測(cè)繪新技術(shù)在測(cè)繪工程測(cè)量中的應(yīng)用研究

應(yīng)中華 謝 曉

(江西省國土空間調(diào)查規(guī)劃研究院 江西 南昌 330000)

測(cè)繪就是測(cè)量與繪圖。測(cè)繪工程是利用各種現(xiàn)代化方法來采集、量測(cè)、分析、存儲(chǔ)、管理、顯示、傳播和應(yīng)用各類地學(xué)信息的一門綜合的信息科學(xué)?，F(xiàn)代測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)以衛(wèi)星導(dǎo)航定位、遙感和地理信息系統(tǒng)為代表,它被認(rèn)為是當(dāng)今世界上最重要、發(fā)展最快的領(lǐng)域之一。

測(cè)繪是以地球?yàn)檠芯繉?duì)象,對(duì)它進(jìn)行測(cè)定和描述的工作。隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)代測(cè)繪和地理信息科學(xué)、遙感科學(xué)與技術(shù)是分不開的,他們可以用三個(gè)S代表:GPS——測(cè)繪;GRS——地理信息科學(xué);RS——遙感科學(xué)與技術(shù)。具體工作中會(huì)運(yùn)用很多高科技技術(shù),如空間測(cè)量、攝影測(cè)量、激光測(cè)量、遙感測(cè)量,絕非我們想象中的僅僅拿著卷尺游標(biāo),手工測(cè)量。

多數(shù)人會(huì)認(rèn)為測(cè)繪離我們的生活很遙遠(yuǎn),其實(shí)小到一張普通的地圖,大到鐵路網(wǎng)公路網(wǎng)的分布,生活中幾乎無處不見測(cè)繪的蹤影。國防、能源、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利電力、城市建設(shè)、交通規(guī)劃、土地管理等都離不開測(cè)繪。舉個(gè)最簡(jiǎn)單的例子,如果沒有了測(cè)繪也就沒有地圖;如果沒有大地測(cè)量中的GPS測(cè)量,我們汽車上的導(dǎo)航儀、手機(jī)上的導(dǎo)航軟件也就都“不認(rèn)路”了。

1 測(cè)繪技術(shù)的價(jià)值

測(cè)繪工作的順利開展階段,應(yīng)在每項(xiàng)項(xiàng)目工作中發(fā)揮出關(guān)鍵的技術(shù)體系,一種健全的測(cè)繪技術(shù)可作為順利開展項(xiàng)目測(cè)繪工作的前提,發(fā)揮出技術(shù)本身的測(cè)量作用,測(cè)繪工作的施工體系需要遵守行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。隨著各種現(xiàn)代化技術(shù)運(yùn)用的廣泛性,3S技術(shù)、GPS技術(shù)、地理信息系統(tǒng)的使用為項(xiàng)目施工測(cè)繪工作添磚加瓦,為讓地質(zhì)測(cè)繪工作隨著數(shù)字化的方向的發(fā)展,需要開展工程施工、地質(zhì)勘測(cè)、國土規(guī)劃等工作,更快地將測(cè)繪技術(shù)與地理特征相結(jié)合,達(dá)到如虎添翼的效果,形成新的測(cè)繪技術(shù),同時(shí)需要重視技術(shù)人員員工管理,提前做好強(qiáng)新技術(shù)的培訓(xùn),讓員工在演練中可以掌握新更多的工藝技能,從而彌補(bǔ)地質(zhì)測(cè)繪工作傳統(tǒng)測(cè)繪中存在的缺陷,創(chuàng)新出高水平的測(cè)繪技術(shù),降低測(cè)繪誤差。因此通過綜合測(cè)繪技術(shù)的測(cè)量方式,讓工程測(cè)量的各種系統(tǒng)、技術(shù)朝著現(xiàn)代化、多元化發(fā)展,發(fā)揮出測(cè)繪技術(shù)在地形學(xué)、地圖學(xué)工程測(cè)量中的運(yùn)用價(jià)值。

