現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用分析

顧士征 徐文斌

（山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濟(jì)南 250102）

0 引言

如今的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展速度已快到驚人，受其影響現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)也在共同進(jìn)步，尤其是在人工智能和各種新算法最為突出，因此使得測(cè)繪數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、快速性和準(zhǔn)確性有了明顯提高[1]。

1 測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展歷程

據(jù)相關(guān)史料記載，測(cè)繪技術(shù)最早被用于水利和農(nóng)業(yè)，可謂歷史久遠(yuǎn)。司馬遷在《史記·夏本紀(jì)》中提到禹受命治理洪水的情況：“左準(zhǔn)繩，右規(guī)矩，載四時(shí)，以開九州、通九道、陂九澤、度九山”。由此證明早在公元前中國(guó)人為了治水就已經(jīng)開始使用簡(jiǎn)單的測(cè)量工具了，雖然當(dāng)時(shí)的方法過(guò)于簡(jiǎn)單、粗糙，對(duì)于現(xiàn)今并沒(méi)有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，同時(shí)也帶動(dòng)了測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展。截至今日現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，尤其是在工程測(cè)量上給予了極大的幫助， 精確的計(jì)算能力使工程質(zhì)量得到有效保障，也為工程建設(shè)降低了成本。

2 現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)涉及的技術(shù)手段

2.1 遙感技術(shù)的應(yīng)用

遙感平臺(tái)通常是指飛機(jī)、衛(wèi)星等設(shè)備，其作用主要是為了獲取數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)，借助各種傳感器對(duì)地面物質(zhì)的電磁波特性做詳細(xì)記錄。在實(shí)際工程測(cè)繪工作中使用遙感技術(shù)獲取最大優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)于大大提高了收集數(shù)據(jù)的效率和能力，更是加強(qiáng)了數(shù)據(jù)的安全性，可謂是工程測(cè)繪的一大助力。 如今科技水平日漸發(fā)達(dá)，遙感技術(shù)完成了很多傳統(tǒng)人工測(cè)繪技術(shù)所無(wú)法完成的項(xiàng)目，因此使得很多傳統(tǒng)的人工測(cè)繪技術(shù)逐漸被遙感技術(shù)所取締。 比如，在測(cè)繪工作中遇到突發(fā)性自然災(zāi)害（山體滑坡、泥石流等）時(shí)，傳統(tǒng)的人工測(cè)繪技術(shù)無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)完成測(cè)量工作，若強(qiáng)行恢復(fù)工作很難保證工作人員的安全；但若使用遙感技術(shù)，通過(guò)無(wú)人機(jī)等設(shè)備可以即刻對(duì)測(cè)繪區(qū)域展開完整清晰的拍攝，為工程項(xiàng)目節(jié)省了時(shí)間成本，同時(shí)也無(wú)須擔(dān)心工作人員的安全問(wèn)題[2]。另外，傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)常常還會(huì)受天氣和環(huán)境的影響而無(wú)法進(jìn)行清晰直觀的測(cè)量，但若換作無(wú)人機(jī)等設(shè)備則能準(zhǔn)時(shí)進(jìn)入所測(cè)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，收集所需數(shù)據(jù)，順利完成任務(wù)，為后續(xù)測(cè)量工作打好基礎(chǔ)。

2.2 定位系統(tǒng)的應(yīng)用

全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛且評(píng)價(jià)及高，如今在工程測(cè)繪中也成功引用了此項(xiàng)技術(shù)，向創(chuàng)新改革的道路又邁進(jìn)一步。 以往使用傳統(tǒng)測(cè)繪方式進(jìn)行測(cè)量時(shí)，一般會(huì)選擇地面人工的方式，選用尺子等工具進(jìn)行測(cè)量，雖說(shuō)最終也能完成測(cè)量工作，但其測(cè)量結(jié)果往往準(zhǔn)確率低，而且測(cè)量過(guò)程中需要投入大量的人力和物資，測(cè)量周期長(zhǎng)工作效率卻低，投入和輸出無(wú)法達(dá)成正比。 而現(xiàn)如今由于定位系統(tǒng)的成功引入，利用全球定位系統(tǒng)進(jìn)行坐標(biāo)定位，測(cè)量結(jié)果更為準(zhǔn)確。 為工程測(cè)繪節(jié)省掉大量的人力和物資，資源得到合理分配，測(cè)量效率明顯提高，可謂是受益良多。 另外，全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用為測(cè)繪技術(shù)打開了局面，使其不再受限于地面的測(cè)量，更是置身于海洋和宇宙，舍去原來(lái)那些傳統(tǒng)固定的測(cè)量方式，取而代之的就是現(xiàn)在這些動(dòng)態(tài)創(chuàng)新的廣泛型測(cè)量方式，如此才能滿足當(dāng)今工程測(cè)繪的需求，工程建設(shè)質(zhì)量才有所保障、效率才有所提高。

