測(cè)繪新技術(shù)在測(cè)繪工程的應(yīng)用研究

摘要：主要對(duì)測(cè)繪新技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。首先，通過闡述工程測(cè)繪概述為基礎(chǔ)，介紹各種新技術(shù)。接著，探討了這些新技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用，包括激光掃描、無人機(jī)測(cè)繪和衛(wèi)星定位等。通過對(duì)這些新技術(shù)的應(yīng)用案例的研究，發(fā)現(xiàn)它們?cè)诰取⑿屎统杀痉矫娑季哂忻黠@優(yōu)勢(shì)。最后，對(duì)測(cè)繪新技術(shù)的未來發(fā)展進(jìn)行展望，認(rèn)為隨著科技的進(jìn)步和應(yīng)用需求的不斷提高，測(cè)繪新技術(shù)將會(huì)得到廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：測(cè)繪工程新技術(shù)應(yīng)用研究精度

中圖分類號(hào)：TU198

ResearchontheApplicationofNewSurveyingandMappingTechnologiesinSurveyingandMappingEngineering

YANGCaixiong

GansuWaterConservancyandHydroelectricPowerConstructionBureauCo.，Ltd.，Lanzhou，GansuProvince，730046China

Abstract：Thispapermailystudiestheapplicationofnewsurveyingandmappingtechnologiesinsurveyingandmappingengineering.First，itintroducesvariousnewtechnologiesbasedonanoverviewofengineeringsurveyingandmapping.Then，itdiscussestheapplicationofthesenewtechnologiesinsurveyingandmappingengineering，includinglaserscanning，unmanned aerialvehiclesurveyingandmappingandsatellitepositioning，andfindsthattheyhaveobviousadvantagesintermsofaccuracy，efficiencyandcoststhroughthestudyoftheirapplicationcases.Finally，itprospectsthefuturedevelopmentofnewsurveyingandmappingtechnologies，andbelievesthattheywillbewidelyusedwiththeprogressofscienceandtechnologyandthecontinuousimprovementofapplicationdemand.

KeyWords：Surveyingandmappingengineering;Newtechnology;Appliedresearch;Precision

隨著科技不斷發(fā)展，測(cè)繪技術(shù)也在不斷創(chuàng)新，測(cè)繪工程作為一門重要的工程學(xué)科，扮演著獲取空間地理信息和制作地圖的重要角色，傳統(tǒng)測(cè)繪方法已無法滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)精確的測(cè)繪需求，所以研究測(cè)繪新技術(shù)成為當(dāng)前測(cè)繪領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題。測(cè)繪工程中常用的測(cè)量方法包括全站儀、全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem，GPS）、攝影測(cè)量等，但這些傳統(tǒng)方法在實(shí)際應(yīng)用中存在各種局限性，如全站儀要在測(cè)量點(diǎn)上設(shè)置測(cè)站，無法進(jìn)行大范圍連續(xù)測(cè)量；GPS測(cè)量受到信號(hào)遮擋和多路徑效應(yīng)的影響，精度有限；攝影測(cè)量有較高的設(shè)備和技術(shù)要求，成本較高。因此，研究和開發(fā)新的測(cè)繪技術(shù)成為必然選擇，以提高測(cè)繪工程的精度。

近年來，激光雷達(dá)、衛(wèi)星測(cè)繪、無人機(jī)測(cè)繪等新技術(shù)在測(cè)繪領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，并取得了許多成果。這些新技術(shù)出現(xiàn)為測(cè)繪工程帶來實(shí)質(zhì)性變化，其具有測(cè)量速度快、精度高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，能滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)高精度地理空間信息的需求。例如：在城市規(guī)劃中，激光雷達(dá)能快速獲取城市地形數(shù)據(jù)，為城市設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；在土地測(cè)繪中，衛(wèi)星測(cè)繪可以快速獲取大范圍的土地利用信息，為土地管理和決策提供科學(xué)依據(jù)；在環(huán)境監(jiān)測(cè)中，無人機(jī)測(cè)繪能高效獲取污染源的分布情況，為環(huán)境保護(hù)提供數(shù)據(jù)支持。然而，盡管測(cè)繪新技術(shù)在實(shí)踐上都取得一定的成果，但仍然面臨各種問題。因此，工作人員進(jìn)一步研究測(cè)繪新技術(shù)是當(dāng)前測(cè)繪領(lǐng)域的重要課題，通過深入研究和探索，有效解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高測(cè)繪工程的效率和精度，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提供更好的支撐。隨著科技不斷進(jìn)步，測(cè)繪新技術(shù)將不斷涌現(xiàn)，為測(cè)繪工程帶來更多的創(chuàng)新[1]。