2 測(cè)繪新技術(shù)在測(cè)繪工程測(cè)量中的應(yīng)用

2.1 原圖數(shù)字化

數(shù)字化技術(shù)的運(yùn)用在工程測(cè)量中有助于在應(yīng)用時(shí)更加準(zhǔn)確,前提需要結(jié)合實(shí)際需求,有助于工程測(cè)量原圖的展開,在此基礎(chǔ)上針對(duì)性地進(jìn)行數(shù)字化處理。數(shù)字化處理的模式主要以掃描矢量化、手扶跟蹤數(shù)字化兩種,經(jīng)過處理后,原圖的尺寸與比例應(yīng)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求,滿足數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的要求,逐漸提高測(cè)繪數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。掃描矢量化處理方法的應(yīng)用領(lǐng)域中,最值得的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于高測(cè)繪效率,有效保證數(shù)據(jù)高精度,提高工程測(cè)量環(huán)節(jié)的原圖精確性,分析下降的問題。矢量化的處理過程是切合應(yīng)急環(huán)境的,但原圖數(shù)字化處理措施可以在此基礎(chǔ)上形成一定的校準(zhǔn)效果,具有可觀的測(cè)量結(jié)果。工程測(cè)量的現(xiàn)狀,通常在結(jié)合測(cè)量工作的相關(guān)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化處理測(cè)量原圖,獲取工程測(cè)量工作的實(shí)際情況,通過數(shù)字化處理提高測(cè)繪圖紙編制質(zhì)量、效果,確保周圍測(cè)量環(huán)境、條件,符合工程測(cè)量技術(shù)的合理應(yīng)用及整個(gè)測(cè)量精度。

2.2 無人機(jī)遙感技術(shù)

2.2.1 信息處理方面的應(yīng)用

無人機(jī)遙感技術(shù)的發(fā)展需求,基于地理信息收集之后,快速準(zhǔn)確的建立地理信息處理方式,有效地解決以前人力處理中的問題,并便于分辨干擾因素,明確結(jié)果無誤差。隨著無人機(jī)遙感技術(shù)的精準(zhǔn)性在處理信息上滿足行業(yè)需求,主要體現(xiàn)在礦山測(cè)量中,且實(shí)用價(jià)值貼合能源行業(yè)的發(fā)展,使煤炭資源勘測(cè)工作順利開展,保證了測(cè)量工作精準(zhǔn)度。在礦山治理過程中,無人機(jī)遙感技術(shù)除了提升數(shù)據(jù)處理效率,還減去工作人員監(jiān)測(cè)礦山周圍環(huán)境工作量,除此以外,工作人員可以根據(jù)分析數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,在無人機(jī)遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)提高對(duì)周圍環(huán)境的保護(hù),并減輕礦山開采過程中破壞環(huán)境,提升礦山環(huán)境質(zhì)量。

2.2.2 惡劣環(huán)境中的應(yīng)用

在測(cè)繪工作中,對(duì)地理?xiàng)l件要求較低,無人機(jī)遙感技術(shù)不會(huì)因?yàn)橥饨绛h(huán)境情況,降低地理信息測(cè)量精準(zhǔn)度,就算條件差的地區(qū),無人機(jī)遙感技術(shù)依舊能快速精準(zhǔn)地完成測(cè)繪工程測(cè)量工作,且不會(huì)影響到拍攝的影像、測(cè)量的數(shù)據(jù),在惡劣的外界環(huán)境中保證測(cè)量質(zhì)量。如果將無人機(jī)遙感技術(shù)上的嶄新層面應(yīng)用到當(dāng)代城市規(guī)劃、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、自然資源開發(fā)中,能夠有效滿足社會(huì)發(fā)展要求。無人機(jī)遙感技術(shù)對(duì)測(cè)繪行業(yè)上的測(cè)量數(shù)據(jù)、測(cè)量準(zhǔn)確性,使這些工作在需要測(cè)繪的地方能夠順利開展,能夠在艱苦的環(huán)境中開展嚴(yán)格測(cè)量工作服務(wù),克服外界環(huán)境的影響。

2.3 GPS技術(shù)在工程測(cè)繪中實(shí)際應(yīng)用

2.3.1 水下地形測(cè)繪應(yīng)用

對(duì)于眾多工程測(cè)繪項(xiàng)目的測(cè)繪工作中,水下地形測(cè)繪工程的難度較大,傳統(tǒng)的工程測(cè)繪方式覆蓋不了大面積的地形范圍,展開測(cè)繪是受到限制,不僅降低勘察測(cè)繪成果,影響到施工精確度。水下地形測(cè)繪工程中測(cè)繪工具選擇對(duì)于最終的測(cè)繪數(shù)據(jù)影響較大,人力、物力及財(cái)力等方面的實(shí)際成本,造成的風(fēng)險(xiǎn)顯然高于普通測(cè)繪方式,尤其是帶給工程測(cè)繪單位的影響,降低了各項(xiàng)資源的配置效果,更為重要的是給水下工作帶來了阻礙,導(dǎo)致數(shù)據(jù)誤差值較大,且降低了使用參考價(jià)值。GPS技術(shù)的應(yīng)用效果很大程度上完善測(cè)繪過程中的問題,并解決的是傳統(tǒng)測(cè)繪工作上的不足,將GPS測(cè)繪技術(shù)的測(cè)量、數(shù)據(jù)處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì),發(fā)揮在水下地形測(cè)繪中,使測(cè)繪過程更加先進(jìn)化,在提升工程測(cè)繪結(jié)果上極大地保障了測(cè)繪需求,科學(xué)地解決環(huán)境、人為及工具設(shè)備等外界因素帶來的影響,在根本上保障了工程測(cè)量數(shù)據(jù)真實(shí)性,解決面積上的誤差影響。

