测绘新技术在测绘工程测量中的运用探析

2023-01-09王俊

工程建设与设计 2022年5期

王俊

（合肥市测绘设计研究院，合肥 230061）

1 测绘工程特点

测绘工程指的是对空间信息进行采集、处理、分析与应用的过程，主要是利用先进技术进行地球、建筑物三维特征与指定参考系关系、运动物体的特征与多维参数以及地球重力场及其内部物理特征的研究，将研究结果应用在工程当中[1]。

在先进技术的支持下，测绘工程的特点较为明显。第一，测绘工程实现了测量内业与外业作业的一体化。可以为测绘工程提供大量的时空信息，且可以在进行测量外业作业的同时开展测量内业作业，即测绘工程测量人员可以在野外采集信息的同时处理数据信息，提高了测量效率与质量。第二，测绘工程实现了数据获取与处理的自动化。智能化技术与自动化技术的快速发展为测绘工程测量提供了支持，测量人员可以直接通过测量设备自动采集和处理数据信息。第三，测绘工程实现了测量过程控制与系统行为的智能化。当前，测量人员可以直接利用计算机系统与远程控制系统控制测量行为，减少了测量控制过程对人力的需求，提高控制的智能化水平。第四，测绘工程实现了测量结果与产品的数字化[2]。经过数字化设备与计算机处理之后，测量结果便展现为数字化信息，提升了数字化水平。第五，测绘工程实现了测量信息管理的可视化。测量人员可以通过专用设备与系统观察信息处理的全过程。第六，测绘工程实现了信息共享。在信息化时代中，实现测绘工程的信息共享可以提高工作效率，而信息技术的应用实现了信息共享。此外，测绘工程也展现出了精确、可靠、快速、遥测、实时、简便、安全以及集成等特点。

2 常用的测绘新技术分析

2.1 遥感技术

遥感技术是根据电磁波理论，应用传感仪器收集并处理远距离目标辐射和反射的电磁波信息，并将信息处理成图像，从而达到探测和识别地面各种景物目的的技术[3]。遥感技术的应用需要利用飞机、人造卫星或其他飞行器收集地面目标的电磁辐射信息，从而对地球环境与资源进行判断。遥感技术是由航空摄影技术、航天技术以及电子计算机技术共同发展而来的。当前，常用的遥感器有很多，如电视摄像机、照相机、成像光谱仪、合成孔径雷达、多光谱扫描仪以及微波辐射计等，传输设备可以将这些信息采集设备采集的数据信息传输至地面站，之后图像判读仪、彩色合成仪以及图像处理机等设备会自动处理信息。遥感技术作为一种测绘新技术在测绘工程测量中发挥着重要作用。测量人员可以利用遥感技术获取地面上工程测绘目标的数据信息，并对数据信息进行处理，可有效提高测绘工程测量的效率与质量。同时，在未来可以进行地面、航空与航天的多层次遥感，构建地球环境卫星观测网络；传感器也会覆盖电磁波谱的全波段；在图像信息处理方面会实现光学与电子计算机的混合处理，并具有模式识别与自动分类等功能；会实现精确化与定量化的遥感分析解译；会与GPS 以及GIS 形成一体化的技术系统。

2.2 全球定位系统技术

全球定位系统技术即GPS 技术，作为测绘新技术，在测绘工程测绘中发挥着重要作用[3]。GPS 系统主要是由GPS 卫星星座、地面监控系统以及GPS 信号接收机共同组成的。在卫星技术快速发展的过程中，GPS 技术水平不断提升，可以实现全球范围内的位置更新并提供实时导航。相比于传统的导航系统，GPS 实现了海、陆、空全方位三维导航与定位，其基本原理是利用卫星采集全球区域的地理信息，分析数据信息，从而得到全方位的数据信息。一般情况下，需要利用计算机进行二次处理才能够获取更准确的数据。在测绘工程测量中应用GPS 技术的方式较多，例如，可以将GPS 技术与现代通信技术结合起来，从而将静态三维坐标转变为动态三维坐标，也可以利用载波相位差分法GPS 技术，增强定位的精确性。

2.3 地理信息系统技术

地理信息系统即GIS 技术，是多个学科共同发展形成的，指的是以地理空间为基础，利用地理模型分析方法提供地理信息的系统，主要是为地理研究与决策而服务的。在测绘工程测量当中，测量人员可以利用地理信息系统进行目标信息的采集，之后将数据信息上传至数据库，之后地理信息系统会自动将表格型数据转变为地理图形。同时，地理信息系统可以储存大量的数据信息，可以进行空间动态测量，并进行实际情况的模拟，可以为测绘工程测量提供数据支持，也可以增强测量的准确性。地理信息系统的应用范围十分广泛，在应用过程中需高度重视地理信息系统在测绘工程测量中的作用，优化资源整合与分配。

