摄影测量与遥感技术在工程测量中的应用

2020-03-09吕亮

工程技术研究 2020年12期

吕亮

（新疆天然勘测规划设计院有限公司，新疆乌鲁木齐 830001）

在工程项目的实施过程中，摄影测量与遥感技术的运用可以极大地方便工程数据的获取和使用，能够更全面地将地面的地质信息记录下来，为建筑工程的实施提供了有效的数据支持，提高了工程数据测量的精准水平，促进了建筑事业的发展。

1 摄影测量与遥感技术的内涵

近年来，摄影测量和遥感技术迅速发展，这项技术可以对工程的地形地貌进行科学的分析。其主要设计原理就是在不直接接触测量对象的情况下，通过传感器获取相应的影像和资料，并将信息科学地记录下来，然后通过对数据进行分析，获取测量项目的自然地貌和环境特征。摄影测量和遥感技术最大的特点就是能通过照片对数据信息进行测量，而且还不用去现场进行实地测量。因此，该技术的运用可以很大程度上减少来自自然气候和环境的限制，即使离得远也可以进行测量。在信息工程技术不断发展的背景下，摄影设备的质量和照片的成像质量也不断提升，这给照片图像的处理带来很大的便利，新技术能够将照片和图像中的信息最大限度地还原成现有的样子和状态，而且物体的几何状态也可以被详细地呈现出来，为建筑工程的测量和实施起到至关重要的参考作用。同时，遥感技术的运用是在摄像测量技术运用的基础上进行的，可以更进一步地利用飞行器对地面的目标进行电磁辐射分析，然后再收集信息，将地面的情况和资源利用科学技术进行详细的分析。该技术的分辨率很好，可以十分清晰地对目标环境的详细特点作好记录，进而帮助建筑工程的实施提供重要的信息模型，辅助工程组的施工。

2 摄影测量与遥感技术的重要性

在我国经济社会不断发展的情况下，建筑行业的发展突飞猛进，同时来自国内国外的竞争压力巨大，这对于工程公司的发展来说，既是机遇，也是挑战。因此，在对建设工程进行施工时，要对建筑工程周围的环境和地势条件进行科学的把握，进而为建筑工程的质量和安全提供保障。要想实现对工程结构详细把握的目标，就要利用先进的测量技术来进行测量。在以往的建筑条件测量中，运用的是非常传统落后的测量技术，不但测量数据不够准确，而且测量难度巨大，浪费了大量的人力、物力资源，不能及时有效地为建筑工程的施工提供支持。摄影测量和遥感技术的运用具有独特的优势，其能够非常详细、准确地解决工程施工中存在的问题。摄影测量和遥感技术具有特殊的工程成像技术，可以对图像进行数字分析和信息记录，即使是足不出户也可以实现对目标物体的测量，得到准确客观的测量数据，克服恶劣环境的影响，使工程施工效率得到很大的提高，也使施工测量的覆盖面得到扩展。同时，还可以将施工的数据及时进行整理，为施工建设企业的后续施工和方案制定提供准确的数据依据，提高企业的施工效率[1]。

3 摄影测量与遥感技术应用现状

在我国建筑工程的施工过程中，摄影测量和遥感技术发挥着至关重要的作用，甚至在一些领域，无人机航空摄影测绘技术也已经被重点运用起来，而且还起到了显著的效果。但就摄影测量与遥感技术而言，还或多或少地存在一些局限性，制约着工程施工的发展。比如，摄影测量技术很容易被空中的乌云密度所影响，只要天气状况不好，图像拍摄就不是非常清晰，也无法准确地获取目标的地貌物体数据。一旦发生自然的灾害，遥感技术的数据准确度就会受到影响，还会给现场的救援工作带来不便，进而耽误施工和援救的进度。当前，数学化技术迅速发展，其优势已经超过了遥感技术，因此许多工程的测量由遥感逐渐发展为数字化测量，再加上国家政策的扶持，越来越重视相关数字化人才的培养，这给传统的摄影测量技术带来了巨大的冲击[2]。

4 摄影测量与遥感技术在工程测量中的应用

4.1 数字地面建模

由数字影像技术和三维坐标数据技术构成的地面测量虚拟现实就是数字地面建模。该技术在一些基础工程的施工领域发挥着关键的作用，许多工程中都可以利用这种技术进行工程的设计和三维景观的创建等。该技术可以将建设区域中的地形和地貌特征清楚、直观地展示出来，然后经过一系列专业设计之后就可以形成活灵活现的工程景观图，不仅可以把设计目的直接呈现出来，还可以应用专业的软件将动画图形做成三维的形式。比如，可以将水库的流水状态逼真地模拟出来，然后将水库额容量和蓄水面积科学地整合出来，让设计效果和设计质量变得无可挑剔。

