浅谈工程测绘技术的现状与发展趋势
2014-06-17王涛
王涛
摘要:工程测量是工程建设的重要环节,任何工程的实施都离不开工程测量。随着目前科学技术的发展日新月异,使得在工程测量中测绘手段越来越丰富,测绘技术也逐渐更新换代,取得了突飞猛进的发展。本文详细阐述工程测绘的发展现状,并就工程测量技术今后的发展趋势展开了简要的探讨。
关键词:工程测量;测绘技术;发展趋势
中图分类号:P258文献标识码: A
前言
工程测量是测绘学在国家的各项基础设施建设中的直接应用,也是测绘科学应用的最为广泛的一个分支。近半个世纪以来,随着现代科技突飞猛进的发展,测绘技术也进入了一个频繁更新换代的新阶段。上世纪六十年代,在光电技术、精密机械技术以及计算机技术的研究取得突破性进展的背景下,第一代电子经纬仪问世,标志着工程测绘技术走进了自动化和精准化的新纪元。在经过了之后十年的电子测角技术的平稳发展之后,上世纪八十年代迎来了电子测角技术的一次飞跃,电子测角的方法从刚开始的编码度量测角进入到了动态法测角和光栅度量测角的新时代。现代测绘技术在工程测量领域的应用极大地提高了工程测量的精准度,对工程测量的发展具有革命性的意义。
如今在工程测量领域中,各种更为先进的测绘技术,比如全球定位技术(GPS)、地理信息技术(GIS)、数字化技术以及遥感技术(RS)等都为工程项目的测绘工作带来了质的飞跃,为工程测量提供了坚实的技术保障。这些新的现代技术的应用,在工程测量中起着至关重要的作用。回顾以往现代测量技术的发展历程,展望其发展趋势可以发现,数据采集和处理过程的自动化、实时化与标准化是现代测绘技术的一个明显的发展轨迹。
一、工程测绘发展现状
在一个完整的工程项目中,工程测绘是前提和基础,以全局思维的角度俯视和监督整个工程规划。工程测绘作为一项技术强、配合度高的综合技术工作,任何一个小小环节的变动都会影响工程进度和整体规划。尤其是对于建筑施工单位而言,工程测绘是一项重要的工作项目,工程测绘工作的效率和精准性决定了工程施工的顺利实施和工程质量是否达标。在当今的建筑工程单位中非常重视前期的工程测绘工作的质量和管理,并以提高测绘人员的测绘技术水平和创新能力为主要途径,积极引进先进技术和装备,力图减少误差,优化测绘条件,旨在工程测绘与实际地理特征有机融合。
随着全球卫星定位技术的发展和进步,发向太空的观测地球的卫星越来越多,人们对地球上的各种微妙的地理特征了解得越来越多,并有效实现了地球整体观测和测绘。由全球卫星空间定位技术发展而来的遥感技术(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息技术(GIS)被广泛应用与工程测绘中,彻底颠覆传统测绘学的概念和方法。而现代的工程测绘工作也由单一、被动的工程测绘和面向多元化、智能化发展。再加上计算机互联网技术、卫星通信技术以及多媒体技术的应用,使得工程测绘产品由纸制信息时代向电子屏幕显示的智能化信息阅读时代发展,由此发展起来的测绘技术和测绘成果的传递越来越方便、快捷,大大提高了工程测绘工作效率,提高了人们的生活质量。
三、工程测量技术的应用
(1)遥感技术(RS)
遥感技术具有大范围的同步检测能力,时效性比较高,测绘数据的可比性以及经济性比较强,因而在工程测量中得到了广泛的应用。具有高分辨率以及多光谱摄影图像的遥感卫星是对地检测搜集基本地理信息的主要设备。在实际测绘工作中,遥感技术主要应用于各种中小型比例尺的工程图和地形图的绘制工作,对于各类地形图的实时更新提供了技术上的有力支持。
(2)地理信息技术(GIS)
将地理信息技术应用到工程测量中来,能够利用其庞大的数据库信息存储,第一时间利用计算机软件进行成图处理,对于工程测量成图效率的提高以及工程设计进程的加快有极大的帮助。由于地理信息技术是以计算机技术为操作基础,因此可以相应的减少野外测量的工作时间,在降低了测量人员的工作强度的同时也使工程测量的精度得到了极大的提高
