测绘新技术在工程测量中的应用

金月琴 吴崇真

1.中南勘察基础工程有限公司 湖北 武汉 430081

2.武汉科岛地理信息工程有限公司 湖北 武汉 430081

众所周知，工程测量是指测绘人员在工程建设设计、施工和管理阶段所进行的各种测量，为工程施工提供经纬坐标以及地势高度、几何形状等数据而展开的测量工作。测绘数据对整个工程建设有着重要意义，随着城市建设日新月异，工程数量增加、规模扩大，加之人们生活水平提高，对工程建设要求更严格，传统的测绘技术难以满足测绘要求。所以测绘人员应用测绘新技术，加快测量工作效率，以更高的精度把工程测绘带向新高度。本文将探究卫星定位技术、测量机器人技术以及无人机倾斜摄影技术，希望给工程测量工作带来更全面、更精准、更高效、更安全的测绘方案，保障工程建设顺利进行。

1 测绘新技术在工程测量中的应用发展趋势

1.1 测绘新技术的优势

首先，测绘新技术能够以更高效、简便的算法处理收集到的数据额。在实际建设工程开始测绘后，由于项目整体复杂性，测绘人员会得到许多方面的数据，这些数据不仅种类多，而且都是需要二次或多次计算处理的[1]。新测绘技术正是可以对大量的数据进行有效分析处理，以便于测绘人员得出工程项目的基本数据运算分析后的实时数据，且测绘新技术还能直观明了的将分析后的数据显示出来，一方面便于内行人员读取、理解数据，另一方面非专业人士同样可以从中获得数据信息，新测绘技术不仅简化测量数据的处理与运算还能为测绘人员读取信息提供便利，进一步提高了测量工作的效率。

其次，测绘新技术相较于传统测绘，其测量的精准度更高，传统测绘对一些特殊地形勘测相对困难，而测绘新技术通过对空间物体扫描投影，针对特殊的地貌特征也能游刃有余，不仅精准度更高，且收集相关数据信息的速度更快，凭借新测绘技术的智能化、信息化处理数据的功能，大大降低了人工测试可能出现的误差[2]。加之，测绘人员使用先进的测绘设备也能实时解析测绘数据，强化信息分析能力，以达到人工远远无法比拟的测算分析效果，既提高了测绘数据分析的效率，也保障了测绘数据的真实性、准确性。

最后，测绘新技术可以对得到的信息数据进行及时的总结。得益于测绘新技术对数据的实时分析，建设工程测绘工作开始时，新测绘技术测量所得的数据将直接同步上传至云端，不仅利于后期工作人员抽调数据，还能经过实时分析计算找到某些测量数据的误差，有效控制测绘数据，完成实时总结，可以更快捷的完成补救或重测[3]。如果工作人员需要查阅某一时间段或某一地点的测绘数据，测绘新技术能够直接扫描、检索全部的测量数据，同时也具备大容量存储功能，更方便工作人员随时查看，也可以实现测量数据资源的实时共享。此外，测绘新技术实时分析总结的功能使得测绘新技术工作的时间大大降低，节约了测量时间，给建设施工留出更充足的时间。

1.2 测绘新技术发展趋势

新时期，网络信息技术不断发展，高新技术不断突破，测绘新技术也不会停止脚步，依然会随着时代发展而发展，其未来发展趋势将主要在以下领域作出新突破：

其一，测绘新技术的精确度会越来越高，无论是测绘技术之间的升级突破，还是测绘工程企业间的竞争，注定了测绘新技术会在精准度上作出突破，未来只有精准度更高、误差更小的测绘新技术才能拥有竞争力，才会不断升级优化，或许会应用具备更先进的传感功能的仪器，提高测量精度也会增加测量数据分析的准确性[4]。

其二，未来的测绘新技术还会再测量速度、分析速度以及得出结论的速度上作出更高的突破，当测量速度加快，测绘工作将越来越轻松，但随着行业发展，竞争也愈发激烈。或许未来测量工作中测绘新技术就开始利用自动导航加自主控制等智能化技术来加速测量了[5]。

其三，测绘新技术还有可能在数据处理的效率上优化升级，以更先进的自动化技术、云计算分析功能等实现自动测算、自动上传数据再自动处理数据，直接给出结果，大大加快了测量工作的进程，简化测算环节[6]。

其四，未来的测绘新技术可能不再单一地应用在工程测量工作上，可能会以集成应用为目标，不断升级，也更加注重集成应用功能的开发。或许未来测绘新技术集成应用，能够实现对测绘现场更多功能的测绘以及更准确、更高效的集成测绘。

