測繪新技術在工程測量中的應用

　　工程測量有著悠久的歷史，隨著測繪科技的飛速發展，工程測量的技術取得很大的成就。本文主要探討測繪新技術在工程測量中的應用。

　　《電子測量與儀器學報》(月刊)創刊于1987年，是經國家科委批準，由中國科協主管，中國電子學會主辦的國內外公開發行的國家級學術刊物。 始終以促進電子測量技術學科事業的發展為宗旨，致力于及時反映本學科的科研新成果，溝通國內外相關專業科技人員間的信息交流，鼓勵首創精神、倡導理論聯系實際的優良學風，為將先進的科學技術轉化為先進的生產力，出成果、出人才提供了一個學術平臺。

　　從應用的角度討論了工程測量的發展,鑒于此探討了一系列測繪新技術的優點以及在工程測量中的應用,并提出了若干建議,旨在促進工程測量技術手段的更新,積極推動新技術的推廣和應用。

　　1概論

　　工程測量學科是一門應用學科,它是直接為國民經濟建設和國防建設服務,緊密與生產實踐相結合的學科,是測繪學中最活躍的一個分支學科。

　　2工程測量中的數字化技術

　　2.1地圖數字化技術

　　在建立各種GIS系統時,對原有地圖進行數字化處理,在建庫工作中占據了相當大的工作量,各工程測繪部門都投入相當大的人力和財力。對于已有紙制地圖,若其現勢性、精度和比例尺能滿足要求,就可以利用數字化儀將其輸入計算機,經編輯、修補后生成相應的數字地圖。當前有手扶跟蹤數字化和掃描矢量化兩大類儀器,針對大比例尺地形圖,大多數掃描矢量化軟件能自動提取多邊形信息,高效、便捷、保真的對地圖進行數字化處理。

　　2.2數字化成圖手段

　　大比例尺地形圖和工程圖的測繪是傳統工程測量的重要內容,常規的成圖方法野外工作量大,作業艱苦,作業程序復雜,同時還有繁瑣的內業數據處理和繪圖工作,成圖周期長,產品單一,難以適應社會飛速發展的需要。而數字化成圖技術具有精度高、勞動強度小、更新方便、便于保存管理及應用、易于發布等特點。

　　目前,數字化成圖技術有內外業一體化和電子平板兩種模式。內外業一體化是一種外業數據采集方法,主要設備是全站儀、電子手簿等,其特點是精度高、數字化成圖的過程,減輕了作業人員的勞動強度,使生產周期大大縮短,能及時滿足用戶的要求。

　　3GPS技術在工程測量中的應用

　　20世紀80年代以來,隨著GPS定位技術的出現和不斷發展完善,使測繪定位技術發生了革命性的變革,為工程測量提供了嶄新的技術手段和方法。長期以來用測角、測距、測水準為主體的常規地面定位技術,正在逐步被以一次性確定三維坐標的、高速度、高效率、高精度的GPS技術所代替,同時定位范圍已從陸地和近海擴展到海洋和宇宙空間;定位方法已從靜態擴展到動態;定位服務領域已從導航和測繪領域擴展到國民經濟建設的廣闊領域。

　　在我國GPS定位技術的應用已深入各個領域,國家大地網、城市控制網、工程控制網的建立與改造已普遍地應用GPS技術,在石油勘探、高速公路、通信線路、地下鐵路、隧道貫通、建筑變形、大壩監測、山體滑坡、地震的形變監測、海島或海域測量等也已廣泛的使用GPS技術。隨著DGPS差分定位技術和RTK實時差分定位系統的發展和美國AS技術的解除,單點定位精度不斷提高,GPS技術在導航、運載工具實時監控、石油物探點定位、地質勘查剖面測量、碎部點的測繪與放樣等領域將有廣泛的應用前景。

　　4工程測量中的地理信息(GIS)技術

　　GIS是集計算機科學、空間科學、信息科學、測繪遙感科學、環境科學和管理科學等學科為一體的新興學科。已成為多學科集成并應用于各領域的基礎平臺和地學空間信息顯示的基本手段與工具。其技術優勢不僅在于它的集地理數據采集存儲、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數據流程,還在于它的空間提示、預測預報和輔助決策功能。目前,GIS不僅發展成為一門較為成熟的技術科學,而且已經成為一門新興的產業,在測繪、地質礦產、農林水利、氣象海洋、環境監測、城市規劃土地管理、區域開發與國防建設等領域發揮越來越重要的作用。采用GIS、數據庫、內外一體化測圖、掃描矢量化及全數字攝影測量等技術,為專業信息系統提供及時、準確、標準化、數字化的基礎空間信息,以建立各類專業信息系統,從而實現管理的科學化、標準化、信息化。

　　5攝影測量技術在工程測量中的應用

　　攝影測量技術已越來越廣泛地在城市和工程測繪領域中得以應用,由于高質量、高精度的攝影測量儀器的研制生產,結合計算機技術中的應用,使得攝影測量能夠提供完全的、實時的三維空間信息。不僅不需要接觸物體,而且減少了外業工作量,具有測量高效、高精度,成果品種繁多等特點。在城市和工程大比例尺地形測繪、地籍測繪、公路、鐵路以及長距離通訊和電力選線、描述被測物體狀態、建筑物變形監測、文物保護和醫學上異物定位中都起到了一般測量難以起到的作用,具有廣泛的應用前景。由于全數字攝影測量工作站的出現,為攝影測量技術應用提供了新的技術手段和方法,該技術已在一些大中城市和大型工程勘察單位得以引進和應用。攝影測量可以提供數字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖成果,最大比例尺為1/500。采用的儀器除利用高精度的模擬測圖儀和解析測圖儀成圖方法外,還用立體坐標測圖儀與微機連接進行數據采集,經微機數據處理輸入繪圖機自動繪圖。

　　6工程測量中的遙感(RS)技術

　　遙感(RS)技術由于大面積的同步觀測、時效性、數據的綜合性和可比性及經濟性等優勢,得到快速的普及,多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛星將成為對地觀測獲取基礎地理信息的重要手(見表1)。各種中、小比例尺地形圖都可以利用遙感影像來獲取,為應用于工程測量領域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的方法和手段。

　　7工程測量中的3S集成技術

　　3S集成(GPS,GIS,RS)技術是指將上述三種對地觀測新技術及其他相關技術有機地集成在一起。這里所說的集成,是英文Integration的中譯文,是指一種有機的結合,在線的連接、實時的處理和系統的整體性。GPS,RS,GIS集成的方式可以在不同技術水平上實現。3S集成包括空基3S集成與地基3S集成。空基3S集成:用空地定位模式實現直接對地觀測,主要目的是在無地面控制點(或有少量地面控制點)的情況下,實現航空航天遙感信息的直接對地定位、偵察、制導、測量等。地基3S集成:車載、艦載定位導航和對地面目標的定位、跟蹤、測量等實時作業。3S技術為大型工程提供了最有效的數據及信息采集、分析處理、表達決策的工具。

　　8結語

　　工程測量科技進步很大,發展很快,取得了顯著成績;但是發展還很不平衡,尚跟不上國民經濟建設發展和社會進步的需要。擺在我們面前的任務是:大力促進工程測量技術方法與手段的更新換代,積極推動新技術的推廣與應用,充分利用GPS技術、GIS技術、數字化測繪技術、攝影測量技術、RS技術、3S集成技術及地面測量先進技術設備,把傳統的手工測量向電子化、數字化、自動化方向發展;同時加強相關學科的研究,不斷拓寬工程測量服務新領域,開創工程測量發展新局面。

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