以线路的选线和设计为例。在工程的施工过程中，可以运用数字化摄影技术将地面的数字模型科学地构建出来，模型中的平面坐标、工程位置、地面坡度等数据都可以在这个三维模型中详细地显示出来，进而让工程线路的选线和设计变得更加便捷高效，让相关工程的建设变得高效、具体。同时，这种数字地面模型还可以根据地面模式的状况，将需要行走的线路走向和数据进行详细的调整，通过数据分析形成出更高效的方案。比如，在电力工程的施工中，要想让电力线路的铺设更加具体、高效，相关的工程实施单位就可以将数字摄影测量技术和相关的EP Mapper系统结合起来，设计出一体化的电力线路匹配平台，提高电路铺设的效率。

4.2 解析测图仪

解析测图仪是进行数字测图和图解测图的摄影测量仪器。在工程的施工中，解析测图仪由硬件和相关的软件设备构成，其中硬件设施发挥着基础的作用，而软件可以让设备将自身功能都淋漓尽致地展现出来，这对于解析测绘图作用的发挥是很重要的。和传统的测图工具相比，解析测图仪的测量精度更高，测量准确度更大，与工程测量的匹配度也更强，可以让工程测量更加自主，让工程数据库可以顺利建立。解析测图仪的应用除人工布标和航空摄影以外，还有对像控点的测量、坐标数据的储存等。相关设备在运行之前都要保证测图仪的主机状态良好，并且使计算机和数控绘图仪的结合效果达到最优，同时还要注意对电算数据、调绘片和透明正片等工具的准备。在开展测量工作时，首先，要注意解析测图仪的主机和计算机绘图桌的状态，这些仪器处于良好的状态才可以进行施工。其次，要注意测标和框标的对正，在对框标的坐标进行测量时，误差不能超过0.02mm。再次，要将定点的剩余距离控制在0.008mm的误差值范围之内[3]。最后，要想让观测数据准确，就要对地形地貌的特点和性质进行把握，必要的时候可以给关键物体拟定一些合理的范围坐标，在进行观测的时候从地貌、地形的特征和坐标入手，如可以将房子作为坐标，对其周围的物体和环境特征进行观测。

4.3 3S技术

3S技术是遥感技术、全球定位系统和地理信息系统的简称。当前，城市化快速推进，城市的高楼道路建设项目、灾情预测项目和自然灾害预测项目都备受关注，将遥感技术和地理信息技术之间的关系充分利用起来，可以很好地促进工程质量的提升，让工程施工中的地形测绘项目顺利完成，设施的空间分辨率瞬间提升。同时，遥感技术和全球定位系统的相互结合，能够让遥感图像的处理减少控制点的依托，实时得到处理，瞬时将得到的信息传送到GIS系统中，进行科学的处理和优化，让数据更有现实性，从而促进遥感技术在图形测绘中的应用，促进相关工程项目实施手段的革新。3S技术的有效结合是大势所趋，极大地为人们的生活和项目实施提供了方便，在一定程度上也促进了经济的发展。总之，该技术就是先利用基本的理论来提供及时的图像数据信息，然后再利用GPS来获取关键的位置信息，接着再借助GIS进行图像的分析处理，实现为工程的建设提供信息资料的目标。

4.4 科学绘制地形图

在摄影测量技术的发展过程中，发挥重要作用的一个技术就是数字线划矢量图。该技术可以为各种地理信息系统的建设提供基本的信息数据支持，给后期的工程施工设计和施工管理提供准确的信息。比如，在一个项目的建设中，需要运用1∶250、1∶500、1∶1500、1∶3000、1∶5000等各种比例尺的地图，此时就可以运用全数字摄影测量技术来进行各种要求的地形图绘制，进而将数据的资料直接传到相关系统中，促进建筑工程的顺利实施。

4.5 其他应用

目前，新型的摄影测量与遥感技术在航空领域也得到广泛应用，如可以运用该技术直接将航空中的大断层识别清楚。同时，工程地质的状况也能够在多光谱技术的运用中被详细探测。除此之外，将遥感新技术与物探技术等有效地结合，还可以促进工程定位对相关条件的控制，极大地提升工程地质勘察的水平[4]。另外，摄影测量与遥感技术在微观领域也被广泛运用，如对近景的摄影测量可以科学地对建筑物的平整度等进行测定；对一些动态的物体也可以实现精确的分析，进而优化整合做出相应的图表，方便对工程的实施情况进行科学把握。