1工程測(cè)繪概述

1.1工程測(cè)繪的基本步驟

工程測(cè)繪是一種應(yīng)用于工程建設(shè)領(lǐng)域的測(cè)量技術(shù)，其通過精確測(cè)量物體形狀、位置、尺寸等屬性，為工程項(xiàng)目建設(shè)提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，有效確保工程項(xiàng)目順利進(jìn)行[2]。目前，工程測(cè)繪過程通常包括以下幾個(gè)步驟：首先是勘測(cè)前準(zhǔn)備工作，主要包括收集相關(guān)資料、確定測(cè)量方法、儀器設(shè)備選擇；其次是實(shí)地測(cè)量，通過使用各種測(cè)量?jī)x器，測(cè)量物體相關(guān)數(shù)據(jù)，以獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)；再次是數(shù)據(jù)處理，整理測(cè)量得到的原始數(shù)據(jù)，經(jīng)過計(jì)算、解譯等環(huán)節(jié)，生成可用于工程設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)模型；最后是成果報(bào)告和數(shù)據(jù)交付，將測(cè)繪結(jié)果通過圖表形式提交給相關(guān)人員使用。

1.2工程測(cè)繪的作用

工程測(cè)繪應(yīng)用范圍非常廣泛，涉及土木工程、建筑工程、交通工程等領(lǐng)域。在土木工程中，工程測(cè)繪用于確定地形地貌、土地利用狀況、地下管線位置，為工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)和施工提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；在建筑工程中，工程測(cè)繪用于確定建筑物的位置、高度、平面布置，為建筑建設(shè)提供參考；在交通工程中，工程測(cè)繪用于測(cè)量道路的幾何特征，為交通規(guī)劃提供支持；在水利工程中，工程測(cè)繪用于確定河流水位和水質(zhì)狀況，為水資源管理提供依據(jù)。

1.3工程測(cè)繪技術(shù)分析

工程測(cè)繪的技術(shù)手段也在不斷創(chuàng)新，傳統(tǒng)工程測(cè)繪主要依靠全站儀、GPS導(dǎo)航儀等測(cè)量?jī)x器，但隨著激光掃描技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)全面應(yīng)用，進(jìn)一步提高工程測(cè)繪精度。激光掃描技術(shù)能快速獲取大范圍的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，為工程施工提供詳細(xì)的空間信息；遙感技術(shù)通過衛(wèi)星獲取大范圍的地理數(shù)據(jù)，為工程規(guī)劃提供全面的背景信息；地理信息系統(tǒng)能集成各種地理數(shù)據(jù)，為工程決策提供支持[3]。

2測(cè)繪新技術(shù)在測(cè)繪工程的應(yīng)用

2.1數(shù)字化水下地形測(cè)量技術(shù)

數(shù)字化水下地形測(cè)量技術(shù)是近期測(cè)繪領(lǐng)域的重要技術(shù)，其能在水下環(huán)境中高效獲取地形數(shù)據(jù)，幫助工程師全面了解水下地形特征，為工程規(guī)劃提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資源。在進(jìn)行數(shù)字化水下地形測(cè)量前，要準(zhǔn)備好相應(yīng)的設(shè)備，主要包括水下聲吶儀、全球定位系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)等。水下聲吶儀是進(jìn)行水下地形測(cè)量的核心設(shè)備，能通過發(fā)射、接收聲波等設(shè)備測(cè)量水下地形的高程；GPS則用于記錄測(cè)量點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)，有利于工作人員進(jìn)行后續(xù)處理。

