唐 凱,賈家琳(.四川科技職工大學(xué); .四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院,成都 60000)
淺談現(xiàn)代測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用
唐凱1,賈家琳2
(1.四川科技職工大學(xué);2.四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院,成都610000)
摘要:工程測量是測繪工作在國防建設(shè)和國民經(jīng)濟中的直接應(yīng)用,我國從上世紀八十年代以來,不斷引進國外各種先進測繪儀器設(shè)備及理論方法,在此基礎(chǔ)上吸收并自主創(chuàng)新,為我國測繪技術(shù)的現(xiàn)代化奠定了堅實的基礎(chǔ)。本文介紹了多項當(dāng)今運用在測繪領(lǐng)域的前沿科技,并結(jié)合實際,論述了現(xiàn)代測繪技術(shù)在工程測量中的各項應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:測繪技術(shù);工程測量;應(yīng)用
工程測量是指工程建設(shè)在規(guī)劃設(shè)計、施工和經(jīng)營管理各階段所進行的測量工作。在規(guī)劃設(shè)計階段,要求提供完整可靠的地形資料;在施工階段,要按規(guī)定精度進行定線放樣;在經(jīng)營管理階段,要進行建筑物的變形觀測,判斷它們的穩(wěn)定性,以保證工程質(zhì)量和安全使用,并借以驗證設(shè)計理論和施工方法的正確性。隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,工程項目的數(shù)量也在不斷的增多,并且呈現(xiàn)復(fù)雜化、特殊化以及精密化的趨勢,因而對工程測量的技術(shù)提出了更高的要求[1]。同時,近年來科學(xué)技術(shù)上的最新成果也逐漸被引入到工程測量的實際工作中,從而現(xiàn)代化的測繪技術(shù)對提高工程測量的工作質(zhì)量、工作效率起到了極大的促進作用。
1.1全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術(shù)
全球衛(wèi)星定位技術(shù)自上世紀后期產(chǎn)生開始,其應(yīng)用范圍也在逐漸的擴大。自美國國防部開發(fā)研制的GPS系統(tǒng)成熟運用起,全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)帶給了測繪工作深刻的變革?,F(xiàn)已有不同國家或組織的多套衛(wèi)星定位系統(tǒng)在不間斷地為各國測繪用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。全球衛(wèi)星定位技術(shù)的應(yīng)用可對全球測繪用戶快速提供高精度的三維坐標(biāo),并且不受觀測時間和站間通視的限制,帶給了現(xiàn)代測繪前所未有的進步。除此之外,載波相位差分技術(shù)與連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務(wù)綜合系統(tǒng)(CORS)的發(fā)展利用,使全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術(shù)在測繪工作中的運用更加方便有效。
1.2地理信息技術(shù)
地理信息系統(tǒng)于上世紀60年代開始發(fā)展起來,是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),在計算機軟硬件環(huán)境的支持下,對空間相關(guān)數(shù)據(jù)進行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示,適時提供空間和動態(tài)的地理信息,為決策服務(wù)的一類信息系統(tǒng)。GIS技術(shù)把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作(例如查詢和統(tǒng)計分析等)集成在一起,大大增強了其在測繪工作中的實用性。
1.3無人機航測技術(shù)
無人機航測遙感技術(shù)是利用無人飛機、無人飛艇等低空飛行設(shè)備搭載各類傳感器進行攝影或遙感,具有機動靈活、高效快速、精細準確、作業(yè)成本低、適用范圍廣、生產(chǎn)周期短等特點。隨著無人機與數(shù)碼相機技術(shù)的發(fā)展,基于無人機平臺的數(shù)字航攝技術(shù)已顯示出其獨特的優(yōu)勢,無人機與航空攝影測量相結(jié)合使得“無人機數(shù)字低空遙感”成為航空遙感領(lǐng)域的一個嶄新發(fā)展方向,尤其在基礎(chǔ)測繪、數(shù)字城市建設(shè)和應(yīng)急救災(zāi)測繪數(shù)據(jù)獲取等方面具有廣闊前景。
1.4三維激光掃描技術(shù)