2.3.2 野外觀測(cè)應(yīng)用

在野外觀測(cè)過程中,GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)后期測(cè)繪需求,要全面落實(shí)野外觀測(cè)工作的細(xì)致把控,前期測(cè)量過程中必須以GPS設(shè)備為出發(fā)點(diǎn),立足于靜態(tài)測(cè)量過程,其主要側(cè)重點(diǎn)是不同時(shí)間維度下的各項(xiàng)數(shù)據(jù),接收衛(wèi)星、天氣、經(jīng)緯度等因素,實(shí)現(xiàn)野外觀測(cè)靜止?fàn)顟B(tài),以此保障同時(shí)記錄,推動(dòng)高效性的觀測(cè)效果。

2.4 地形圖數(shù)字化測(cè)繪

電子技術(shù)的PC機(jī)、GIS系統(tǒng)、工程設(shè)計(jì)等數(shù)字化系統(tǒng)使山高密林區(qū)域測(cè)點(diǎn)更具科學(xué)性,減低勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低的工作測(cè)量,當(dāng)前面臨的測(cè)繪方式處于被淘汰局面,針對(duì)實(shí)際的測(cè)圖過程,數(shù)字化測(cè)圖軟件的測(cè)量精度使全站儀的工作效率更加順利,配上便捷式的電腦測(cè)圖系統(tǒng),為數(shù)字化測(cè)圖的一線工作經(jīng)驗(yàn)測(cè)繪人員正常使用提供了重要依據(jù),在野外實(shí)際情況下,容易掌握?qǐng)D形動(dòng)態(tài),滿足了工作要求。經(jīng)功能強(qiáng)大、容量大、自重輕的優(yōu)勢(shì),除了實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存、編輯、轉(zhuǎn)換地形圖的測(cè)繪,測(cè)繪人員經(jīng)方格網(wǎng)、控制點(diǎn)展點(diǎn)、讀數(shù)等方式將繪圖與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程更加方便,軟件的建成,從本質(zhì)上減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,避免人為因素產(chǎn)生誤差和浪費(fèi)的時(shí)間、精力。采用數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)的勘察測(cè)量,在數(shù)字化測(cè)圖過程中提高地形圖成果的精準(zhǔn)數(shù)據(jù),徹底消除一些系統(tǒng)軟件上的誤差,在測(cè)圖過程中幫助數(shù)字地形圖進(jìn)行了極高的成圖效果,將地形圖的支點(diǎn)精度可以獲取地理信息的準(zhǔn)確性,達(dá)到傳統(tǒng)平板測(cè)圖無法達(dá)到的測(cè)繪技術(shù)。數(shù)據(jù)采集軟件在保證精度的基礎(chǔ)上,保證了圖形編輯精度與質(zhì)量的作用,促進(jìn)測(cè)繪過程中管理、修測(cè)人為因素下的影響,將干擾和影響因素降至最低。數(shù)字地形圖的創(chuàng)建節(jié)約了隨時(shí)調(diào)用及方案變更時(shí)間,在出圖比例上提供了從內(nèi)到外的地形補(bǔ)測(cè),建立了整個(gè)工程項(xiàng)目的圖形測(cè)繪技術(shù),任意調(diào)整、規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。

2.5 GIS技術(shù)

GIS技術(shù)的模型分析法,在測(cè)量目標(biāo)事物上比較常見,實(shí)現(xiàn)地理信息系統(tǒng)技術(shù)的采集、處理,也是在地理空間技術(shù)基礎(chǔ)上利用測(cè)繪新技術(shù),充分實(shí)時(shí)收集本質(zhì)上的信息數(shù)據(jù),利用相關(guān)信息開展多種空間、多種動(dòng)態(tài)的地理模式,保證信息系統(tǒng)符合相應(yīng)軟件對(duì)測(cè)繪信息的處理分析能力。此種技術(shù)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫也是涵蓋多種學(xué)科的交叉產(chǎn)物,建設(shè)出較強(qiáng)的地理信息數(shù)據(jù),為測(cè)繪人員提供此種技術(shù)的范圍優(yōu)勢(shì),新技術(shù)所涵蓋的數(shù)據(jù)分析能力,在計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)范圍內(nèi)融合了遙感技術(shù),促使顯現(xiàn)出直觀的現(xiàn)實(shí)環(huán)境圖形,進(jìn)行較好的編輯、處理等操作融合。

