測(cè)繪新技術(shù)在測(cè)繪工程測(cè)量中的應(yīng)用探究

李貴柱

北京京昌工程測(cè)繪技術(shù)有限公司 北京 100000

測(cè)繪工程測(cè)量是指在工程建設(shè)和設(shè)計(jì)中，為了確定地物位置、形狀、大小、高程等特征而進(jìn)行的測(cè)量工作。這些數(shù)據(jù)是工程設(shè)計(jì)和施工過程中不可或缺的重要依據(jù)，對(duì)于保障工程建設(shè)的精度、質(zhì)量和安全具有非常重要的作用。在測(cè)繪工程測(cè)量中，隨著科技的不斷進(jìn)步，新技術(shù)的應(yīng)用正在逐步改變傳統(tǒng)的測(cè)量方法，為工程測(cè)繪帶來(lái)了更高的精度、更便捷的操作、更高效的數(shù)據(jù)處理以及更安全的施工環(huán)境。

衛(wèi)星定位技術(shù)、無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)以及測(cè)量機(jī)器人等新技術(shù)的應(yīng)用，為測(cè)繪工程測(cè)量帶來(lái)了巨大的變革和發(fā)展機(jī)遇。衛(wèi)星定位技術(shù)的發(fā)展，使得地球上幾乎每一處都可以通過衛(wèi)星定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的測(cè)量和監(jiān)測(cè)，為工程測(cè)繪提供極其可靠和精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。而無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)，不僅可以高效地獲取大比例尺的地形圖數(shù)據(jù)，還可以用于三維建模、地質(zhì)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域，大大提高了工程測(cè)繪的精度和效率。測(cè)量機(jī)器人的應(yīng)用，則能夠自動(dòng)化完成監(jiān)測(cè)任務(wù)，不僅可以提高測(cè)量效率和減少誤差，還可以保障測(cè)量人員的安全。

因此，本文旨在探究測(cè)繪新技術(shù)在測(cè)繪工程測(cè)量中的應(yīng)用，介紹衛(wèi)星定位技術(shù)、無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)以及測(cè)量機(jī)器人的工作原理、應(yīng)用案例和發(fā)展趨勢(shì)，以期為工程測(cè)繪人員提供更全面、準(zhǔn)確、高效、安全的測(cè)繪方案，為工程建設(shè)和發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

1 衛(wèi)星定位技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

1.1 衛(wèi)星定位技術(shù)的基本原理和定位技術(shù)

衛(wèi)星定位技術(shù)是通過測(cè)量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機(jī)之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機(jī)的具體位置。主要的全球定位系統(tǒng)有北斗系統(tǒng)（BDS）、GPS系統(tǒng)、GLONASS系統(tǒng)、Galileo系統(tǒng)等。

1.2 衛(wèi)星定位技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

衛(wèi)星定位技術(shù)在工程測(cè)量中有著廣泛的應(yīng)用。其中速度快、精度高、全天候、不受通視條件限制、操作簡(jiǎn)便是衛(wèi)星定位技術(shù)的主要特點(diǎn)。利用衛(wèi)星定位技術(shù)，可以快速、精確地獲取地面點(diǎn)三維信息，為工程設(shè)計(jì)和建設(shè)提供必要的數(shù)據(jù)支撐。同時(shí)，衛(wèi)星定位技術(shù)還可用于地形測(cè)量和大地測(cè)量等領(lǐng)域。

在位置測(cè)量方面，衛(wèi)星定位測(cè)量技術(shù)相比傳統(tǒng)的全站儀測(cè)量技術(shù)，具有測(cè)量范圍廣、精度高、速度快、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。通過衛(wèi)星定位測(cè)量技術(shù)，可以快速獲取物體表面三維信息，大大提高了工程測(cè)量的效率和精度[1]。

在地形測(cè)量方面，衛(wèi)星定位技術(shù)可以通過接收機(jī)快速獲取地表三維信息，如坐標(biāo)、高程等，為地形測(cè)繪和地質(zhì)勘探提供數(shù)據(jù)支持。

在大地測(cè)量方面，衛(wèi)星定位技術(shù)可以精確的獲取位置和高程信息，提供更精確的地球形狀和尺度參數(shù)，為大地測(cè)量和地球物理研究提供數(shù)據(jù)支持。

1.3 以實(shí)際案例為例，分析衛(wèi)星定位技術(shù)在工程測(cè)量中的精度和效率優(yōu)勢(shì)

