王福音
山東省棗莊市市中區交通運輸服務中心 山東 棗莊 277100
科學技術的發展使得人們對空間地理信息的了解程度不斷加深,建立在智能化和自動化技術基礎上的先進的測繪技術為人們提供精準的測繪技術服務,使得人們對空間地理信息的掌握程度不斷加深[1]。在路橋工程領域,獲得高精度的施工區域地理信息對于路橋項目的有序進行有著深遠意義。數字化測繪技術的應用解決了傳統測繪技術中數據延遲大、安全性和精度低的問題,為路橋工程設計單位和施工單位提供了準確地路橋位置信息,使得路橋施工作業得以順利開展。
數字化測繪技術是以現代智能化技術為核心的一種高精度測量方法,其包括GPS技術、GIS技術、RS技術和數字成圖技術等,在各項技術相互協作的過程中獲得目標去區域地理信息數據,從而為路橋工程領域提供有效的數據參考。數字化測量技術的優點在于能夠保障測繪數據的真實性和安全性,防止數據出現丟失或損壞[2]。數字化測繪技術的測繪效率遠高于傳統的測繪方法,而且無需技術人員進行多余的和復雜的操作,各類地理信息的收集和分析主要通過計算機完成,解決了傳統測繪方法中人工計算結果準確性較差這一問題[3]。目前很多路橋工程測量都會應用數字化測量技術,路橋測量市場也進入了數字化的時代,其對于現代測量產業而言有著極為重要的意義。
數字化測量是對各類先進的測量技術的概括,在設計測量過程中針對不同的測量目標和圍繞著不同的測量要求需要選擇特定的測量方法,無論是GPS技術、GIS技術,還是RS技術或數字成圖技術,都是在不同的測量環節扮演著不同的角色,發揮著不同的作用。但是總體倆看,這些技術互相寫作、互相補充能夠使得測量結果的精度和準確性得到提升,為路橋工程行業提供更多有價值的地理信息[4]。
GPS技術是一種全天候和全方位的定位技術,通過多組衛星和地面接受基站組成,能夠對厘米級別的目標進行準確定位。在路橋工程測量中,需要獲得準確的建筑物位置數據,根據施工區域周邊建筑物的位置設計施工方案,從而將周圍建筑帶來的影響降低,同時也保障路橋位置的可靠性。GPS衛星與地面基站能夠進行數據傳輸,計算機系統則結合相應的數據對路橋位置進行計算。例如,GPS衛星向地面發射信號,如果信號遇到了障礙物會發生發射,基站接受反射信號后能夠根據信號波形和速度變化情況對路橋進行定位,從而獲得路橋準確的位置信息[5]。GPS技術定位技術容易受到時鐘差、電離層和對流層的影響導致信號傳播時間發生變化或信號數據出現丟失,但是通過GPS衛星和地面基站的協同工作能夠將這些因素帶來的影響降低,確保定位精度達到標準。目前很多路橋工程測繪都會應用GPS技術,其對路橋工程行業而言有著極為重要的意義。
GIS技術在地理信息測量中應用非常廣泛,該技術應用了多種先進的智能化技術,能夠有效地分析空間地理信息[6]。GIS系統的由硬件和軟件兩個部分組成,硬件是獲取、接收和傳遞空間地理信息的裝置,軟件是分析空間地理信息的核心,測繪裝置能夠將測量到的地理信息傳遞到GIS系統中,系統內置的軟件能夠對這些信息進行進一步地處理,根據相關信息進行建模,將地理特征通過三維的模型展示出來。例如,測繪裝置在獲取地面位置信息后,發現地面存在一條5000m的大橋,GIS系統可以根據大橋的面積和高度對目標區域地理信息進行建模,為人們提供立體的地理信息。GIS技術的應用可以使得路橋工程量結果“活”起來,無需人們通過手工繪制二維圖像,計算機就能夠將二維和三維圖像展示出來,為設計人員和施工人員提供了便捷的測繪服務。
RS技術也叫遙感技術,在地理信息測量中應用廣泛。高空的測量裝置向地面發射電磁波,電磁波經過傳播、發射和折射后會在速度和頻率等方面發生變化,根據電磁波的變化情況計算地理信息,從而獲得測量區域的地理數據。在路橋工程測繪過程中,航天遙感技術和地面遙感技術應用較為廣泛,航天遙感技術主要應用高空探測器進行測繪,如無人機或低空衛星等,地面遙感技術主要通過地面信號收發裝置進行測量[7]。在遙感技術中,高清晰度的相機對于測量數據精確性的提升有著關鍵的意義,這是獲得地面信息的重要方法。除了以上技術之外,光譜掃描裝置在遙感技術中也有著重要應用,通過光譜的變化分析地理信息是遙感技術中的重要方法,通過分析和了解紅外光特點獲得目前區域信息。