同時(shí)，在操作過程中，由于水下地形測(cè)量環(huán)境通常為湖泊、河流、海洋等水域，要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的測(cè)量區(qū)域，綜合考慮天氣、潮汐、水流等因素影響，以保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。還要通過事先收集相關(guān)環(huán)境數(shù)據(jù)，制訂合理的測(cè)量計(jì)劃，并采取相應(yīng)的措施，合理控制誤差。在進(jìn)行數(shù)字化水下地形測(cè)量時(shí)，要嚴(yán)格遵循行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法進(jìn)行操作。首先，要選擇合適的測(cè)量船只，安裝水下聲吶儀裝備，根據(jù)測(cè)量計(jì)劃進(jìn)行航線規(guī)劃和航速設(shè)置。在實(shí)際測(cè)量過程中，要保持船只的穩(wěn)定性，控制好聲吶儀發(fā)射和接收參數(shù)，以獲取清晰的測(cè)量數(shù)據(jù)。在完成測(cè)量工作后，要處理測(cè)量數(shù)據(jù)，生成水下地形圖，并進(jìn)行全面的質(zhì)量驗(yàn)證[4]。

2.2原圖數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)

原圖數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)是一項(xiàng)非常重要的測(cè)繪技術(shù)，能將紙質(zhì)原始地圖轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)字化處理。

（1）在進(jìn)行原圖數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)操作前，要準(zhǔn)備好相關(guān)設(shè)備和軟件，設(shè)備要使用高分辨率的數(shù)碼相機(jī)，獲取原始地圖的圖像信息；軟件使用專業(yè)的圖像處理軟件，如Photoshop、AutoCAD等，進(jìn)行圖像處理。

（2）在進(jìn)行原圖數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)操作時(shí)，要注意保持原圖的完整性，確保圖像清晰度，保持原圖的正確比例，注意避免原圖表面有灰塵，以免影響圖像質(zhì)量。

（3）要進(jìn)行圖像的預(yù)處理，主要包括圖像裁剪、去噪、修復(fù)等環(huán)節(jié)。裁剪是指根據(jù)需要，將原圖中有效信息部分進(jìn)行剪切，以減少文件大小，提高處理效率；去噪是指消除圖像中的雜點(diǎn)，提高圖像的清晰度；修復(fù)是指修補(bǔ)原圖中的破損部分，使圖像更加完整。

（4）在原圖數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)操作時(shí)要進(jìn)行圖像的矢量化處理，即是將圖像中的線條、文字等轉(zhuǎn)化為矢量數(shù)據(jù)，并保持圖像的準(zhǔn)確性，有利于工作人員進(jìn)行深入分析[5]。

2.3遙感技術(shù)

遙感技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用極為廣泛，主要涉及土地利用與覆蓋調(diào)查、地形測(cè)量、環(huán)境監(jiān)測(cè)等諸多方面。通過遙感技術(shù)，能獲取大范圍的地理信息，快速了解目標(biāo)區(qū)域的地貌、植被、水資源分布等情況，為測(cè)繪工程規(guī)劃提供重要數(shù)據(jù)支持。在進(jìn)行遙感技術(shù)操作時(shí)，有如下要點(diǎn)需要注意。

首先，正確選擇合適的遙感數(shù)據(jù)是關(guān)鍵。根據(jù)測(cè)繪工程的需要，選擇不同分辨率、不同頻段的遙感影像數(shù)據(jù)。例如：在進(jìn)行土地利用調(diào)查時(shí)，選擇高分辨率的遙感影像數(shù)據(jù)，以獲取更精確的地物信息；在進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí)，選擇高光譜遙感影像數(shù)據(jù)，以獲取更全面的環(huán)境信息。其次，遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理。由于遙感影像數(shù)據(jù)受到大氣、地表反射等因素的干擾，需要工作人員進(jìn)行預(yù)處理，以提高數(shù)據(jù)的可用性。常見預(yù)處理操作包括大氣校正、輻射定標(biāo)、幾何糾正等。通過預(yù)處理，能有效消除數(shù)據(jù)中的噪聲和偏差，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。再次，遙感技術(shù)的數(shù)據(jù)解譯與分析。在進(jìn)行遙感影像解譯時(shí)，要根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的特征和測(cè)繪工程的需求，選擇合適的解譯方法，如目視解譯、數(shù)字解譯、專題解譯等。通過數(shù)據(jù)解譯與分析，能從遙感影像中提取出所需的地物信息，并進(jìn)一步進(jìn)行地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem，GIS）數(shù)據(jù)的制作。最后，精度驗(yàn)證。在測(cè)繪工程中，精度是一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，直接影響工程的可靠性。因此，在進(jìn)行遙感技術(shù)操作時(shí)，利用地面控制點(diǎn)采集、檢查點(diǎn)驗(yàn)證等方法進(jìn)行精度驗(yàn)證，以評(píng)估數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性[6]。

