平面控制網。建立平面控制網的方法有多種，包括衛星定位測量、導線測量、三角形網測量，其布設應當遵循以下原則：

①對于首級控制網的布設，應當因地制宜，如果與國家的坐標系統聯測，則需要同時考慮聯測方案；②首級控制網的等級，需要依據工程規模、控制網實際用途與精度要求來決定；③加密控制網能夠越級布設，或同等級擴展。

GPS系統在其中的應用優勢即在于定位精度高，觀測時間短，測站之間無需通視，可以提供三維坐標，其操作簡便，并且可以進行全天候的作業。

4.2 應用于高程控制的測量

所謂高程控制，即在工程測量過程中，于一定的間距內設置高程控制點，并且在相鄰的高程控制點之間，設置水準路線，形成各水準路線高程控制網（見圖2）。在工程的高程測量中，通過應用現代化的測繪技術，主要有以下三方面：①積極建立健全的高程控制網，設計該網時通常采用等外閉合水準路線控制法，運用自動安平水準儀，順時針觀測，進而采用微傾水準儀逆時針觀測；②計算。主要是對高差、視距進行計算；③進行水準檢核。需要注意對閉合差的控制，如果閉合差超過一定的界限，就應當積極分析，從而找到發生誤差的原因。

圖2 測量網結構示意圖

4.3 應用于濕地面積測量

由于城市建設的用地，以及高速公路用地不斷增加，致使濕地與耕地的面積出現急劇下降問題，土地資源面臨退化危險。而運用現代化的測繪技術，能夠多層次地分析濕地與耕地資源，監測濕地生物資源實際分布，從而及時更新地理信息系統，合理進行空間分析，以獲得可靠的數據與動態變化狀況。進而運用遙感、地理信息系統技術，則可以分析生態環境中存在的質量問題，借助GPS技術采樣水質和植被，為濕地的配置提供參考，維護生態平衡。

4.4 應用于水利工程測量

現代測繪技術中，大規模地運用到了現代水利工程測量與建設過程中，例如：采用遙感技術，可以實現江河湖泊實況監測，從而保證能夠更加準確地獲取水利工程技術信息。通常情況下，通過運用GPS或RS等系統來獲取相應的水利數據，還需要通過相應技術手段，驗證所獲取的數據信息，并將數據與實時動態差分法相結合，以測算所需信息，為水利工程建設提供信息與技術支持。

4.5 應用于礦山測量方面

利用現代測繪技術，能夠實時監測礦區的實際環境，從而為工人提供精確的環境數據，提高工程的安全效益，達到保護環境、保障人們切身利益的目的，實現礦區開采可持續發展，保證礦產資源的合理利用。

4.6 應用于公路工程

在勘測公路周邊地質、地貌以及地形條件時，應當結合實際情況，運用現代測繪技術，詳細采集各項工程數據，結合當地的地質資料，合理評價公路范圍內的結構物、橋梁和路基穩定性，在公路工程施工布置，以及地質勘探過程中，現代測繪技術能夠提供有效依據。因此，在公路工程中，為了選用最合理的經濟路線，必須首先進行測繪，繪制出帶狀地圖，從而在圖紙上進行設計和定線，標出路基邊坡與平面位置，作為施工指導。如果公路跨越河流時，應當利用測繪技術明確兩岸河流的比降以及河床斷面，從而為橋梁設計提供真實可靠的數據。

5 結語

在科學技術發展的帶動下，現代測繪技術開始向著數字化、自動化的方向發展，傳統測繪理念也面臨新變革。工程測量人員應當及時更新測繪觀念，加強現代測繪技術的合理運用，充分發揮測繪技術自身的優勢，從而推動工程測量事業的健康發展。

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[2]李雪梅，周艷，趙祺，等.現代測繪技術在水利信息化中的應用[J].地理空間信息，2010，08（5）：132～134.

[3]趙羲勇.現代測繪技術在地質測繪中的應用研究[J].黑龍江科技信息，2013（24）：119.

P258

A

1004-7344（2016）05-0185-02

2016-2-5

李何（1964-），男，工程師，本科，主要從事地質測量工作。