數字測量技術在工程中的應用問題的探討

劉宏濤

摘 要 本文對數字測量技術在工程中的應用問題進行了探討，文章從闡述“三網合一”的測量技術理念入手，進一步分析了數字測量技術的主要特點，最后對數字測量技術在工程中的應用策略展開了研究。

關鍵詞 數字測量技術;“三網合一”理念;主要特點;應用策略

1“三網合一”的測量技術理念

工程的測量主要根據施測階段、施測的目的和施測的功能，將平面、高程控制網分為勘測控制網、施工控制網以及運營維護控制網，將以上三個階段的控制網稱之為“三網”。“三網合一”是指將勘測控制網、施工控制網、運營維護控制網都采用建立共點平面控制網，作為基礎高程控制網的首級高程控制水準基點。“三網合一”的理念通過鐵路相關的勘測設計單位已在客運專線上實踐過[1]。

2數字測量技術的主要特點

（1）自動化程度高。數字測量技術的運用，指的是依托于計算機軟件、信息化平臺等工具，對特定的測量對象進行科學的自動化處理——這包括自動化、智能化的信息采集、數據計算、圖像呈現、信息分析，這就在很大程度上提升了測繪工作的效率，解放了勞動力。不僅如此，利用數字測量技術得到的圖像要素往往更全面、呈現更豐富更立體，且很少出現測圖出錯的現象，工作人員可以直接在圖像中讀取坐標、距離、方位和面積等方面信息，這就使得傳統人工采集信息過程中的弊端得到了有效的克服。

（2）測圖精度高。借助數字測圖技術，工作人員可以在大至300m的范圍內對目標地區與對象的信息展開全面采集，其所得到的圖像成果，水平距離上的誤差可以控制在2mm之內，高度上的差距可以控制在18mm范圍內。不僅如此，測量得到的信息還可以以電子文件的形式得到存儲、整合與傳輸，這就避免了紙質文件在傳達與保存方面易于丟失與受損的現象，且數據可以隨著測量工作的逐步推進，對需要更正之處做及時的修改與校正，因此可以從更高的程度上保證數據的精度。

（3）圖形屬性信息豐富。采用數字技術對工程信息加以測量，不只是可以得到與地形點位置相關的信息，還可以明確目標點的屬性等更為豐富的狀態資料，儀器設備可以更迅速與準確地記錄下目標測量點的編碼和連接信息，在最終的圖像顯示過程中，工作人員只要知道了圖像對應的編碼，就能夠迅速從數據庫中提取目標圖像，并在此基礎上，迅速展開后續的圖像信息分析與整體編輯等工作，其操作極為便捷[2]。

3數字測量技術在工程中的應用策略

3.1 RTK定位技術

RTK（Real-timekinematic，實時動態）載波相位差分技術，是實時處理兩個測量站載波相位觀測量的差分方法，將基準站采集的載波相位發給用戶接收機，進行求差解算坐標。在RTK作業模式下，基準站通過數據鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數據鏈接收來自基準站的數據，還要采集GPS觀測數據，并在系統內組成差分觀測值進行實時處理，同時給出厘米級定位結果。RTK技術的關鍵在于數據處理技術和數據傳輸技術，RTK定位時要求基準站接收機實時地把觀測數據及已知數據傳輸給流動站接收機，數據量比較大，一般都要求9600的波特率，這在無線電上不難實現。RTK 測量技術除具有GPS 測量的優點外，同時具有觀測時間短，能實現坐標實時解算的優點，因此可以提高生產效率。

3.2 3S集成技術

3S集成技術就是GPS、RS與GIS等的整合與利用。將其運用于工程測量領域，其操作要點如下。首先，借助衛星影像與測繪CAD進行坐標變換并配準，打通傳統測繪數據和衛星遙感數據的互轉通道，避免傳統規劃設計處理手法中，CAD地形圖與衛星影像無法精確配準的問題。其次，基于高清衛星影像的工作底圖，利用GPS的位置采集技術將調研中拍攝的照片數據在底圖上進行空間落位;結合Arc-GIS軟件平臺中可視化展示，構建現狀調研數據庫、繪制精準的現狀調研路線圖。再者，在尚未獲取測繪高程數據或者規劃范圍數據不齊全的前期研究階段，可基于DEM高程數據完成高程、坡度和坡向分析，構建規劃區及周邊的地表模型，模擬區域地表徑流，描繪河流水系現狀。最后，深度挖掘遙感影像數據的運用，它可以反映歷史影像圖、用地解譯、城市空間演變、鐵路軌道運行監測等各方面內容。

3.3 航測法測繪路基橫斷面的技術

在對線路工程加以整體測量的過程中，對其線路橫斷面信息進行采集是非常基礎且重要的一步，這要求在專業的航測立體模型上完成。在具體的操作過程中，工作人員借助專門的橫斷面信息采集軟件，將線路中關鍵節點或者某些交點的坐標及線路曲線要素等全部導入到數字攝影工作站內部，經過工作站與相關系統智能化、自動化地生成完善的路基橫斷面圖像。將航測法測繪技術全面引入線路工程的建設與管理領域，為保證測量的精確程度，就必須對攝影比例尺等進行科學的把控，同時排除地表環境中植被覆蓋等的干擾與迷惑，這些都是測量人員必須高度關注的。

3.4 LIDAR機載激光掃描測量技術的應用

機載激光雷達系統是隨著信息技術的快速進步而出現的，它是融合激光測距技術、GPS技術等多種技術產物的科技力量與一體的現代化軟硬件系統。該系統的運作，可以幫助工作人員得到精確度更高的數字表面模型（DSM），且其獲取速度極快，所得到的信息具有極高的精確率，且系統的工作不會受到外界天氣的顯著影響，這就進一步排除了測量過程中的干擾因素。除此之外，通過分類等一系列操作，能夠得到更完善的數字高程模型信息，并且得到非量測相機的數碼圖像，最終制作出數字正射影像圖，總體來看，它在線路工程地形圖的繪制領域得到了比較廣泛的運用，可極大地降低成本、節約時間。

4結束語

綜上所述，加強對數字測量技術在工程中的應用問題的探討，意義重大。相關工作人員需要明確數字測量技術的主要特點，在此基礎上對其在工程中的應用策略展開研究，使得RTK定位技術、3S集成技術、航測法測繪路基橫斷面的技術、LIDAR機載激光掃描測量技術得到合理應用。

參考文獻

[1] 程昂，盧建康.《新建鐵路工程測量規范》修訂原則及技術特點[J].鐵道工程學報，2009（8）：10-14.

[2] 張慶文.工程測量新技術在地鐵施工中的運用[J].黑龍江科技信息，2009（11）：52.