王玨 喬美萍
在很多工程建設過程中,都需要測繪技術的應用,當前測繪技術應用比較廣泛,在不同的地形建設中都會有使用。有些地區(qū)屬于復雜地形或者災害地形,這類地區(qū)更加需要測繪技術。測繪技術在測繪工程中十分重要,人為的測量可能會造成誤差等,影響整個工程的質量,但是通過測繪技術對地質數(shù)據(jù)進行勘察得到的數(shù)據(jù)會更加精準,在地質測繪工程中,有較高的參考價值。
在地形測繪中,采用無人機技術與三維激光掃描儀技術相結合,讓地形測繪變得更加安全,并且測繪數(shù)據(jù)更加真實、準確。無人機的航拍主要有三個系統(tǒng)組成,分別是飛行系統(tǒng)、地面控制系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。無人機技術與三維激光掃描儀相結合后,在地形測繪中,更加清晰,這兩種技術的結合,實現(xiàn)了無人機拍攝影像的三維可視化,依據(jù)DEM建立表面模型來顯示真實地形,這樣通過航拍采集的影像就可以結合地理信息、數(shù)字等多種要素形成標準的3D影像,使地區(qū)的地理特征與受害情況更加直觀明顯的顯示出來。在地質地形測繪中,無人機可以用最快的速度將信息進行航拍,通過三維激光掃描儀技術的結合,航拍影像更是精準。主要的技術流程包括數(shù)據(jù)預處理、特征提取、影像匹配、運動與結構重建、地理注冊等。
GPS數(shù)據(jù)接收是由GPS數(shù)據(jù)接收機接收,在接收數(shù)據(jù)時,只需提供一個GPS數(shù)據(jù)傳輸RS422接口就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收。GPS在數(shù)據(jù)傳輸時,當GPS數(shù)據(jù)接收機與數(shù)據(jù)處理部分位置距離較近時,數(shù)據(jù)接收通過RS422接口就可以完成,但是GPS數(shù)據(jù)接收與數(shù)據(jù)處理大多數(shù)時候是在遠距離完成的[1]。因為GPS大多數(shù)時候需要遠距離的數(shù)據(jù)傳輸,因此GPS數(shù)據(jù)傳輸需要與通訊技術相結合,一般GPS數(shù)據(jù)傳輸過程中都受地理位置等限制,所以在數(shù)據(jù)傳輸過程中,都會采取無線通信技術,目前我國數(shù)據(jù)傳輸中無線網絡一般使用WIFI、Internet、GSM網絡、數(shù)傳電臺等。在這幾種無線通訊數(shù)據(jù)傳輸方式中,GSM網絡應用范圍最為廣泛,但是GSM網路通訊技術是適合在定位精準要求不高的大型工程中。GPS屬于平面測量,在三維激光掃描儀中,是通過立體的點掃描定位,點云圖就是掃描出的信息,比如經緯度、面積等信息,但是三維激光掃描儀掃描出的數(shù)據(jù)需要經過計算才能精確,在地質災害地形勘測中,可以將三維激光掃描儀與GPS相結合,把三維激光掃描儀掃描的數(shù)據(jù)利用GPS讀出,兩種技術的結合,會讓工作效率更高。
在地質勘探過程中,三維激光掃描儀有不同的用途,主要區(qū)別于掃描的對象,首先是地面激光掃描儀,地面的物體可以通過三維激光掃描儀的掃描確定物體的空間信息,是由三維掃描儀的坐標系為標準的,三維掃描儀的坐標系中縱軸Z,是以掃描儀激光發(fā)出點為中心豎直向上,X軸是三維掃描儀的水平方向,Y軸與X軸承直角關系[2]。三維掃描儀對物體進行掃描后,需要后期對軟件進行處理,得到有效數(shù)據(jù)。這種地面掃描系統(tǒng),在實地勘察方面,三維掃描儀可以用于實地勘察,對于地質災害地形來講,實地勘察十分重要。比如在千島湖引水的項目中,整個工程中,沿著路鋪設水管,長度約達100km,在工程施工過程中,千島湖附近的地理環(huán)境比較惡劣,周圍灌木叢生、植被茂盛,肉眼無法看出水管鋪設路線,在該工程中,使用率三維掃描儀地面掃描系統(tǒng),對整個施工環(huán)境進行了全面掃描,掃描的有效范圍超過300m,在千島湖引水工程項目中,圖紙繪制時,通過三維掃描儀的使用,輕松的測繪了當?shù)貓D紙,提高了工程效率。三維掃描儀在汶川地震中也有良好的應用,當汶川地震發(fā)生后,都江堰到汶川的一條盤山公路兩側坍塌,這條公路是都江堰通往汶川的主要線路,總長度達到108km。地震期間,山體地質不穩(wěn)定,通過三維掃描儀進行路況掃描,無需人力,在安全的情況下,測量人員了解了公路的具體情況,通過三維掃描儀的掃描,為路況搶修工作帶來了便利。
RTK(Real-timekinematic)實時動態(tài)差分法。這種方法是地形勘測中一種常用測量方法,在傳統(tǒng)的地形勘察中,測量出的數(shù)據(jù)結果需要進行相關的計算才能夠得出精準的數(shù)據(jù),在使用RTK的測量中,測量人員在室外就可以直接得到精確的測量結果,RTK在工程建設、地理繪圖等等很多方面有應用,并且為工程建設、地理繪圖等帶來巨大便利,這一應用是給測量帶來了很大改變,可以說是GPS應用的重大里程碑。
總而言之,測繪技術對于地質地形測繪有很大幫助,在地質測繪中,GPS技術、無人機技術、三維激光掃描儀技術等可以有效的縮短時間勘測,提高工作效率。尤其是在在地質災區(qū)地形測繪中,三維激光掃描儀器同樣起到了巨大作用,比如在汶川地震中、西氣東輸?shù)男陆こ萄┍乐械?。測繪技術在測繪工程中,為土質勘測人員帶來很多便利,我國科技開發(fā)離不開新技術等應用,在當前各個行業(yè)迅猛發(fā)展的背景下,各行各業(yè)都應該將自身特點與新技術相結合,更好的發(fā)展。