測繪新技術在工程測量中的應用探索

張文杰

摘要：測繪新技術不僅有助于改進工程測量的工作效率，而且對提高工程相關數據的測量精度、測量工作準確性有著關鍵作用，也因此在當前的測繪工程測量中涌現出許多的測繪新技術。

關鍵詞：測繪新技術;工程測量;應用

引言：

隨著社會經濟的不斷發展，對基礎設施的要求也越來越高，測繪工程領域的發展得到普遍重視，這也對測繪技術形成了新的挑戰。特別是隨著相關技術的進步，不斷有新技術被引入到工程測繪中，通過對新技術廣泛應用，切實保證測繪工作的準確性以及高效性。為了促進我國測繪工程測量的發展，需要學術界和有關部門著重研究。

1、工程測量的意義和測繪技術在應用中的現狀

1.1 工程測量的意義

工程測量是指在某個項目中的前期設計以及施工中的測量，并且在這個工程中起到了至關重要的作用。所以加強測量新技術的研發是非常重要的，而且通過對其廣泛應用，才能有效的加速工程測繪的開展。隨著科學技術的不斷提高，未來我國的工程測量技術一定會越來越智能化，使工程測量的精準性能夠進一步的提高。這樣也有效保證了測繪工程的經濟效益，對測繪工作來說也是非常重要的。

1.2 測繪技術在應用中的現狀

在我國經濟不斷提高的同時，建筑工程對工程測量的要求也有了更高的要求，特別是要求工程測量要有更高的準確性，而且也要求在工程測量中的工作效率。但是在實際的建筑工程中，出現了很多影響工程測量的因素，這使得工程測量的準確性比較低，而且我國的地質形態復雜，在一定程度上加大了測繪工作的難度。通過對測繪新技術的應用，明顯的提高了測量的精準性，并且節約了工程測量的成本投入，促進了工程測量的長久發展。

2、測繪新技術的發展與應用分析

2.1 GNSS 全球衛星定位導航系統

3S 之 一 的 GNSS（Global Navigation SatelliteSystem）是測繪新技術中最為大眾所知，應用層面也最為廣泛的技術手段。不僅在專業高精度測繪領域發展非常成熟，在民用低精度定位領域也有著豐富的應用。GNSS 是一個概念性的統稱，包括各國或組織自主研發的覆蓋全球或區域性的衛星系統。其中，美國的GPS是最知名的衛星系統，還有俄羅斯的GLONASS、歐洲Galileo以及中國的BeiDou。GNSS還包括其他輔助性的星基增強系統，如美國的WAAS（廣域增強系統）、歐洲的EGNOS（歐洲靜地導航重疊系統）和日本的MSAS（多功能運輸衛星增強系統）等，這些星基增強系統統稱為SBAS。GNSS的原理可以概括為通過計算眾多衛星到用戶接收機的距離以及衛星自身的位置，從而推導出接收機在地面的坐標。單個GNSS接收機一般能達到亞米級的定位精度。如果有多個GNSS接收機進行RTK載波相位差分技術，定位精度能達到更高的厘米級別。GNSS的使用條件比較寬松，一般只要在沒有嚴重遮擋的情況下，就可以不受時段和通視的影響進行高精度作業，在工程測量中可用于多種場景。例如通過靜態RTK進行控制測量，以及施工過程的放樣采集，GNSSRTK的精確高效是廣大測量人員有目共睹的。

2.2地理信息系統技術

GIS（GeographicalInformationSystem）是指由電子計算機網絡系統所支撐的，在計算機硬、軟件系統支持下，對地理環境信息進行采集、存儲、檢索、分析和顯示的綜合性技術系統。在工程測量中，可以通過GNSS或其他測繪手段獲取基礎的測量數據，再通過GIS對這些數據進行合理分析、管理和顯示。GIS不僅僅只是測繪學科的一個分支，也涵蓋著計算機知識、數據庫知識等等，是一個跨多個領域的綜合性學科。GIS將獲取到的空間信息和非空間信息以及時間信息都收集管理起來，充分挖掘測繪數據中的信息，進行管理和分析預測，從而輔助工程項目更好地運行和規避風險。因此，其主要應用在測量管理方面，不僅能夠在單個工程中對測量數據進行繪制成圖和空間分析，還能幫助項目工程人員在工程設計階段以及驗收階段進行評判和決策，并且在大型的城市規劃設計和信息管理中也能起到分析和預測作用。GIS是測繪新技術中相對特殊的一項技術。