2.6 RTK技術(shù)

RTK技術(shù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù),是一種降低工程建設(shè)測(cè)量中定位誤差的新測(cè)繪技術(shù),控制在厘米級(jí)別。在工程測(cè)量中,簡(jiǎn)化計(jì)算,在RTK技術(shù)的基礎(chǔ)上,延展出一種快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)的測(cè)量技術(shù),對(duì)載波相位不需要重復(fù)測(cè)算,形成一個(gè)較為精準(zhǔn)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位,能夠得到實(shí)時(shí)性的測(cè)量信息數(shù)據(jù)。RTK技術(shù)的測(cè)量精準(zhǔn)度較高,其三維坐標(biāo)信息為工程放樣信息得到較高的精準(zhǔn)度信息,比較實(shí)用于地形測(cè)繪、野外測(cè)繪工作中,使工程測(cè)量應(yīng)用效率得到明顯提高。

3 測(cè)繪工程管理措施

3.1 項(xiàng)目實(shí)施準(zhǔn)備的質(zhì)量控制

收到項(xiàng)目的特點(diǎn)和作業(yè)條件,在中標(biāo)通知書后,根據(jù)甲方提供的已有資料情況結(jié)合項(xiàng)目,審批技術(shù)設(shè)計(jì)書,設(shè)定質(zhì)量管理的主要目標(biāo),通常質(zhì)量管理建設(shè)上對(duì)施工環(huán)節(jié)要求較高,施工作業(yè)難度加速了質(zhì)量目標(biāo)偏離,導(dǎo)致項(xiàng)目工序、質(zhì)量問題的發(fā)生因素在于未很好的制定質(zhì)量控制目標(biāo),對(duì)于質(zhì)量預(yù)防控制措施,根據(jù)質(zhì)量問題的嚴(yán)重性,確定責(zé)任情況,需給予相應(yīng)的懲罰。根據(jù)工作內(nèi)容、工期的要求,組建項(xiàng)目部派遣的作業(yè)人員,需要類似項(xiàng)目中的作業(yè)人員保證文化素養(yǎng)、生理體能、心理行為等方面,公司技術(shù)中心在對(duì)項(xiàng)目施工形成的作業(yè)流程及各項(xiàng)規(guī)定中,作業(yè)人員需做好質(zhì)量控制工作,在進(jìn)行技術(shù)交底和培訓(xùn)階段保證檢查人員對(duì)整個(gè)測(cè)圖系統(tǒng)的熟知程度,從各個(gè)方面保證項(xiàng)目實(shí)施的安全性、經(jīng)濟(jì)性,嚴(yán)格根據(jù)要求復(fù)核儀器設(shè)備選型、主要性能參數(shù)及使用,按甲方要求提供的內(nèi)容進(jìn)行復(fù)測(cè),再達(dá)到準(zhǔn)確結(jié)果后上報(bào),經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后形成符合甲方的測(cè)量控制網(wǎng),為項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)行全面管控。

3.2 提升測(cè)量人員專業(yè)水平

對(duì)于建筑工程施工企業(yè)而言,建立的工程測(cè)量部門應(yīng)該是專業(yè)的,在招聘過程中,需要大量的專業(yè)技能、工作經(jīng)驗(yàn)豐富的測(cè)量人員,需要審核測(cè)量人員工作資質(zhì),再定期的對(duì)其進(jìn)行崗前教育、考核和培訓(xùn),并組織相關(guān)工作人員在其過程中掌握各種儀器操作流程、測(cè)量技能。加強(qiáng)員工培訓(xùn)是為了使建筑工程測(cè)量的效率和質(zhì)量更加前沿,測(cè)量人員的專業(yè)水平是提升工程測(cè)量整體能力水平的關(guān)鍵,高程測(cè)量中會(huì)用到水準(zhǔn)儀,需要測(cè)量人員根據(jù)科學(xué)的步驟進(jìn)行調(diào)整,較為常用的粗平是左手原則居中腳螺旋,形成圓水準(zhǔn)氣泡,保證儀器豎軸的鉛錘位置。另外,定期更新,以促進(jìn)建筑工程測(cè)量技術(shù)、設(shè)備儀器和工具的使用優(yōu)勢(shì),促進(jìn)測(cè)量的準(zhǔn)備工作更加順利,并提升工程測(cè)量質(zhì)量。