2.4激光掃描技術(shù)

激光掃描技術(shù)是近年來測(cè)繪領(lǐng)域中新興的一項(xiàng)技術(shù)，它以其高效、精確和快速的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種測(cè)繪工程中。激光掃描技術(shù)是一種通過激光束進(jìn)行測(cè)量物體表面三維坐標(biāo)的測(cè)繪技術(shù)，不同于傳統(tǒng)的測(cè)量方法，激光掃描技術(shù)能快速獲取大量的測(cè)量數(shù)據(jù)，并在不接觸目標(biāo)物體的情況下進(jìn)行測(cè)量。

在進(jìn)行掃描前，通過事先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，明確掃描的范圍和目標(biāo)物體的特征。根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的激光掃描設(shè)備，包括激光掃描儀、三腳架、相關(guān)軟件。確保設(shè)備質(zhì)量能滿足測(cè)繪要求。接下來，將激光掃描設(shè)備安裝在合適的位置，并根據(jù)需要進(jìn)行掃描參數(shù)的設(shè)置。但值得注意的是，在掃描過程中，要保持設(shè)備的穩(wěn)定性，并確保掃描區(qū)域的光照條件適宜，再將掃描得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入相關(guān)軟件進(jìn)行處理，生成三維模型、地形圖[7]。三維激光技術(shù)觀測(cè)的原理為：假設(shè)B點(diǎn)是儀器架設(shè)的位置，利用三維激光波束就可以直接測(cè)得找準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，公式為：

式（1）中：S是測(cè)站與目標(biāo)點(diǎn)間斜距；α為縱向掃描角；θ為橫向掃描角；X、Y、H分別表示三維激光波束測(cè)量的三維坐標(biāo)。

3結(jié)論

綜上所述，隨著科技不斷發(fā)展，測(cè)繪新技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用已經(jīng)取得顯著的成果。本文通過對(duì)測(cè)繪新技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用進(jìn)行深入研究，得出了以下結(jié)論。

1. 傳統(tǒng)的測(cè)繪方法要大量的人力和物力投入，且存在一定的誤差。而測(cè)繪新技術(shù)，如全站儀、激光掃描儀等，實(shí)現(xiàn)高精度的數(shù)據(jù)采集和處理，從而減少人為因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，提高測(cè)繪的可靠性。同時(shí)，這些新技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)采集，提高測(cè)繪工程的效率。
2. 隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)的需求進(jìn)一步增加。測(cè)繪新技術(shù)應(yīng)用能有效滿足該需求，提供更高質(zhì)量的測(cè)繪數(shù)據(jù)，促進(jìn)測(cè)繪行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，新技術(shù)的引入能推動(dòng)傳統(tǒng)測(cè)繪方法的改進(jìn)，提高整個(gè)測(cè)繪行業(yè)的水平

可見，測(cè)繪新技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用具有顯著的優(yōu)勢(shì)，通過對(duì)新技術(shù)的研究，可以提高測(cè)繪的精度和效率，拓寬測(cè)繪的應(yīng)用領(lǐng)域，推動(dòng)測(cè)繪行業(yè)的發(fā)展。因此，我們應(yīng)該進(jìn)一步加大對(duì)測(cè)繪新技術(shù)的推廣，不斷提升測(cè)繪工程的水平，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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