2.3遙感技術

遙感技術即是3S之一的RS（RemoteSensing），RS技術依靠不同物體具有不同的電磁波反射特性，可以不直接接觸地物，通過遙感衛星遠程識別地物的類別、形狀和大小。根據地物反射電磁波的能量來源不同，由控制遙感器主動向外界發射電磁波再經由地物反射回傳感器的被稱為主動式遙感;反之，遙感器不播發電磁波，直接接收地物反射的電磁波，稱為被動式遙感。遙感技術在測量方面可以應用于大面積的動態監測，能夠一次性快速測量出大片區域的面積，并具有較高的精度。對于大型工程而言，能夠節省相當多的時間。總的來說，在大型工程的動態監測方面，遙感技術具有高效、快速、節省人力的優勢。遙感遠距離測量的特點，也是傳統測量技術無法達到和取代的優勢。如在2008年汶川地震中，在所有交通方式完全失效的情況下，運用遙感衛星的遠距離觀測和數據處理，能夠迅速獲取災區的受災情況和工程建筑物的毀壞情況。在隨后運用遙感衛星持續監測過程中，能及時發現災區的地質情況變化，是災害預警防范的高效手段。對于一些地理環境艱險，人跡難以企及的地點，遙感技術能夠有效解決此類難點。

2.4激光掃描測量技術

傳統的測繪測量只能單點測量，一次測量耗時長且嚴重受限于環境。GNSS技術解決了耗時長的問題，也降低了測量的環境條件門檻。而激光掃描技術，將測繪技術從單點測量發展為多點測量，由點測量發展為面測量，是一個全新的突破。盡管GNSS已經是應用最廣泛的測繪技術，但激光三維掃描也有GNSS無法取代的先天優勢。GNSS依靠天上的衛星，盡管不太受限于地理環境，但一旦遮擋足夠嚴重，性能便會大打折扣直至失效。所以在一定時間內，GNSS雖然在室外測量中幾乎完全取代了傳統手段，但對于建筑物內部的測量卻并無辦法。激光三維掃描能夠彌補GNSS這一缺陷，且技術成熟，應用于建筑物內部的測量。對于結構復雜的場景，激光掃描能快速、高精度地繪制出三維模型。激光三維掃描除了輸出測量點云的位置信息外，還能測出物體的RGB色彩值，得到非常直觀的三維測量結果。

2.5無人機測繪技術

傳統的測繪方法需要大量的人力進行不斷的定位、校準，工作內容較為繁瑣，特別是一些山區，會加大其工作難度。無人機測繪技術是指通過無人機搭載相機設備，從空中對地面進行高分辨率拍攝。無人機通過GPS或者北斗系統定位，在預先設置的航線上飛行，在飛控中進行拍照點的設置。當無人機飛臨拍照點上空時，控制相機進行拍照。在無人機降落以后，通過地面拼圖軟件，對所拍攝的一系列圖片進行拼接，并根據其中預先在地面設置好的基點進行位置校準。無人機測繪速度快、精度高能夠滿足一般的測繪需求，且其在空中飛行，不受地面環境限制，具有普遍適應性。隨著無人機機載設備的進步，現在已經出現了5D相機、全景相機等多種拍攝手段，能夠快速的形成3D地理信息數據。

3、結語

從目前的情況來看，測繪新技術的發展不僅停留于理論層面，還在實際工程測量和整個工程施工中廣泛應用。其中，GNSS無疑是最為成熟的一項技術，無論在民用領域還是專業測量領域都為人們帶來了不可忽視的便利。而GIS、遙感技術和激光掃描測量技術、無人機測繪技術雖然沒有如GNSS般廣泛普及，但也在工程測量的不同層面各自發揮著新技術的優勢。當前測繪新技術的應用已經成功有效地對工程建設起到了積極的影響，但新技術仍有尚未完全挖掘出的潛力，還需要廣大學者和技術人員共同努力，繼續推動測繪新技術的發展和應用。

參考文獻

[1]胡耀輝，姚正明，劉爽.淺析工程測量中測繪新技術的應用[J].測繪與空間地理信息，2018，41（6）：177-179.

[2]李紅煒.測繪新技術在測繪工程測量中的應用分析[J].工程建設與設計，2018（14）：272-273.

（作者單位：鹽城市大豐區規劃測繪院）