2.3 攝影技術(shù)的應(yīng)用

攝影技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用一般是指使用攝影測(cè)量設(shè)備完成測(cè)量工作，當(dāng)通過(guò)特定技術(shù)設(shè)備完成測(cè)量以后再結(jié)合計(jì)算機(jī)的精密計(jì)算，即可呈現(xiàn)完整又清晰的圖像，保證測(cè)繪的實(shí)時(shí)性和全面性。比如，當(dāng)測(cè)量對(duì)象為電線、鐵路或公路時(shí)，對(duì)比測(cè)量結(jié)果，攝影技術(shù)為工程測(cè)繪所提供的方法遠(yuǎn)比傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)所使用的方法更為精準(zhǔn)。作為一位從事現(xiàn)代工程測(cè)繪的工作人員，必須熟知攝影測(cè)量的相關(guān)知識(shí)，掌握成圖方式及映像處理方法，這樣才能充分發(fā)揮攝影測(cè)量在工程測(cè)繪中的應(yīng)用價(jià)值。 在實(shí)際攝影測(cè)量過(guò)程中會(huì)發(fā)現(xiàn)，無(wú)須像傳統(tǒng)測(cè)繪那樣與被測(cè)物體發(fā)生直接接觸即可得到非常精準(zhǔn)的測(cè)量結(jié)果，為測(cè)量工作節(jié)省了人力和物力，也為后續(xù)工作留下充分的時(shí)間和資源。而且，根據(jù)不同的測(cè)量對(duì)象攝影技術(shù)所提供的測(cè)量方法不同，可謂是“因地制宜”，面對(duì)不同的問(wèn)題有著適合的應(yīng)對(duì)方式，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。 因此使用攝影技術(shù)可以完成大規(guī)模的測(cè)量工程，實(shí)現(xiàn)低成本高質(zhì)量的測(cè)量目的。

3 現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

3.1 在高程控制網(wǎng)測(cè)量中的應(yīng)用

在對(duì)高程控制網(wǎng)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，整個(gè)過(guò)程中不同測(cè)量點(diǎn)所使用的儀器不同。 例如，在對(duì)各個(gè)高程控制點(diǎn)間的高度差進(jìn)行觀測(cè)時(shí)是選用的水準(zhǔn)儀，而在測(cè)量角度和邊長(zhǎng)時(shí)則分別選用經(jīng)緯儀和電測(cè)波測(cè)距儀，測(cè)量結(jié)束后根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算書具體位置和方位。其測(cè)量過(guò)程一般要分三步完成：建立高程控制網(wǎng)、測(cè)站計(jì)算和高差計(jì)算。

3.2 在平面控制網(wǎng)測(cè)量中的應(yīng)用

平面控制網(wǎng)測(cè)量一般包括以下三個(gè)步驟：第一，搭建平面控制網(wǎng)。首先選出被測(cè)區(qū)域中的平面控制點(diǎn)，然后按照三角形狀搭建全部控制點(diǎn)， 最后在所選中的平面控制點(diǎn)上設(shè)置地面標(biāo)志和測(cè)量覘標(biāo)， 這就完成了平面控制網(wǎng)的搭建。 第二，數(shù)據(jù)測(cè)量。 數(shù)據(jù)測(cè)量也需經(jīng)過(guò)三步，首先使用經(jīng)緯儀測(cè)繪各控制點(diǎn)之間的相對(duì)角度，然后測(cè)出相關(guān)控制點(diǎn)之間的邊長(zhǎng)， 最后把測(cè)量所得的所有數(shù)據(jù)登記在冊(cè)。 第三，進(jìn)行計(jì)算。 將測(cè)量所得數(shù)據(jù)通過(guò)三角測(cè)量法、 交匯點(diǎn)測(cè)量法或?qū)Ь€測(cè)量法的相關(guān)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，即可得出所需數(shù)據(jù)。

4 現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的優(yōu)化

4.1 提高測(cè)繪結(jié)果的實(shí)時(shí)性

現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)和所使用的測(cè)繪儀器多為單機(jī)作業(yè)，雖然可以完成測(cè)量和對(duì)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存，但同時(shí)也存在諸多問(wèn)題，例如，在處理數(shù)據(jù)方面存有不足之處，主要是數(shù)據(jù)在線分析能力較差，暫時(shí)還無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理等。 而如今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)如此發(fā)達(dá)，筆者建議研發(fā)人員應(yīng)從計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)通信入手，對(duì)測(cè)繪儀器再做進(jìn)一步改進(jìn)，為今后能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)繪數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸快速上傳至計(jì)算機(jī)，其過(guò)程不僅是速度快還要保證數(shù)據(jù)的安全問(wèn)題。數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)計(jì)算機(jī)所接收到的測(cè)繪數(shù)據(jù)加以分析并得出結(jié)果，完成對(duì)工程測(cè)量的指導(dǎo)工作。 所以，這不僅需要研究測(cè)繪儀器與計(jì)算機(jī)的實(shí)時(shí)通信問(wèn)題，同時(shí)還需要研發(fā)配套的計(jì)算機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理和計(jì)算的應(yīng)用軟件，而研發(fā)新軟件的目的就是為了提高算法的穩(wěn)定性和計(jì)算速度。

4.2 開發(fā)測(cè)繪數(shù)據(jù)的地下和水下獲取方法

目前針對(duì)地下和水下地理位置的測(cè)繪技術(shù)尚不成熟，急需對(duì)地下和水下特殊的工作環(huán)境研發(fā)出一套能夠適應(yīng)這種環(huán)境的測(cè)繪儀器，可以提前設(shè)置地理坐標(biāo)信息，由多臺(tái)儀器相互標(biāo)定進(jìn)而獲取測(cè)繪數(shù)據(jù)并繪制成圖。

5 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用價(jià)值極其可觀，不僅能為工程測(cè)量提供所需數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)的科學(xué)性和準(zhǔn)確度都極高，而且還為工程測(cè)量結(jié)果提供了有效的保障，使工程建設(shè)在前期的規(guī)劃和設(shè)計(jì)軌道上順利前行。 我們只有在實(shí)際工作中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷研發(fā)不斷創(chuàng)新，才能使現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)更好地服務(wù)于工程建設(shè)，為其質(zhì)量保駕護(hù)航。 正所謂滿足高要求才會(huì)產(chǎn)出高質(zhì)量，文中不僅分析了現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用，還提出一些現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)中所存在的問(wèn)題及改進(jìn)方向，希望對(duì)今后測(cè)繪行業(yè)的發(fā)展有所幫助。