數字成圖技術是一種搭載在數字化檢測系統中的圖像處理技術,測繪裝置在獲取目標數據后能夠將這些數據傳輸到數據處理系統中,而數字成圖系統則通過特定的算法將測繪數據進行排列,繪制出目標區域的圖像。路橋工程測繪時需要對路橋平面信息進行掌握,這樣能夠避免設計過程中因為缺少精確的地理信息導致設計方案無法滿足實際施工的要求,通過數字成圖方法能夠將周邊建筑物的分布方式掌握,結合周邊建筑物的分布特點對施工區域路橋的分布方式進行合理設計,這樣能夠避免因為測繪數據缺乏準確度導致新修建路橋與周邊建筑物位置過于接近這類問題出現,有效的保障了建筑施工的安全性。數字成圖技術幾乎被應用于每一項路橋工程測繪工作中,這也是人們對施工區域地理信息進行了解的重要方式。
數字化測繪技術是測繪行業應用最為廣泛的技術,其能夠解決傳統測繪技術中測繪精度差、測繪信息丟失和測繪效率低等問題,有效地提升了路橋工程測量的質量。數字化測繪技術的優勢包括測繪效率高、測繪信息完整性高和測繪精度高等,這也是現代工程測量中主要以數字化測量技術為主的原因。本章將對數字化測繪技術的優勢進行分析。
路橋工程測量對于精度要求較高,想要獲得足夠高精度的測繪數據,傳統的測繪技術顯然無法實現這一要求。數字測繪技術借助于各類先進的測繪工具,能夠自動地判識別和斷地面信息,并將這些信息通過數字的形式上傳至系統,系統利用特定的算法進行分析,從而獲得準確的測繪信息。例如,GPS技術能夠將路橋位置精確到厘米級別以內,設計階段將設計誤差控制在厘米級別即可,這樣能夠避免路橋之間的位置出現明顯的變化。高精度測量要求是路橋工程測量的核心,在未來階段數字化測量精度將會再度提升,甚至可能達到毫米級別,路橋工程設計和施工工作將會獲得更多有效的數據支撐。
測繪數據延遲是影響測繪精度的重要因素,如果數據存在較大延遲,那么系統在計算測繪數據信息時將會以延遲后的數據為主,無法保障測繪的精度。數字化測繪技術的優勢之一是測繪延遲較低,測繪數據能夠在極短的時間內傳輸至測繪系統中,低延遲意味著數據在傳輸過程中的丟失率和破損率降低,數據的完整性和安全性得到了提升。路橋工程設計和施工對于數據精度要求非常高,如果其中一個數據出現錯誤,都可能對整個施工設計方案和施工規劃造成影響。例如,在河邊路橋施工中,如果對河流信息的測量存在較大延遲,那么系統在計算河流信息時能夠出現更大誤差,導致路橋與河流的位置過于靠近,從而影響房屋建筑的安全性。而應用數字化測繪方法,信息收集裝置能夠在極短的時間內將信息傳輸到系統中,避免了信息子啊傳輸過程中出現丟失,確保了施工作業的安全性。
傳統測繪方法主要以人工測量為主,這種方法受到測繪人員技術操作影響較大,對一個區域進行測量往往需要花費大量的時間。而數字化測繪技術主要通過計算機進行測繪,技術人員需要提前將測繪儀器安裝到制定的位置,對儀器進行調整和校準,經測繪參數輸入到儀器中,系統根據測繪測速自動進行測繪,獲得信息后自動傳輸到系統中進行處理,技術人員可以獲得施工區域的三維地理信息圖像。較高的測繪效率能夠為路橋工程施工提供足夠的設計時間和規劃時間,縮短整個路橋工程的周期。數字化測繪的核心在于智能化和自動化技術的應用,這些技術能夠實現自動處理信息的目標,無需技術人員進行計算,這也避免了技術人員出現計算錯誤,導致最終的測繪結果出現錯誤。較高的測繪效果使得數字化測繪技術成為路橋工程測量過程中應用最為廣泛的技術之一,有效的保障了測繪的質量。
