测绘新技术在工程测量中的应用
2020-11-28史晓萍
史晓萍
【摘要】随着科技水平的不断提高,传统的工程测量技术已经满足不了实际需求。工程测量不仅涉及建筑领域,而且在交通领域、水利、道路桥梁等很多领域中都扮演着重要的角色,工程测量的精确度是至关重要的因素。本文针对工程测量的意义和价值进行研究分析,探索工程测量中几项创新测绘技术的应用,并对未来工程测绘技术进行简要陈述和展望。
【关键词】测绘技术;工程测量;应用
目前,信息技术、数字技术和计算机技术已经实现了全面的普及,给人们带来了全新的生活方式,我国已经全面进入信息化时代。在工程测量中测绘新技术的应用起到了重要的作用,自20世纪70年代起,许多先进的测绘信息技术就已经应用到工程测量中,并在实际工作中发挥着重要的作用。测绘新技术不但可以提高测量的精准度,而且大大提高了测量的效率,可以满足各种环境下的工程测量,这对今后工程测量事业的发展具有重要意义。
1.测绘新技术的发展
随着我国科技水平的不断发展,许多传统的测绘技术得到优化和改进。以往的测绘技术不但操作复杂,同时精准度较差,工作效率缓慢[1]。我国结合现代技术的发展,不断研究全新的测绘技术,促进各个领域中工程测量工作效率和质量的提升。电子水准仪、智能测量机器人、摄影测量技术、三维激光扫描技术、GNSS技术、GIS技术以及RS技术等现代化测绘技术应运而生,实现了测绘技术的全面升华。这些技术结合各自的特点被应用到不同领域的测绘工作中。
电子水准仪又叫数字水准仪,具有以下优点:读数客观,不存在人为误差和误记问题;精度高,精度能达到0.3mm/km中误差;速度快,测量时间相比传统水准仪减少1/3左右的时间;效率高,只需调焦和按测量键就可以完成自动测量。
智能测量机器人又称智能全站仪,一种集自动目标识别、自动照准、自动测角与测距、自动目标跟踪和自动记录于一体的测量平台。随着光电子技术、计算机技术等新技术在全站仪中的应用,全站仪逐步向自动化、智能化方向发展,各生产厂家逐步开发出了各具特色的全站仪,如瑞士Leica公司的TCA、TS、TM系列,日本Topcon公司的800A、GPT系列、美国Trimble公司的S系列等。这些新技术为提高测量精度、减轻作业劳动强度、特殊环境工作以及拓展工作领域等提供了硬件基础[2]。
GNSS测绘技术也被称为全球导航卫星系统,它主要是通过人造卫星发出的信号传输到地面接收器,接收者准确的掌握测量位置和具体位置信息,以此来实现良好的工程测量效果[3]。
GIS技术是基于地理信息系统,对空间数据信息进行搜索、储存等操作,在具体的应用中,GIS技术不但能够实现现代化管理,同时也可以有效地处理遥感技术图像。
RS技术又称为遥感技术,利用RS可以对数据信息进行有效的提取操作,同时,还能够对测绘目标的数据信息进行立体的分析,从而实现良好的测绘效果。
摄影测量的主要任务是测量各种尺度的地形图,建立地形数据库,提供空间基础数据,同时服务于工业、建筑、生物、医学、考古等非地形领域。
三维激光扫描系统。近几年,地形测量一体化技术飞速发展,测量领域的高精度仪器越来越多。三维激光扫描仪就是其中的一种,它的发展更推动了地形测量向高科技立体图形的发展。
2.测绘新技术的应用价值
目前,测绘新技术在工程测量的各个领域发挥着重要作用,并取得了良好的效果,就目前的形势来看,我国信息化产业的高速发展,推动测绘技术的优化和改进,为人们提供更好的工程测量水平。此外,测绘新技术在工程测量中的应用,改变了传统工程测量的弊端,有效地摆脱了传统测量的因素限制,提高了测量精度,大大提升工程测量的效率和质量,对工程测量的发展和质量提升具有重要价值。
3.测绘新技术在工程测量中的应用
3.1 GNSS技术的应用
GNSS测绘技术,已基本可以取代地基无线电导航、传统大地测量和天文测量导航定位技术,推动了大地测量、导航定位等领域的全新发展。GNSS系统是国家安全和经济的基础设施、是现代大国地位和国家综合国力的重要标志。随着GNSS技术的不断发展,在工程测量中发挥出了GNSS技术的优势,全面提升了工程测量水平。我国GNSS测绘技术的应用具有划时代意义,它的服务领域逐渐扩大。通过GNSS技术不但可以为工程测量提供精准度的服务,而且提升了工程测量的质量。GNSS技术不断发展完善,已经实现了项目全覆盖,能够使工程项目的测量更加全面可靠。在实际应用中,GNSS技术可以很好地进行工程数据收集和记录,并对数据进行分析,实现经济快速的工程定位,降低建设工作时间,提高工程测量的效率,从而促进工程测量的发展。