2.4 数字化测绘技术

数字化测绘技术结合了传统的测绘技术与计算机技术，可以提高测绘工程测量的自动化水平与可视化水平。相比于传统的测绘技术，数字化测绘技术可以利用计算机模拟真实情形，直接通过图形等直观方式展示测绘工程测量结果，降低了测绘结果的理解难度。其次，通过数字化测绘技术可以利用计算机储存和处理测绘信息，为信息使用提供便利。同时，利用数字化测绘技术也可以根据用户的实际需求排列图形当中的要素，增强结果的针对性，也可以随意拼接图形或改变图形的比例尺，扩大测绘结果的应用范围。此外，利用数字化测绘技术可以提高对地形地物的表达精度，提高信息传输效率。为了满足测绘工程测量的要求应灵活应用数字化测绘技术，如可利用数字化测绘技术取代人工模拟测图技术，提高测绘工程测量的质量。同时，也可以灵活应用与数字化测绘技术有关的测绘软件，提高数据采集效率，为测绘工程测量提供保障。

2.5 摄影测量技术

摄影测量技术指的是通过摄影获取信息、处理信息、提取信息并展示测量结果。摄影测量学属于测绘学的分支，主要作用是绘制不同比例尺的地形图，构建数字地面模型，从而为土地信息系统以及地理信息系统提供数据信息。在应用摄影测量技术时需解决几何定位与影像解译这2 个问题，其中几何定位是明确目标的大小、空间位置以及具体形状，需要利用测量学的前方交会方法，而影像解译是明确影像对应地物的具体性质。根据摄影机的位置可以将摄影测量技术分为航空摄影测量技术、航天摄影测量技术以及地面摄影测量技术等类型；根据应用领域可以将摄影测量技术分为非地形摄影测量技术与地形摄影测量技术这2 种类型；而根据技术处理手段，可以将摄影测量技术分为数字摄影测量技术、解析摄影测量技术以及模拟摄影测量技术。相比于其他测绘技术，摄影测量技术基本不受地理位置、气候状况等自然条件的影响，可以直接反映目标，让测量人员获得大量信息，可以生产数字线划图、纸质地形图等产品。

2.6 信息化测绘技术

灵活应用信息化测绘技术有利于促进测绘工程测量的发展，进一步推动测绘技术的进步。信息化测绘技术包括很多技术，如RTK 技术、坐标基准构建技术等。在测绘工程测量中应用信息化测绘技术可以提升测绘工程测量的质量与效率。相比于数字化测绘技术，信息化测绘技术可以提供实时的地理信息综合服务，因此，我国近年来致力于信息化测绘体系的构建，希望能够实现信息交互网络化、数据获取实时化、信息服务社会化、技术体系数字化。为了实现这些技术，应充分发挥现代坐标基准构建技术、高精度地球重力场模型与大地水准面精化技术、无缝导航与位置服务技术以及卫星导航与RTK技术等现代化测绘基准技术；三维航空相机阵列摄影测量技术、准实时航空主动遥感测图技术等地理信息系统技术；传感器数据自动处理技术、基础地理信息动态更新技术、多源遥感数据高性能计算技术等地理信息自动化处理技术；多元时空网络地理信息系统技术、数字城市与区域空间信息共享服务技术等网络化管理与服务技术。

3 测绘新技术在测绘工程测量中的运用

3.1 测绘新技术在地籍测量中的应用

传统地籍测量工作一直应用人工测量方式，整体测量效率较低，且无法保障测量数据的准确性，很难有效开展地籍测量工作。而将测绘新技术应用在地籍测量当中可以充分发挥GPS 技术与RTK 技术的作用，提高地籍测量的效率与准确性，并灵活应用测量数据，为地籍测量提供丰富的信息。

3.2 测绘新技术在城市给排水工程中的应用

测绘新技术在城市建设中也发挥着重要作用，如可以为城市给排水工程的建设提供数据信息。给排水工程是城市建设的基础工程，影响着人们的正常生活与生产。而给排水工程贯穿在地下，会受到地下管道的影响。利用测绘新技术进行工程测量可以了解地下管道的数量、构造以及具体的分布情况，降低了给排水工程的设计难度与施工难度。例如，在给排水工程中应用测绘新技术可以为水准仪、全站仪等设备的放置提供支持。其中，数字化测绘信息技术可有效增强地下测绘的精准性，为地下给排水管道的铺设奠定基础，有利于促进城市发展。

3.3 测绘新技术在水利工程中的应用

在水利工程当中可以利用GPS 技术进行工程定位测量，并利用三维技术构建水利工程的整体框架，之后利用影像技术进行图像分析，从而为水利工程建设提供支持。

3.4 测绘新技术在通信工程中的应用

随着信息化建设水平的提升，我国科学技术不断发展。在通信工程建设时，可以将遥感技术应用在通信路线的规划当中，增强路线施工的可行性。同时，也可以利用GIS 技术进行网点的测量，保障通信工程建设的质量，为人们的生活生产活动提供便利。

3.5 测绘新技术在测绘工程测量中的应用前景

从当前的应用情况来看，测绘新技术在测绘工程测量中的应用前景十分广阔。首先，随着计算机技术、网络技术与信息技术的发展，测绘新技术的技术含量将不断提升，可以更高效地处理测绘工程测量数据。其次，测绘新技术会越来越重视数字化的应用，可以进一步提升测绘工程测量作业的数字化水平，有利于提升测绘工程测量的整体质量。此外，未来测绘新技术的理论与实践会不断发展，这就需要提高测绘工程测量人员的专业素养。