徐釗剡

（湖南省長(zhǎng)沙市 410000）

現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用及改進(jìn)建議

徐釗剡

（湖南省長(zhǎng)沙市 410000）

隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，測(cè)繪技術(shù)的現(xiàn)代化，數(shù)字化的步伐也在不斷加快。在當(dāng)前形勢(shì)下，具有高精度、高效率的測(cè)繪技術(shù)，在各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，具有廣闊的應(yīng)用前景。如何將現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)引入工程測(cè)量領(lǐng)域，是現(xiàn)代工程建設(shè)所面臨的新課題，也是對(duì)研究人員的一項(xiàng)新的考驗(yàn)。只有積極探索和發(fā)現(xiàn)新的測(cè)量技術(shù)，并將其與工程建設(shè)的實(shí)際需求有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，才能不斷提高測(cè)量水平，保證工程建設(shè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，保障建設(shè)順利進(jìn)行。

測(cè)繪技術(shù)；工程測(cè)量；應(yīng)用及改進(jìn)建議

引言

在現(xiàn)代的工程測(cè)量領(lǐng)域中，應(yīng)用最廣泛的測(cè)繪技術(shù)是3S技術(shù)和數(shù)字化測(cè)圖以及攝影測(cè)量技術(shù)。3S技術(shù)的成功運(yùn)用為工程測(cè)量的有效運(yùn)作提供了可靠的保障?，F(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)可以提高測(cè)量的精度，極大地提高工作效率，保證工程施工中所用數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性。同時(shí)，隨著現(xiàn)代工程建設(shè)規(guī)模的不斷發(fā)展，對(duì)工程測(cè)量也提出了更高的要求，利用現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)提高工程測(cè)量的精度和效率是未來(lái)工程測(cè)量發(fā)展的一個(gè)重要方向。

1 現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)簡(jiǎn)介

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(jì)后期產(chǎn)生開(kāi)始，其應(yīng)用范圍也在逐漸的擴(kuò)大。自美國(guó)國(guó)防部開(kāi)發(fā)研制的GPS系統(tǒng)并成熟運(yùn)用起，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)給測(cè)繪工作帶來(lái)了深刻的變化。其他國(guó)家和組織也不甘落后，投入了大量資金和技術(shù)，建立起各自的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，比如歐洲的伽利略，俄羅斯的格洛納斯，以及中國(guó)的北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)全天候大范圍高精度的衛(wèi)星定位。全球衛(wèi)星定位技術(shù)的應(yīng)用，可以為用戶提供快速高精度的三維坐標(biāo)，且不受時(shí)間和空間的限制，為現(xiàn)代測(cè)繪帶來(lái)前所未有的進(jìn)步。此外，載波相位差分技術(shù)和城市連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)（CORS）的開(kāi)發(fā)和利用，使衛(wèi)星定位技術(shù)在測(cè)繪工作中得到了更廣泛的運(yùn)用。

1.2 地理信息技術(shù)

地理信息系統(tǒng)（GIS）在20世紀(jì)60年代開(kāi)始發(fā)展，是以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)軟件和硬件環(huán)境的支持下，對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示，提供實(shí)時(shí)的空間位置與動(dòng)態(tài)信息，為多方?jīng)Q策服務(wù)的信息系統(tǒng)。GIS技術(shù)把地圖的視覺(jué)效果和地理的屬性信息與數(shù)據(jù)庫(kù)管理（例如查詢和統(tǒng)計(jì)分析）集成在一起，極大地?cái)U(kuò)展了測(cè)繪數(shù)據(jù)與地理信息的使用范圍。

1.3 無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)

無(wú)人機(jī)空中遙感技術(shù)是利用無(wú)人機(jī)、無(wú)人飛艇等低空飛行設(shè)備配備各種傳感器進(jìn)行攝影或遙感，具有移動(dòng)靈活、高效、快速、準(zhǔn)確、生產(chǎn)成本低、應(yīng)用范圍廣、生產(chǎn)周期短等特點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)和數(shù)碼相機(jī)技術(shù)的發(fā)展，基于無(wú)人機(jī)平臺(tái)的數(shù)字航空攝影技術(shù)已經(jīng)展示了其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，與無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量相結(jié)合的“無(wú)人機(jī)數(shù)字低空遙感”成為在航空遙感領(lǐng)域的一個(gè)新的發(fā)展方向，特別是在基礎(chǔ)測(cè)繪、數(shù)字城市建設(shè)和應(yīng)急測(cè)繪數(shù)據(jù)采集方面具有廣闊的前景。

1.4 三維激光掃描技術(shù)

三維激光掃描技術(shù)是20世紀(jì)90年代中期出現(xiàn)的一項(xiàng)新技術(shù)。它可以獲得高精度和高分辨率的物體表面的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，突破了傳統(tǒng)的單點(diǎn)測(cè)量方法，具有效率高、精度高、實(shí)時(shí)快速等特點(diǎn)，可以提供掃描物體表面的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，從而得到高精度的數(shù)字模型。

2 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

（1）數(shù)字測(cè)圖技術(shù)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真和通過(guò)屏幕直觀的反應(yīng)一些基本信息，如地形地貌特征，一目了然，容易理解。傳統(tǒng)地圖產(chǎn)品需要具備一定的專業(yè)知識(shí)來(lái)閱讀，而由數(shù)字技術(shù)所形成的圖像對(duì)閱讀人員的專業(yè)要求沒(méi)那么高，方便地圖資料為更廣泛的人群服務(wù)。