以道路中線定線為例，利用衛(wèi)星定位測(cè)量技術(shù)進(jìn)行位置測(cè)量，得出的測(cè)量結(jié)果與傳統(tǒng)的全站儀測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，衛(wèi)星定位測(cè)量的精度優(yōu)于全站儀測(cè)量，測(cè)量精度達(dá)到厘米級(jí)別，同時(shí)測(cè)量速度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于全站儀測(cè)量，大大提高了工程測(cè)量的效率[2]。此外，在大規(guī)模的工程測(cè)量中，衛(wèi)星定位技術(shù)可以快速獲取位置信息，為工程設(shè)計(jì)和建設(shè)提供必要的數(shù)據(jù)支撐，提高工程建設(shè)的質(zhì)量和效率。

另外，衛(wèi)星定位技術(shù)還可以應(yīng)用于監(jiān)測(cè)和地形測(cè)量中，如山體滑坡、大壩監(jiān)測(cè)、城市地形圖測(cè)量等方面。通過衛(wèi)星定位技術(shù)獲取和分析，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)地表的變化，為災(zāi)害預(yù)警、大壩監(jiān)測(cè)、城市規(guī)劃等提供重要參考。

總之，衛(wèi)星定位技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用，不僅可以提高測(cè)量的精度和效率，還可以為工程建設(shè)等提供數(shù)據(jù)支持，具有廣泛的應(yīng)用前景。

2 無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量在大比例尺地形圖測(cè)繪中的應(yīng)用

2.1 無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量的基本原理和優(yōu)勢(shì)

無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)是通過無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)上搭載多臺(tái)傳感器，從多個(gè)不同角度采集影像，通過自動(dòng)化的航測(cè)、建模軟件進(jìn)行自動(dòng)化建模及人工精修整飾，對(duì)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行快速、真實(shí)的建模與還原的技術(shù)。該技術(shù)具有具有高分辨率、快速、高精度、低成本等優(yōu)勢(shì)。

2.2 無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量在大比例尺地形圖測(cè)繪中的應(yīng)用

無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在大比例尺地形圖測(cè)繪中具有廣泛的應(yīng)用。其中，城市三維建模是無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一。利用該技術(shù)，可以快速、精確地獲取城市地形和建筑物信息，為城市規(guī)劃和管理提供必要的數(shù)據(jù)支撐[3]。同時(shí)，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)還可用于地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、道路規(guī)劃、水利工程測(cè)繪等領(lǐng)域。

在城市三維建模方面，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)可以獲取建筑物的高分辨率影像和三維模型，為城市規(guī)劃、管理和公共安全提供必要的數(shù)據(jù)支持。

在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)方面，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)可以通過高精度的傾斜攝影測(cè)量，獲取地形變化和地質(zhì)災(zāi)害信息，為地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)和預(yù)警提供必要的數(shù)據(jù)支持。

在道路規(guī)劃方面，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)可以獲取道路和周邊環(huán)境的高精度影像和三維模型，為道路規(guī)劃和交通管理提供必要的數(shù)據(jù)支持。

2.3 以實(shí)際案例為例，分析無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量在大比例尺地形圖測(cè)繪中的精度和效率優(yōu)勢(shì)

以深圳市南山區(qū)為例，利用無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行城市三維建模。通過傾斜攝影測(cè)量技術(shù)，可以獲得建筑物、道路等目標(biāo)的高分辨率影像和三維模型，從而實(shí)現(xiàn)城市三維建模。

在該案例中，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的精度和效率優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在以下方面：

首先，傾斜攝影機(jī)可以從不同角度拍攝地面圖像，有效提高了測(cè)量精度。在該案例中，傾斜攝影機(jī)可以獲得建筑物側(cè)面、背面等難以獲取的信息，從而提高了建筑物三維模型的精度[4]。

其次，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)具有高效的特點(diǎn)。在該案例中，利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行傾斜攝影測(cè)量，可以在短時(shí)間內(nèi)獲取大量的高分辨率影像和三維模型，大大提高了測(cè)繪效率。同時(shí)，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)還可以避免人工測(cè)量中出現(xiàn)的誤差和偏差，從而提高了測(cè)量精度[5]。

綜上所述，無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在大比例尺地形圖測(cè)繪中具有廣泛的作用和優(yōu)勢(shì)，可以為城市規(guī)劃、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、道路規(guī)劃等領(lǐng)域提供必要的數(shù)據(jù)支持。同時(shí)，利用該技術(shù)進(jìn)行測(cè)繪可以提高精度和效率，降低測(cè)量成本，具有非常好的實(shí)用價(jià)值。

3 測(cè)量機(jī)器人在變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

3.1 測(cè)量機(jī)器人的基本原理和技術(shù)特點(diǎn)

測(cè)量機(jī)器人是一種集自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別、自動(dòng)照準(zhǔn)、自動(dòng)測(cè)角與測(cè)距、自動(dòng)目標(biāo)跟蹤、自動(dòng)記錄于一體的測(cè)量平臺(tái)，其搭載高精度傳感器和測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量和數(shù)據(jù)采集。測(cè)量機(jī)器人具有全自動(dòng)、測(cè)量精度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、作業(yè)效率高等特點(diǎn)。