3.3 測(cè)量設(shè)備管理

企業(yè)可按測(cè)量設(shè)備的管理上,可根據(jù)使用位置、用途、重要程度及測(cè)量設(shè)備分類。按檢定規(guī)程、校準(zhǔn)規(guī)范、工藝要求結(jié)合測(cè)量設(shè)備的使用情況,控制的頻率符合制定測(cè)量設(shè)備,合理設(shè)立溯源周期間隔?？蓪y(cè)量設(shè)備的周期檢定與設(shè)定目標(biāo)作比較,查找未達(dá)到的原因,并重新制定周期間隔,其中設(shè)定校準(zhǔn)合格率作為控制性目標(biāo)時(shí),要注意溯源機(jī)構(gòu)的資質(zhì)、測(cè)量能力完全符合校準(zhǔn),若在測(cè)量設(shè)備溯源時(shí)未能達(dá)到使用要求時(shí),將會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的溯源周期處于失控狀態(tài),內(nèi)檢測(cè)的產(chǎn)品應(yīng)實(shí)現(xiàn)偏離控制測(cè)量的效果,將后續(xù)工序進(jìn)行分析,滿足工藝部門檢驗(yàn)過的產(chǎn)品技術(shù)要求實(shí)時(shí)的開展檢測(cè)工作,并分析不合格測(cè)量設(shè)備的因素,保證逆序檢測(cè)滿足工藝技術(shù)。

3.4 減少外界環(huán)境因素影響

采取必要措施減少建筑工程在測(cè)量、施工過程中形成的客觀變化,對(duì)測(cè)量人員避免測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)客觀環(huán)境上的影響具有重要作用。在建筑工程測(cè)量時(shí)各種環(huán)境因素都會(huì)影響到測(cè)量準(zhǔn)確性和精度,工程測(cè)量人員在開始時(shí)就需要排查出影響測(cè)量結(jié)果的原因,進(jìn)而保證測(cè)量工作結(jié)果的準(zhǔn)確性。假如存在干擾因素,需要在排除測(cè)量干擾因素之前,對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境易產(chǎn)生的影響進(jìn)行全面排查,判斷是否存在干擾因素。由于在雨天對(duì)工程測(cè)量的影響程度較為嚴(yán)重,盡可能避免使用儀器,減少受到現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境因素的干擾,影響工程測(cè)量的可靠性。在晴天時(shí)應(yīng)通過打傘讀數(shù),并關(guān)注施工震動(dòng)、高音貝,保證工程數(shù)據(jù)不會(huì)影響測(cè)量工作。

3.5 采用PDCA循環(huán)

明確落實(shí)PDCA循環(huán)質(zhì)量管理,合理確定、分配質(zhì)量目標(biāo),在任務(wù)分工、職責(zé)上,實(shí)現(xiàn)相對(duì)安全的質(zhì)量目標(biāo)行動(dòng)方案。項(xiàng)目實(shí)施時(shí)細(xì)化作業(yè)者的測(cè)量活動(dòng)、操作步驟、自檢、互檢等企業(yè)質(zhì)檢部門的檢查,對(duì)技術(shù)難點(diǎn)的檢查計(jì)劃行動(dòng)方案嚴(yán)格落實(shí)、管控,以順利地將計(jì)劃執(zhí)行結(jié)果獲得合理、實(shí)用的檢查要求,即保證測(cè)繪工程項(xiàng)目產(chǎn)出質(zhì)量符合整個(gè)測(cè)繪過程,及時(shí)解決質(zhì)量檢查過程中存在的問題,提高措施的調(diào)整力度。

結(jié)語

我國測(cè)繪技術(shù)的信息化發(fā)展,為工程測(cè)量工作提供了重要的技術(shù)保障,不僅可以有效地提高測(cè)繪的精確程度,而且提高了測(cè)繪的效率,降低了測(cè)繪人員的工作強(qiáng)度,擴(kuò)大了測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量工作中的適用范圍,因此在工程測(cè)量工作中具有極高的應(yīng)用價(jià)值。測(cè)繪人員應(yīng)進(jìn)一步加大新型測(cè)繪技術(shù)設(shè)備的研發(fā)力度,積極借鑒并引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù),提高工程測(cè)繪的自動(dòng)化和智能化水平,從而全面提高工程測(cè)量的質(zhì)量和水平,為工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)施工提供更加科學(xué)可靠的參考數(shù)據(jù),推動(dòng)我國測(cè)繪行業(yè)整體技術(shù)水平的現(xiàn)代化發(fā)展。