淺談現代測繪技術在工程測量中的應用

買爾哈巴·買買提

摘要：工程測量非常的關鍵，現代測繪技術的應用提供了強有力的技術支撐，就目前來說工程測量當中呈現出新技術與傳統技術并存的現象，全站儀、水準儀等測量技術還發揮著比較重要的作用，GPS-RTK成為比較理想的快速測量技術，而無人機測繪的出現也進一步推動了工程測量技術的發展。

關鍵詞：現代測繪技術;工程測量;GPS-RTK;無人機測繪

中圖分類號：TU198

文獻標識碼：A

文章編號：2095-6487（2019）03-0129-02

0引言

科學是從測量開始的（門捷列夫），人類對測量技術的探索從未停止過。現代測繪新技術層出不窮，每隔幾年就會出現一"項新的技術手段來幫助人類進行精確測量，從早期的全站儀、水準儀，逐步轉變成GPS定位測量、GPS-RTK測量，到現在無人機航測也逐步成為主流，這對工程測量提供了強有力的技術支撐。

1關于工程測量

1.1工程測量基本內容

工程測量是工程建設當中很重要的一個環節，幾乎要.介入到工程建設的全過程當中，測量對于工程建設的質量至關重要。具體來說在項目前期測量要負責地形、地貌、地質測繪，為規劃和設計提供支撐，而且這個過程當中會在項目規劃區域內部署控制網點，這將為后續測量打下基礎，而當項目進入實施階段，測量的重點工作就是控制測量和放樣，為施工提供依據，而到了竣工階段則需要針對項目的建設質量進行測量。

1.2工程測量核心問題

就目前的狀況來看工程測量的核心關鍵點還是在控制測量和放樣這兩個方面。

首先在控制測量方面，主要就是先逐步構建出測量控制網，在項目實施之前針對項目現場的情況進行精準定位，實際控制網的建設主要是在項目可行性報告階段就會逐步落實，并幫助設計進行合理的方案設計。這個過程當中重點就是控制網點的布設，一般情況下控制網都采用方格形式，根據測區的占地面積來控制網格的間距，一般在10～20m之間，當然如果地形確實復雜難以布置的話則可以適當進行調整。同時還要有參考站點來方便定位引測。

其次，放樣方面是基于控制網的測量，通常是要按照圖紙要求測量工程項目的特征點以及控制點之間存在的幾何關系，由此通過測出的角度、距離、坐標（包括高程）等數據在項目現場定出控制點，用來指導施工，比如樁基礎施工當中的樁位放樣，一般就是用全站儀根據現有的控制網來進行放樣。再如結構放線，一般采用的方式是雙線控制，確定控制線以及定位點。

此外，因為現在工程測量當中測量技術的運用實際上大部分都還是以全站儀、水準儀等設備儀器為主，當然也有一部分采用了GPS-RTK。其中GPS-RTK是現在主流的測量技術，也是現代測繪技術當中非常重要的一項技術手段。對于GPS-RTK來說，傳統的全站儀、水準儀等方式，按照上文的簡單闡述，要先根據圖紙復測控制點，并且要布設出臨時的加密網點，而實際上由于涉及圖紙當中給出的點比較遠，對施工指導作用不高，所以要求要參考圖紙，布置控制點，對于項目的結構細部（主要是構造物密集點）還需要多布設幾個控制點，然后再實測。這個過程當中會耗費大量的時間和精力來部署控制點和實測數據的計算，其中容易因為人為失誤而導致測量成果出現比較嚴重的問題。

2工程測量一般步驟

測量技術在工程測量當中一般的運用思路主要有五個步驟。

第一個步驟是前期準備工作，在這個階段，一方面是做好測量班組的安排工作，組建好測量班組和檢測班組，測量組主要的任務是控制網不舍，以及測量，而檢測組則是負責跟蹤檢測控制網和測量的成果。此后還需要根據圖紙擬定控制點，給出測量方案，建立控制網點。另一方面就是準備測量儀器，主要就是全站儀、水準儀、激光鉛垂儀、GPS-RTK設備等[3].