（2）數(shù)字測(cè)繪產(chǎn)品與紙質(zhì)地圖相比，可以更方便的使用、維護(hù)和更新，節(jié)省大量的人力物力。

（3）不同的用戶對(duì)產(chǎn)品的需求是不同的，數(shù)字測(cè)繪產(chǎn)品可以根據(jù)客戶的需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后得到不同用途的專題地圖，應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。

（4）可以利用數(shù)字地圖的成果，作為工作底圖，直接應(yīng)用于其他專業(yè)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件，可以更方便地設(shè)計(jì)出各種方案進(jìn)行比較，對(duì)目標(biāo)信息的統(tǒng)計(jì)、分析、匯總更方便準(zhǔn)確。計(jì)算機(jī)的使用，在很大程度上促進(jìn)了數(shù)字測(cè)繪的發(fā)展，數(shù)字測(cè)繪產(chǎn)品的水平也在不斷提高。

3 測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

（1）水電工程測(cè)量中的運(yùn)用：現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)、遙感技術(shù)、攝影技術(shù)和全球衛(wèi)星定位技術(shù)在水利水電工程項(xiàng)目中得到了充分的應(yīng)用，通過(guò)這些技術(shù)可以突破傳統(tǒng)手工繪圖技術(shù)存在的生產(chǎn)周期長(zhǎng)、生產(chǎn)成本高、數(shù)據(jù)可靠性低等劣勢(shì)，在水電站、大壩、流域治理方面，可以快速提供大范圍高精度的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，極大的推動(dòng)整個(gè)水利項(xiàng)目的工作進(jìn)程，其重要性貫穿整個(gè)項(xiàng)目始終。

（2）隧道工程測(cè)量中的運(yùn)用：在山區(qū)等復(fù)雜地形條件下，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)與傳統(tǒng)控制手段相比具有無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)，精度更高，工期更短，成本更低；在隧道掘進(jìn)過(guò)程中，高精度的數(shù)字測(cè)繪儀器可以保障掘進(jìn)的方向，控制誤差范圍。

智能自動(dòng)全站儀在施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)能夠全程跟蹤監(jiān)測(cè)，與人工觀測(cè)相比精度更高，速度更快。

（3）高程控制測(cè)量：目前已得到廣泛應(yīng)用的電子水準(zhǔn)儀在高程控制測(cè)量方面比傳統(tǒng)儀器精度更高，速度更快，受外界因素影像更小，有著傳統(tǒng)儀器所不具備的優(yōu)勢(shì)。

4 現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量應(yīng)用中的改進(jìn)措施

4.1 實(shí)時(shí)性方面

從目前的情況來(lái)看，測(cè)繪數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸，實(shí)時(shí)分析已經(jīng)基本可以實(shí)現(xiàn)，但由于設(shè)備費(fèi)用、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、軟件平臺(tái)等制約因素，從而導(dǎo)致普及型不高。因此，有必要加強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)處理軟件平臺(tái)的研發(fā)，使測(cè)繪數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸、實(shí)時(shí)分析能夠得到更大范圍的應(yīng)用。這種技術(shù)在安全監(jiān)測(cè)、應(yīng)急措施等方面能得到很好的應(yīng)用。

4.2 地下數(shù)據(jù)獲取方面

雖然目前測(cè)繪技術(shù)不斷成熟，但在地面下的數(shù)據(jù)采集，仍然不能保證百分百準(zhǔn)確有效，使采集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不夠高。目前常見(jiàn)的探測(cè)技術(shù)主要應(yīng)用磁場(chǎng)或超聲波，是否還有更加有效的探測(cè)手段，也是科學(xué)家們應(yīng)該著重研究的新課題。

4.3 水下數(shù)據(jù)獲取方面

到目前為止，我國(guó)民用水下智能化數(shù)據(jù)采集仍然處在初步階段，與國(guó)外相比還有很大的差距。怎樣開(kāi)發(fā)出安全可靠、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的水下數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，怎樣設(shè)計(jì)更科學(xué)的智能控制系統(tǒng)與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，來(lái)提高水下數(shù)據(jù)采集的效率與準(zhǔn)確性也是一個(gè)還需解決的課題。目前水下數(shù)據(jù)采集主要靠超聲波、聲納等結(jié)合全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，是否還有其他更先進(jìn)的技術(shù)，這些都有待科學(xué)家們進(jìn)一步研究。

5 結(jié)束語(yǔ)

在信息化、數(shù)據(jù)化的現(xiàn)代社會(huì)，我們只有與時(shí)俱進(jìn)，才能不落人后。現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在國(guó)家安全、航空航天、民用建設(shè)等各方面都得到了廣泛的應(yīng)用。而對(duì)現(xiàn)有測(cè)繪技術(shù)的普及和進(jìn)一步提高，都將極大地促進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展。因此，有必要重視現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，積極借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)成果，為我國(guó)的生產(chǎn)建設(shè)服務(wù)。

[1]陸海.現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用與技術(shù)創(chuàng)新[J].中國(guó)科技博覽，2012（24）：471.

[2]朱小軍.現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在石化工程測(cè)量中的應(yīng)用與改進(jìn)[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2011，31（08）：90.

[3]李明.淺談現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用與改進(jìn)措施[J].中國(guó)西部科技，2010，09（26）：43～44.

TU198.2

A

1004-7344（2016）04-0197-02

2015-10-9

徐釗剡（1982-），男，工程師，本科，主要從事測(cè)繪工程工作。