例如在水利工程测量项目中的应用,水利工程的建设环境通常比较复杂,受到各类因素的影响,不利于测量工作的开展,在实际的应用中,GNSS技术不会受到天气因素、地形因素和外界条件的干扰,高效且精准地完成测量工作,不会因受到外界因素影响而产生测量误差,通过GNSS技术的引入,可以有效摆脱地形因素和环境因素造成的测量困扰。此外,对于大坝变形监测中,传统的测绘技术需要在良好的通视条件下才能完成,但是采用GNSS技术可以不受气候的限制,能够对大坝变形进行自动动态监测,通过计算机软件的应用,可以实现自动化的水平位移与垂直位移,为分析工作提供有效依据。
3.2 RS技术的应用
RS即遥感技术,RS技术在工程测量中的应用,主要基于航拍,通过对地面观测获取目标信息,从而实现地理信息的精准定位,在此过程中进行地理信息测量。RS技术能够有效实现大面积的地面同步观测,同时也可以保障测量数据的準确性,对工程测量水平的进一步提升具有非常重要研究意义。在实际发展中,遥感技术以及实现了全面发展,并且随着测绘新技术的创新,全面改变了工程测量方式,是未来发展的主要方向。
3.3 摄影测量技术的应用
在工程测量中,摄影测量技术属于全新的测绘技术,它是通过摄影的方式收集目标信息。随着我国科技水平的不断创新发展,摄影测量技术也得到了全面的发展。目前,摄影测量技术已经逐渐趋向于数字化模式发展,通过对摄影的影像进行计算机处理,可以有效地实现测绘效果。实现精准的测量效果,同时也能够实现在人口密集的建筑项目中进行快速的测量,提高工程测量的效率和品质,从而有效地降低工程测量的成本,对工程测量水平的提升也起到了重要作用。倾斜摄影测量技术是摄影测量领域近十几年发展起来的一项高新技术,该技术通过从一个垂直、四个倾斜、五个不同的视角同步采集影像,获取到丰富的建筑物顶面及侧视的高分辨率纹理。它不仅能够真实地反映地物情况,高精度地获取建筑物纹理信息,还可通过先进的定位、融合、建模等技术,生成真实的三维城市模型。
3.4 三维激光扫描系统的应用
三维激光扫描系统是通过三维激光扫描仪获取目标物体的表面三维数据,对获取的数据进行处理、计算、分析并建模,进而利用处理后的数据从事后续工作的综合技术。它主要是面向高精度逆向工程的三维建模与重构。采用三维激光扫描技术的方法无须设置反射棱镜进行无接触测量,在人员难以企及的危险地段使用优势明显[4]。
三维激光扫描可广泛应用于如下的一些方面:(1)建筑物、构筑物的三维建模,如房屋、亭台、庙宇、塔、城堡、教堂、桥梁、高架桥、立交桥、道路、海上石油平台、炼油厂管道等;(2)小范围的数字地面模型或高程模型,如高尔夫球场、摩托车障碍赛赛车场、岩壁等;(3)独立物体的三维模型,如飞机、轮船、汽车、塑像等;(4)自然地貌的三维模型,如岩洞等。例如,随着社会的不断发展,人们的环保意识也越来越高,随着可持续发展战略的不断实施,构建数字化矿山的工作对生态环境的保护具有重要意义。我国目前的矿山开采日益增多,导致生态环境被破坏严重,通过三维激光扫描新测绘技术对矿山的信息进行测量,并建立起矿山的三维模型,对破坏较为严重的地区进行分析,有利于采取一定的手段,改善矿山生态系统,避免灾害的发生,对矿山的生态环境保护具有重要意义。
4.结束语
综上所述,随着我国经济科技发展水平的不断提升,新的测绘技术不断涌现,这些测绘新技术正在不断融入工程测量工作,发挥良好的测量效果,提高工程测量效率和质量,并且可以在不同环境下进行高效测量。为此,我们要遵循时代发展趋势积极探索测绘新技术,通过对GNSS技术、RS技术以及摄影测量技术的应用,有效提高工程测量水平,带动各个领域中工程测量的发展,实现工程测绘技术的创新,有效提升我国的建设工程质量。
参考文献
[1]萧雁宾.测绘新技术在测绘工程测量中应用的探讨实践思考[J].智能城市,2019,5(14):93-94.
[2]张倩.測绘新技术在测绘工程中的应用分析[J].工程建设与设计 ,2019(10):249-250.
[3] 周予启,张胜良,焦俊娟,张慧丽,陆静文.GNSS自动监测系统在工程实践中的应用[J].测绘通报.2015 年S1期.
[4]蔡璋,罗来林,王晟,谭清燕,李欢.探讨长测距三维激光扫描仪在露天矿山测量中的应用[J].铜业工程,2020(000),001:35-39.
(作者单位:上海城建职业学院)
【中图分类号】TU198
【文献标识码】B
【文章编号】1671-3362(2020)10-0124-02