數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

李金城/廣州市城市規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院

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數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

李金城/廣州市城市規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院

【摘 要】隨著我國工程項(xiàng)目的建設(shè)有所發(fā)展，對(duì)于工程測(cè)量方面的精準(zhǔn)方面的要求更加準(zhǔn)確。而現(xiàn)代化技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是在數(shù)字工程技術(shù)方面的發(fā)展，促進(jìn)了數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的進(jìn)一步提升，這將帶入工程測(cè)量進(jìn)入一個(gè)全新的局勢(shì)。數(shù)字化的測(cè)量技術(shù)目前在實(shí)際工程測(cè)量中得到了廣發(fā)的應(yīng)用，保證了工程測(cè)量的準(zhǔn)確性，增加了實(shí)用性。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字化測(cè)量；技術(shù)；工程測(cè)量；應(yīng)用

一、GPS技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

在工程測(cè)量中GPS的應(yīng)用，主要包括靜態(tài)功能和動(dòng)態(tài)功能。通過靜態(tài)功能測(cè)量，能通過接收到的信息，確定地面上某一點(diǎn)的具體位置，并能用三維坐標(biāo)精確表示出來。動(dòng)態(tài)功能是指通過GPS的衛(wèi)星系統(tǒng)，把已知的三維坐標(biāo)點(diǎn)顯示到地面上。

（一）GPS（靜態(tài)）定位技術(shù)

近年來，GPS測(cè)量技術(shù)得到了很快的發(fā)展，在工程測(cè)量中的應(yīng)用也更加的廣泛。GPS系統(tǒng)是由24顆衛(wèi)星、用戶接受儀器和地面接受裝置構(gòu)成的，它能夠全天候的連續(xù)性地提高具有高精度的三維坐標(biāo)、三維速度和時(shí)間點(diǎn)信息等有時(shí)效性的技術(shù)參數(shù)。GPS（靜態(tài)）定位技術(shù)比常規(guī)方法適應(yīng)性更強(qiáng)，網(wǎng)型構(gòu)造簡(jiǎn)單，不受天氣氣候等影響，即使離已知點(diǎn)較遠(yuǎn)也可以連接，而且不受天氣影響，更重要的是它還解決了點(diǎn)與點(diǎn)不能通視的問題，廣泛應(yīng)用于大型控制測(cè)量。

（二）實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（RTK）定位技術(shù)

RTK技術(shù)具有實(shí)時(shí)觀測(cè)功能，是建立在實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)站的載波相位基礎(chǔ)上的。RTK技術(shù)可謂是GPS在工程測(cè)量?jī)x器中的成功運(yùn)用，大大提高了工程測(cè)量?jī)x器的精確度。RTK技術(shù)利用載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法實(shí)現(xiàn)了野外測(cè)量厘米級(jí)的高精確度。同傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)相比較而言具有高自動(dòng)化和集成化、高精確定位、高作業(yè)效率以及適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境作業(yè)的特點(diǎn)。工程測(cè)量技術(shù)的革新日新月異，以RTK技術(shù)為基礎(chǔ)又延伸出網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)，這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多個(gè)基準(zhǔn)站的地區(qū)網(wǎng)絡(luò)覆蓋功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)地區(qū)內(nèi)實(shí)時(shí)改正定位功能，于此同時(shí)其覆蓋范圍、定位精度以及可靠性等都有所提高。

二、GIS技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

GIS技術(shù)是在地理信息系統(tǒng)上發(fā)展起來的，它通過電子地圖的方式來發(fā)布空間數(shù)據(jù)并能進(jìn)行分析，分析結(jié)果采用圖形交互的方式。GIS集成了計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、遙感測(cè)繪科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和空間科學(xué)等學(xué)科知識(shí)為一體。在進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)，借助GIS技術(shù)能夠?qū)こ虒?shí)際占有的土地范圍進(jìn)行“實(shí)景”考察和測(cè)量，最后準(zhǔn)確計(jì)算出工程的面積，這對(duì)于工程中的放線工作具有重要的輔助作用，并能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制放線工作的精準(zhǔn)度。當(dāng)前運(yùn)用GIS技術(shù)的測(cè)量?jī)x器主要有手扶跟蹤數(shù)字化和掃描矢量化兩大類，是針對(duì)很大比例尺的地形圖，其中掃描矢量化軟件能夠自動(dòng)地提取不規(guī)則的圖形的信息，便捷、高效并保持真實(shí)性的對(duì)地圖進(jìn)行數(shù)字化的處理。利用GIS、數(shù)據(jù)庫、掃描矢量化、全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量等技術(shù)進(jìn)行工程測(cè)量更具有準(zhǔn)確性、科學(xué)性和權(quán)威性。

三、遙感技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

遙感技術(shù)，簡(jiǎn)稱為RS技術(shù)，這種技術(shù)在對(duì)大面積的工程測(cè)量時(shí)具有同步觀測(cè)、全面的數(shù)據(jù)、時(shí)效性和經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢(shì)，正快速地被測(cè)量技術(shù)人員所采用，其中對(duì)地面工程進(jìn)行觀測(cè)的重要手段有多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛(wèi)星。對(duì)于各種比例尺的地形圖都能通過遙感影像來獲取，在工程測(cè)量領(lǐng)域內(nèi)對(duì)城市基本地形圖、地籍圖和各種比例地形圖的信息更新提供了快速便利的方法和途徑。