測(cè)量機(jī)器人的技術(shù)特點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：

3.1.1全自動(dòng)：測(cè)量機(jī)器人可根據(jù)觀測(cè)方案及觀測(cè)限差自動(dòng)做周期性觀測(cè)，自動(dòng)觀測(cè)中出現(xiàn)異常情況，會(huì)自動(dòng)判斷并指揮測(cè)量機(jī)器人按要求重測(cè)。解放人的勞動(dòng)力的同時(shí)提高了作業(yè)效率。

3.1.2高精度測(cè)量：測(cè)量機(jī)器人搭載高精度傳感器和測(cè)量?jī)x器，可以實(shí)現(xiàn)高精度的測(cè)量和數(shù)據(jù)采集。

3.1.3實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：測(cè)量機(jī)器人可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)測(cè)量目標(biāo)的狀態(tài)和變化，及時(shí)反饋測(cè)量結(jié)果[6]。

3.2 測(cè)量機(jī)器人在變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

測(cè)量機(jī)器人在變形監(jiān)測(cè)中具有廣泛的應(yīng)用，包括橋梁變形監(jiān)測(cè)、隧道變形監(jiān)測(cè)、建筑基坑變形監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。

在橋梁變形監(jiān)測(cè)方面，測(cè)量機(jī)器人可以通過搭載高精度測(cè)量?jī)x器和傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)橋梁的結(jié)構(gòu)變形和變化情況。通過測(cè)量機(jī)器人的全自動(dòng)測(cè)量，可以在橋梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜的情況下完成測(cè)量任務(wù)，減少人力和物力的測(cè)量成本。

在隧道變形監(jiān)測(cè)方面，測(cè)量機(jī)器人可以通過搭載高精度測(cè)量?jī)x器和傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)隧道結(jié)構(gòu)的變形和變化情況。通過測(cè)量機(jī)器人的全自動(dòng)測(cè)量，可以在隧道結(jié)構(gòu)復(fù)雜的情況下完成測(cè)量任務(wù)，保障人員安全，減少測(cè)量成本。

在建筑基坑變形監(jiān)測(cè)方面，測(cè)量機(jī)器人可以通過搭載高精度測(cè)量?jī)x器和傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)建筑基坑結(jié)構(gòu)的變形和變化情況[7]。通過測(cè)量機(jī)器人的全自動(dòng)測(cè)量，可以在建筑基坑結(jié)構(gòu)復(fù)雜的情況下完成測(cè)量任務(wù)，保障測(cè)量精度、提高作業(yè)效率。

3.3 實(shí)際案例分析

以橋梁變形監(jiān)測(cè)為例，測(cè)量機(jī)器人在橋梁變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用可以大大提高測(cè)量效率和精度。傳統(tǒng)的橋梁變形監(jiān)測(cè)需要手動(dòng)安裝傳感器和測(cè)量?jī)x器，需要大量人力和物力成本，而且測(cè)量效率和精度難以保證。

通過測(cè)量機(jī)器人的應(yīng)用，可以在橋梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜的情況下完成測(cè)量任務(wù)，大大減少人力和物力成本。測(cè)量機(jī)器人搭載高精度測(cè)量?jī)x器和傳感器，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)橋梁的結(jié)構(gòu)變形和變化情況。同時(shí)，測(cè)量機(jī)器人具備自主導(dǎo)航能力，可以自主避開障礙物，完成復(fù)雜的測(cè)量任務(wù)。

例如，美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的研究人員利用測(cè)量機(jī)器人對(duì)舊金山灣區(qū)的大橋進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)，得出了非常準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，并能夠及時(shí)反饋橋梁的變化情況。這項(xiàng)研究為橋梁的結(jié)構(gòu)安全提供了重要的數(shù)據(jù)支持，并能夠?yàn)闃蛄壕S修和保養(yǎng)提供參考依據(jù)[8]。

總之，測(cè)量機(jī)器人在變形監(jiān)測(cè)中具有廣泛的應(yīng)用前景，能夠提高測(cè)量效率和精度，同時(shí)減少人力和物力成本，為相關(guān)領(lǐng)域的安全和發(fā)展提供重要的數(shù)據(jù)支持。

4 測(cè)繪新技術(shù)在工程測(cè)量中的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 衛(wèi)星定位、無(wú)人機(jī)測(cè)繪和測(cè)量機(jī)器人在工程測(cè)量中的應(yīng)用和優(yōu)勢(shì)

衛(wèi)星定位技術(shù)可以通過衛(wèi)星接收機(jī)在任意地面點(diǎn)實(shí)時(shí)的采集數(shù)據(jù)，在工程測(cè)量中，衛(wèi)星測(cè)繪技術(shù)可以應(yīng)用于大范圍地形、地貌等測(cè)量和監(jiān)測(cè)，如地形圖測(cè)量、山體滑坡、大壩監(jiān)測(cè)等。