第二個步驟則是基于控制網點的成果進行坐標放點。具體的工作方法是利用全站儀基于控制點進行對中整平，并按照儀器的操作手冊進行初始化設置，然后進行測量。并隨時記錄測量結果。

第三個步驟是處理測量誤差，檢測組根據測量組記錄的結果和測量過程進行實際的對比，并且進行復測，及時地糾正誤差。

第四個步驟是基于水準儀來定位高程，高程定位一般情況需要一個已知的點，然后結合這個點來引測實際需要測量位置的高程坐標。而水準儀一般會設置在已知點和待測點中間的位置，并且已知點位置上要立塔尺引測，水準儀記錄數據，然后塔尺要移動到待測點進行再次記錄數據，然后計算得到高程。

第五個步驟是垂直度測量，一般直接用激光鉛垂儀就可以實現。

3現代測繪技術的應用

基于前文的分析，在本節當中分析GPS-RTK技術的應用，并且進一步分析一下無人機測繪技術，以便能夠跟上技術的進步。

3.1GPS-RTK

GPS-RTK技術是從以前的GPS定位測量當中引申出來的種新型測量技術：載波相位差分技術[4]。測量精度在厘米級。測量方法上，一般要保證兩臺GPS接收機，其中一臺作為基準點，布置在一個已知的點上，要注意這個點的數據要相對完整，包括轉換參數、坐標點、高程。另外一臺則作為流動站來使用，當然實際上流動站不止一臺。在測量當中GPS接收機同時跟蹤至少4顆衛星，同時接收信號，此時基準站想流動站轉發接收的數據，而流動站則根據基準站的數據與自身接收的數據進行差分處理，進而自動得到流動站的坐標、高程。

當然在實際的測量當中也少不了控制網，當然控制網的布設上文已經提及，在此不做贅述，然而值得注意的是因為控制網是臨時的，浪費比較大，所以在GPS-RTK技術當中需要一種永久的控制網，也就是參考網（CORS），現在國家對這個網非常重視。

具體的運用方面，某山區公路工程，規劃區域是丘陵地帶，而且有村莊、周邊密布竹林，地貌變化比較大，通視條件不是很好。規劃區內有已知的7個四等控制點，而且分布均勻，而且有一級導線點可以直接利用。在測量當中先檢查了控制點，看其是否適合作為基準點來使用，結果比較理想，于是結合甲方提供的地形圖并根據控制點劃出五個測區。然后以四參數轉換法來轉換參數，按照這種方法現場實測只需要采集兩個點的坐標即可。

3.2無人機測繪

實際上即便是現在非常受歡迎的GPS-RTK技術也是存在短板的，在控制點布置和測量當中，因為參考網就目前來說還未完全建立好，那么還是需要布置控制網點，這會浪費大量時間和人力物力。而且在工程測量當中如果遇到了人員不能進入的區域測量工作也很難展開，于是現在就有了無人機測繪技術，實際無人機測繪就是將遙感技術、攝像技術、衛星定位技術（實際也有RTK）等集成在無人機上來實現快速高效的測量。

如，某高速公路拓寬改造工程，要獲取現有高速硬化路面的高程，高程點密度10～12個點每平方，高程進度要求10cm級別，同時還要提取道路中心線與橋梁等構造物特征線。

基于這一項目在實際測量當中考慮測區地形以及周邊人工構造物的影響，為了保證無人機能夠完全航測，根據要求設定無人機參數為采樣間隔3cm，飛行高度120m，模式設定為自動適應地形，有效飛行距離約3km每次。航測時測試區域寬度200m。

為了精準校核航測進度，在硬化路面邊緣每隔500m設置一個靶標點，規格為30X30cm，項目中設置點17個，然后實測。

4結束語

綜上所述，現代測繪技術一直處在發展當中，技術的進步給工程測量帶來的變化是非常顯著的，現在無人機測繪很有可能成為工程測量當中比較理想的技術，因為在微電子技術的支撐下，可以實現多種測繪技術的集成。當然就現在來說，新技術的應用還在進一步驗證研究當中，要完全普及還需要走很長的路，目前還是以全站儀、GPS-RTK等的測量為主。

參考文獻

[1]劉斌.論數字地球與現代測繪科技的發展[J].住宅與房地產，2017（12）：229.

[2]劉超群，李貞.現代測繪地理信息理論與技術發展綜述[J].價值工程，2017（33）：245-247.

[3]李蕩.淺談現代測繪技術在道路橋梁工程中的應用[J].價值工程，2018（24）：252-253.

[4]聶云焱.地質測繪中現代測繪技術的應用探究[J].科學與財富，2017（17）：80.