雖然數字化測繪技術能夠為路橋工程測量人員提供高效的和便捷的測繪服務,但是在具體的測繪過程中也會受到多種因素的影響導致測繪結果的誤差增大,因此測繪單位應該結合測繪過程中常見的問題對數字化測繪技術的應用流程進行控制,確保整個測繪測繪流程的有序性,使得各項測繪數據的精度得到有效提升,為路橋工程設計和施工提供足夠的數據。
想要獲得精確的測繪數據信息,除了必須嚴格地按照技術操作規范使用測繪技術,同時也需要應用多種測繪技術,通過多種技術協調工作獲得更加準確的測繪信息。目前很多測繪單位進行測繪時都會將GPS技術、GIS技術和RS技術等應用,通過對比各類測繪技術獲得的數據對測繪結果的誤差進行分析,從而獲得更為精確的測繪數據信息。但是部分單位在測繪時主要圍繞著單一的測繪技術方法開展工作,無法保障測繪信息的精確性,因此提倡這些單位能夠學習其他測繪其他測繪單位,將多種測繪技術應用,通過分析和對比不同測繪技術獲得的測繪結果對測繪數據進行更正,使得測繪誤差得到有效的控制,更好的保障測繪結果準確性。除了使用多種技術協調的測繪方法之外,還需要測繪單位做好技術改進工作,能夠發現測繪技術中存在的問題,通過其他技術進行補足,這樣也能夠使得測繪結果的準確性得到提升,為人們提供更多便捷的測繪服務。
數字化測繪技術獲得的地理信息數據也存在著一定的誤差,只是這些數據的誤差相對較小,但是隨著路橋工程行業發展,建筑行業對于測繪數據誤差的要求越來越高,進一步降低測繪誤差對于路橋工程施工而言有著重要的意義。測繪單位應該組織技術人員研究更多降低誤差的方法,通過減少測量誤差使得測量結果的準確性得到提升。改進誤差方法應從兩個方面入手,首先計算機算法方面,計算機算法對測繪數據準確性有著直接的影響,對于測繪單位而言,雖然無法對數據結構進行改進,但是可以設計出更多精確的計算方法,計算機算法開發人員將這些計算法方法加入到計算機系統中能夠提升算法的精確度。其次是趕緊測繪技術操作方法,特別是對容易引起誤差的操作方法進行改進,減少人工操作在這些環境的出現,通過機器對這些操作進行控制,這樣可以使得人為疏忽帶來的影響降低,從而更好地幫助人們獲得高精度的測繪數據。改進誤差分析方法的目的在于減少誤差,使得測繪結果與實際情況變得高度一致,這樣能夠為路橋工程提供更多有效的測繪數據參考。
技術管理是提升測繪結果準確性的關鍵,因此測繪單位應不斷強化技術管理工作,通過高效的技術管理方法實現預期的管理目標。首先,應將各類測繪技術規范總結成技術管理制度,通過嚴格地技術管理制度進行管理,使得技術操作人員能夠結合技術管理準則和技術操作規范開展測繪工作,從而有效地減少人員操作不當帶來的影響;其次,做好技術指導工作,在測繪現場應配備至少一名有經驗的專業測繪人員,其作用是對測繪工作人員進行技術指導和管理,通過這種方法減少技術人員人為疏忽問題的出現,進一步保障測繪工作的可靠性;最后,建立現場監督制度,對技術人員進行監督,對于一些常見的技術問題應該集中進行分析和處理,發現技術人員出現技術操作不當問題,應該及時進行糾正,防止技術操作不當問題影響后續的測繪結果。強化技術管理工作對于保障測繪結果質量有著關鍵的意義,測繪單位全面分析和研究技術管理指標,不斷地完善技術管理準則,通過嚴格的技術管理模式對技術人員的操作進行全面地約束,使其能夠按照嚴格的技術指標應用測繪技術,解決了技術人員操作不當問題能夠使得測繪效果得到提升,測繪結果更能反映出真實的地質特點。
總而言之,數字化測繪技術在路橋工程測量中應用廣泛,其為路橋工程提供了準確的和可靠的測繪數據,使建筑設計和路橋施工作業能夠有效的開展。數字化測繪技術相比于傳統的測繪技術更具優勢,在測量精度、測量效率和測量質量方面等尤為突出,應用數字化測繪技術是路橋工程測量行業發展的重要的方向,在未來階段數字化測繪技術將會有著更為重要的應用,各類新的智能化的測繪技術將會出現并應用于路橋測繪工作中,這對于路橋測繪行業的發展將會產生非常重要的影響,路橋工程行業的發展也將會進入一個嶄新的階段。