工程测量技术的发展趋势
(3)遥感技术的应用(RS)
RS技术是借助高分辨率的地球遥感卫星和航空摄影,在大范围土地面积上实现同步观测,并对相关或相似的土地信息进行比对和分析,并获得最终测量测绘结果,供人们参考和使用。RS技术被广泛应用于资源普查、灾害监测、环境监测、工程建设及规划、军事侦察、海上交通和海洋渔业等领域。
(4)数字化成图技术
数字化成图技术是现代测绘技术的一个重要构成部分,它改变了传统的作图模式,极大的提高了测绘工作的精准度。以往的作图模式不仅需要处理需多繁杂的数字信息,耗时耗力,而且也难以达到现代工程测量的技术标准,无法跟上现代城市建设的步伐。而数字化成图技术的出现相当程度的扭转了这种局面,因而在大比例尺工程图和地形图的测绘工作中取得了极为普遍的应用,一跃成为现代工程测量中不可或缺的一部分。随着数字化成图技术的深入发展,为了满足实际工程测量中的需求,逐步发展出了功能更为完善的器械,如全站仪、绘图仪以及电子经纬仪等。这些专业仪器相互配合、相互补充,构成了一整套完备的测绘体系,不仅能够为测量人员提供所需要的图纸,还可以满足工作人员的其他需求,极大的降低了测量人员的工作量,为测量工作的专业化和自动化提供了必要的技术保障。
(5)地面测绘仪器
光电测距仪、全站仪、电子经纬仪、激光准直仪、激光扫平仪是典型的地面测绘仪器。这些仪器的应用将有助于实现工程测量的数字化、现代化、自动化。传统的测量技术是用三角网的方式来进行测量,而今这种方式早已被边角网、测距导线网、三边网替代。地面测绘仪器中有一种无须棱镜的测距仪器。这种测距仪器的应用将能够有效解决对那些无法到达的或者是难以攀登的测量点的测量。电子速测仪的应用将能够使得细部测量变得更加精确。精密测距仪的应用将能够有效取代传统单独基线丈量。实际施工过程中对此应该保持高度重视。
四、工程测量技术的发展趋势
在信息技术和测量技术日新月异的背景下,工程测量技术本身将会得到快速发展。针对工程测量技术的发展趋势我们可以从具体技术和发展方向这两个方面来进行分析。
(1)技术方面
从技术方面来看,有以下几个特点:一是空中摄影测量技术的应用范围将会扩大。在实际工作过程中三维地面主体模型的应用范围将会扩大。三维地面主体模型主要是听过全自动数码航测相机并结合激光扫描仪、全球定位系统制作完成的。该模型将会应用在工业精密仪器的安装及设备定位测量过程中,此外大宗物体变形监测、外形测绘过程中也能够用到这种技术。二是遥感技术将会得到应用。多频谱、多级分辨率以及多时相信息获取是遥感技术发展的反方向。今后对于实时微信的遥感监控将是通过RS来实现。三是工程控制网同监测网将会得到优化。控制网及监测网的优化有助于实现实时测量。数字化、自动化及实时化是工程控制网的发展趋势。监测网对观测数据的处理也将会变得更加智能化。
(2)发展方向
从这角度来考虑就会发现,今后有以下三点:一是工程测量将会向宏观和微观两个方向发展。传统的工程测量技术只是在宏观层面来使用。今后在微观方面,工程测量技术也将会得到广泛应用。这是今后发展的方向。二是向着高密度高精度方向发展。传统工程测量过程中对坐标运算、几何形式计算、平差技术重视程度较高。但是需要注意的是采用这些运算的效果却并不好。今后的测量将是向着可视化处理、逆向工程、点云数据分析等方面发展;三是会向着三维和四维的方向发展。实际工作过程中将会向着远程控制式测量形式发展。
五、结语
总而言之,随着经济的发展和科学技术水平的进步,工程测绘技术也呈现突飞猛进的发展态势。工程测绘测量技术对于社会建设有着极为广泛的应用,进行工程测绘和测量过程中需要选择合适的测量技术,保证测量结果的准确性的同时尽可能节约时间成本和经济成本。还应对人员进行严格的管理,对新的测绘技术进行不断的探索与创新,与时俱进,更新理念,不断用新思想、新知识武装自己,不断提升测绘工程的精准性。
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