無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)可以通過載荷設(shè)備搭載高精度傳感器和測(cè)量?jī)x器，實(shí)現(xiàn)三維建模、數(shù)字化測(cè)繪和遙感監(jiān)測(cè)等應(yīng)用。在工程測(cè)量中，無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)可以應(yīng)用于小范圍地形、建筑物、橋梁等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的測(cè)量，如道路規(guī)劃、城市規(guī)劃、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等。

測(cè)量機(jī)器人技術(shù)可以通過全自動(dòng)測(cè)量、高精度傳感器和測(cè)量?jī)x器，實(shí)現(xiàn)自主測(cè)量和監(jiān)測(cè)任務(wù)。在工程測(cè)量中，測(cè)量機(jī)器人可以應(yīng)用于橋梁、隧道、建筑基坑等結(jié)構(gòu)的變形監(jiān)測(cè)和測(cè)量，提高測(cè)量精度和效率[9]。

4.2 測(cè)繪新技術(shù)在工程測(cè)量中的發(fā)展趨勢(shì)

隨著科技的不斷進(jìn)步，測(cè)繪新技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用也在不斷發(fā)展。未來(lái)測(cè)繪新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

精確度提高：未來(lái)測(cè)繪新技術(shù)將更加注重精確度的提高，通過使用更加先進(jìn)的傳感器和測(cè)量?jī)x器，提高數(shù)據(jù)采集和處理的精度和精確度。

測(cè)量速度加快：未來(lái)測(cè)繪新技術(shù)將更加注重測(cè)量速度的加快，通過自主導(dǎo)航和智能控制等技術(shù)手段，提高測(cè)量效率和速度。

數(shù)據(jù)處理效率提高：未來(lái)測(cè)繪新技術(shù)將更加注重?cái)?shù)據(jù)處理效率的提高，通過自動(dòng)化處理、云計(jì)算等技術(shù)手段，提高數(shù)據(jù)處理的效率和速度[10]。

集成應(yīng)用：未來(lái)測(cè)繪新技術(shù)將更加注重集成應(yīng)用的發(fā)展，通過不同測(cè)繪技術(shù)的集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)更加全面和準(zhǔn)確的測(cè)繪結(jié)果。

4.3 展望測(cè)繪新技術(shù)在未來(lái)工程測(cè)量中的應(yīng)用前景和發(fā)展方向

未來(lái)測(cè)繪新技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用前景非常廣闊。其中，可以預(yù)見的發(fā)展方向包括：

智能化：未來(lái)測(cè)繪新技術(shù)將更加注重智能化的發(fā)展，通過人工智能、大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)更加智能化的測(cè)繪過程和結(jié)果。

無(wú)人化：未來(lái)測(cè)繪新技術(shù)將更加注重?zé)o人化的發(fā)展，通過無(wú)人機(jī)、測(cè)量機(jī)器人等自主測(cè)量設(shè)備，實(shí)現(xiàn)無(wú)人化的測(cè)量和監(jiān)測(cè)任務(wù)。

數(shù)字化：未來(lái)測(cè)繪新技術(shù)將更加注重?cái)?shù)字化的發(fā)展，通過數(shù)字化測(cè)繪、三維建模等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)更加全面和準(zhǔn)確的地理信息和空間數(shù)據(jù)的獲取和處理。

多源數(shù)據(jù)融合：未來(lái)測(cè)繪新技術(shù)將更加注重多源數(shù)據(jù)融合的發(fā)展，通過不同測(cè)繪技術(shù)的融合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)更加全面和準(zhǔn)確的地理信息和空間數(shù)據(jù)的獲取和處理。

綜上所述，測(cè)繪新技術(shù)在未來(lái)工程測(cè)量中將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，可以預(yù)見的是，未來(lái)的測(cè)繪新技術(shù)將更加智能化、無(wú)人化、數(shù)字化和多源數(shù)據(jù)融合，為工程測(cè)量帶來(lái)更加全面和準(zhǔn)確的測(cè)繪結(jié)果和服務(wù)。

5 結(jié)論

本文主要探討了測(cè)繪新技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)。通過對(duì)衛(wèi)星定位、無(wú)人機(jī)測(cè)繪和測(cè)量機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用和優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)測(cè)繪新技術(shù)在工程測(cè)量中的重要性和應(yīng)用價(jià)值。未來(lái)測(cè)繪新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要包括精確度提高、測(cè)量速度加快、數(shù)據(jù)處理效率提高和集成應(yīng)用等方面。最終，本文強(qiáng)調(diào)了測(cè)繪新技術(shù)在未來(lái)工程測(cè)量中的重要性和應(yīng)用價(jià)值。