三維激光掃描技術(shù)是上世紀九十年代中期開始出現(xiàn)的一項高新技術(shù),它通過高速激光掃描測量的方法,大面積高分辨率地快速獲取被測對象表面的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)[2]。它突破了傳統(tǒng)的單點測量方法,具有非接觸式的典型特性,具有高效率、高精度的獨特優(yōu)勢.三維激光掃描技術(shù)能夠提供掃描物體表面的三維點云數(shù)據(jù),因此可以用于獲取高精度高分辨率的數(shù)字模型。
2.1BDS——北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在工程測量中的應(yīng)用
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)﹝BeiDou(COMPASS)NavigationSatellite System﹞是中國正在實施的自主發(fā)展、獨立運行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)?,F(xiàn)已發(fā)射了16顆衛(wèi)星,基本實現(xiàn)了亞太地區(qū)的導(dǎo)航定位功能。目前,市面上已經(jīng)有多個品牌的測繪儀器可以接收到北斗導(dǎo)航衛(wèi)星信號。因“北斗”特別設(shè)計的衛(wèi)星分布,對我國范圍內(nèi)進行了局部增強,相比其它全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),在建筑物密集與植被覆蓋嚴重地區(qū)也可得到較大精度的數(shù)據(jù)。
2.2GIS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用
該技術(shù)運用了GIS強大的數(shù)據(jù)庫管理和圖形顯示輸出功能能,將工程測量中的各項數(shù)據(jù)通過不同的色彩、尺寸、紋理及層次形象化地區(qū)分開來,實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的可視化。同時,用戶能夠快速方便地在數(shù)據(jù)庫中進行與測量內(nèi)容相關(guān)的文字、表格、圖形直觀化查詢,極大地豐富了工程測量的可視化形式。隨著GIS自身技術(shù)的不斷成熟,其在工程測量中的作用必將不斷提升。
2.3無人機航測技術(shù)術(shù)在工程測量中的應(yīng)用
目前,數(shù)字攝影技術(shù)的發(fā)展使航測告別了膠片時代,數(shù)碼攝影儀器的體積和重量大大減小,從而無人機航測技術(shù)的應(yīng)用已逐步推廣至民用領(lǐng)域。用數(shù)字攝影測量的手段成圖是當(dāng)今大面積地形圖測繪的主要方法,目前,1:5萬至1:1萬的國家基本圖就是用攝影的方法完成的。無人機航測一般采用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)進行全程規(guī)劃,飛行軌跡與飛行高度等由隨機系統(tǒng)全自動控制。在進行工程前期規(guī)劃、可行性研究與勘察設(shè)計階段,無人機航測技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢??梢灶A(yù)測,隨著合成孔徑雷達、數(shù)字攝影技術(shù)、信號實時傳輸技術(shù)等的融合發(fā)展,無人機航測技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用必將得到迅速發(fā)展。
2.4三維激光掃描技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用
三維激光掃描的核心技術(shù)是空間點陣掃描技術(shù)。中、遠距離激光掃描適用于大型場景建模,近距離激光掃描由于精度極高,適用于小型建筑物的三維精確建模[3]。在工程測量時,相對于傳統(tǒng)的單點測量,掃描儀能快速記錄下被測物體表面大量密集的點的三維坐標(biāo)、反射率和紋理等信息。在后期數(shù)據(jù)處理過程中,儀器配套軟件能夠?qū)λ鶞y海量數(shù)據(jù)實行批量處理功能,可根據(jù)點云自動生成三維立體幾何圖形,具有其它測繪手段無法比擬的仿真效果。
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異,而現(xiàn)代工程所需要的測量要求也越來越高,工程測量相關(guān)技術(shù)已與其它各專業(yè)技術(shù)相互交叉與深入滲透。正是在這樣的背景下,掌握現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)并把它們?nèi)谌氲焦こ虦y量中這一做法具有重要的意義。在現(xiàn)代測繪技術(shù)的大力使用下,測繪行業(yè)的明天一定會更加美好。
參考文獻:
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[3]李長春,薛華柱,徐克科.三維激光掃描在建筑物模型構(gòu)建中的研究與實現(xiàn)[J].河南理工大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2008(04):193-199.
作者簡介:唐凱(1987-),男,四川成都人,本科,助教,研究方向:市政工程測量。