四、3G技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

所謂的3G技術(shù)是指全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息技術(shù)（GIS）和遙感技術(shù)（RS）相結(jié)合的新型測(cè)繪技術(shù)，三種技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了功能優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的目的，提高了工程測(cè)繪儀器的科技含量。其中GPS和RS為GIS提供相應(yīng)的地區(qū)信息和空間定位信息，GIS對(duì)空間定位信息進(jìn)行收集和分析，通過篩選而找出有用的信息，從而為實(shí)現(xiàn)測(cè)量?jī)x器的高精確度提供技術(shù)保障。我國的3G技術(shù)在實(shí)際工程測(cè)量中具有非常成功的案例，例如三峽大壩工程、南水北調(diào)工程等，3G技術(shù)在這些大型工程的中的成功應(yīng)用充分證明了其可靠的技術(shù)性能，為工程施工提供了準(zhǔn)確、有效的數(shù)據(jù)參考，而傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)和儀器在大型工程測(cè)量中的作用也頗顯微弱，并不能滿足工程實(shí)際測(cè)量需要，3G技術(shù)的成功應(yīng)用時(shí)工程測(cè)量逐漸信息化、科技化和數(shù)字化的標(biāo)志。

五、數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量主要依據(jù)原理是數(shù)字影像和攝影測(cè)量，它還運(yùn)用到了計(jì)算機(jī)技術(shù)、影像匹配、模式識(shí)別、數(shù)字影像處理等理論和方法。通過航空拍攝再進(jìn)行測(cè)量主要針對(duì)的是大面積和大比例尺的地形圖和地籍測(cè)量，這個(gè)過程能提供數(shù)字的、影像的、線劃的等形式的地圖產(chǎn)品。數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)促進(jìn)了全數(shù)字?jǐn)z影工作站的出現(xiàn)，并且GPS技術(shù)也能應(yīng)用到攝影測(cè)量中，讓攝影測(cè)量更加的向自動(dòng)化、數(shù)字化方向發(fā)展。

六、光電測(cè)距技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

（一）全站儀

全站儀技術(shù)是電子測(cè)繪技術(shù)取代光學(xué)測(cè)繪技術(shù)并在工程實(shí)際測(cè)量中廣泛采用的新技術(shù)，它的出現(xiàn)意味著精度更高、操作更加簡(jiǎn)便的電子測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的成熟應(yīng)用。全站型電子速測(cè)又稱全站儀，它是一種高精度、高技術(shù)的測(cè)量?jī)x器之一，集合光學(xué)、電學(xué)以及機(jī)電技術(shù)為一體，實(shí)現(xiàn)了高差測(cè)量、角度和距離測(cè)量的多功能效用。全站儀的出現(xiàn)給傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x器的使用帶來非常大的沖擊，它以速度快、精確度高、功能強(qiáng)大等特點(diǎn)正一步步取代著傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x器在工程測(cè)量中的應(yīng)用，給工程實(shí)際測(cè)量帶來技術(shù)性改變。

在實(shí)際工程測(cè)量中，全站儀同AUTOCAD技術(shù)相結(jié)合取得了非常好的應(yīng)用效果，尤其是在異形建筑物測(cè)量方面，有效的的避免了傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x出現(xiàn)的效率低下、誤差較大且操作不便的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了高精確度、高效率和信息化程度高的目的，為工程的準(zhǔn)確測(cè)量提供了有效的保障。

（二）電子水準(zhǔn)儀

電子水準(zhǔn)儀又稱數(shù)字水準(zhǔn)儀，它是在自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。電子水準(zhǔn)儀利用數(shù)字圖像處理技術(shù)，把由標(biāo)尺進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡的條碼分劃影像，用行陣探測(cè)器傳感器替代觀測(cè)員的肉眼，從而實(shí)現(xiàn)觀測(cè)夾準(zhǔn)和讀數(shù)自動(dòng)化。測(cè)量作業(yè)時(shí)只要將水準(zhǔn)儀概略整平，補(bǔ)償器自動(dòng)使視線水平，照準(zhǔn)標(biāo)尺并調(diào)焦，按測(cè)量鍵等4秒鐘后，在顯示器上即顯示h和d。每站觀測(cè)數(shù)據(jù)在內(nèi)存模塊或PCMCIA卡上自動(dòng)記錄并進(jìn)行各項(xiàng)檢校，儀器可設(shè)置自動(dòng)進(jìn)行地球彎曲差和大氣垂直折光差改正。它與傳統(tǒng)儀器相比有以下優(yōu)點(diǎn)：讀數(shù)客觀、精度高、速度快、效率高。

七、結(jié)語

隨著科技水平的不斷進(jìn)步和發(fā)展，傳統(tǒng)的工程測(cè)量技術(shù)和儀器勢(shì)必會(huì)被逐漸淘汰，并由數(shù)字化取而代之，這是科技進(jìn)步的必然結(jié)果。無論任何工程，測(cè)量工作都容不得一點(diǎn)馬虎大意和失誤。因此，在數(shù)字化測(cè)量技術(shù)及儀器的應(yīng)用過程中，測(cè)量工作人員應(yīng)消息了解并掌握儀器的使用方法，以此來降低失誤的幾率，確保工程測(cè)量的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[l]賀麗娟，曹振.數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用[J]西北水電2002.

[2]覃其進(jìn).淺談數(shù)字化技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用[J]廣西地質(zhì)2001.