1.3 测绘新技术发展方向

目前，测绘新技术已经在工程测量中有着十分宽广的的应用前景了，其技术发展方向已经可以初步预见，大概会从以下几个方向升级：

第一，智能化方向，其实无论是未来的测绘新技术，还是我国其他科学技术，乃至各行各业都会向着智能化方向发展[7]。这是时代发展大趋势下必然发生的事，对此企业未来可能会在测绘技术中添加人工智能、人工芯片以及大数据分析技术等，以促进测绘新技术自己升级、突破，实现智能化测绘技术的完善，从而得到智能测绘数据，优化过程，更快地得出结果。

第二，无人化方向，因智能化发展，未来测绘新技术很可能实现无人化管理，技术人员将人工智能技术、机器学习技术以及无人机、测量机器人等代替人工测量人员，测绘新技术自身就能完成对测绘数据的测量以及落实实时检测工作，无需人为控制某一环节。

第三，数字化方向，同样是智能化、无人化发展影响以及时代发展主基调，测绘新技术会向着数字化方向发展，可能会运用数字化测绘技术、三维建模技术，对立体直观数据作出数字化解析，利用更加简短、明了的空间数据以及地理信息等数字来实现测绘数据的存储与传输。

第四，多源数据融合方向，未来因数据来源渠道更宽广、数据分析更便利，测绘新技术或许会重视多源数据来源的融合，结合多种测绘新技术，将不同渠道的测绘技术融合、数据融合，从而实现全方位、多角度的测绘数据分析与处理工作。

最后，测绘新技术未来发展方向多种多样，可以预见的是未来测绘新技术会更加智能化、自动化、数字化以及多源融合化，无论是在哪一方向取得新突破，测绘新技术都会给测量工作带来极大的便利，会给项目工程测量带来更好的服务体验，数据分析与处理都会更准确、高效。

2 测绘新技术在工程测量中的应用

2.1 卫星定位技术

卫星定位技术在工程测量中主要利用卫星对已知的位置有标记功能，只需要测算用户接收机与该已知位置的距离，就能结合多颗卫星数据实现对接收机具体位置的实时监测。当前全球已经拥有众多定位系统，如北斗系统（BDS）、GPS定位系统、Galileo系统以及GLONASS系统等。这些卫星定位技术在工程测量中被应用广泛，大多数卫星定位技术都是不受通讯条件限制，已知位置的锚点全部都会记录在卫星系统上，在工程测量工作中体现出极高的处理速度、非常高的精度以及全天候，简单操作的特点。测绘人员利用卫星定位技术可以很快确定目标地面的准确三维信息，不必再派遣人工前往实地进行勘察检测。可以说卫星定位技术为众多项目工程建设提供了参考数据[8]。此外，除工程测量外，卫星定位技术还能用于地形勘查、地面测量等方面。

如果是在工程测量位置地位功能体现上，卫星定位测绘新技术相比于传统全站仪测量技术有着更宽阔的测量范围，几乎全球各个角落都在卫星定位下，且精度极高、速度极快。卫星定位测绘也没有复杂的操作，只需确定接收机信号，该测绘技术将自主测试距离，快速获得目标物体或位置的表面三维信息，测量工作的效率得到巨大提升。

如果是针对工程测量某处地形的测绘，卫星定位技术同样可以经过接收信号机来准确识别、快捷得到该地形的地表三维信息，如经纬坐标以及地势高度、海拔、整体外形等，大力支持地形测绘工作，提供准确地质数据。

如果是针对大地测量的测绘工作，测绘人员应用卫星定位测绘新技术同样可以准确获取该目标大地的位置以及高程信息，用对应的参数来表示相应地球大地的形状与尺度，以便于工程测量为地球物理研究以及大地测量提供更准确的数据支撑。

2.2 测量机器人

工程测量工作中测量机器人新技术主要是作为一个测量平台，将自动目标识别、自动目标跟踪与记录、自动测角、测距以及自动拍照、等多种功能融合在一起。其机器人内部搭载了超高精度的传感器以及数据测量与测量的芯片。测量机器人具有高测量精准性、实时性强、全自动化以及超高工作效率的特点。具体表现为：其一，全自动特点。因测量机器人能够独立运行，可以结合观测方案与观测限差完成自主周期性观测，不需要人为操控，一旦其自主观测中发现异常，测绘新技术会自动判断、辨别出来，并令测量机器人就异常部分重新参与自主测量，大大节省了人力资源；其二，超高精准度的测量。由于测量机器人内部具备传感器与测量芯片、仪器等，相较于人工以及传统测绘有更高的收集效率以及准确性；其三，实时监测的特色。测量机器人同样可以实现监测目标当前状态以及变化的同时将信息数据上传，进行结果分析，测量工作效率非常高。

另外，测量机器人在变形监测中发挥重要作用，如桥梁的变形监测、建筑基坑的变形监测以及隧道的变形监测等领域都广泛应用了测量机器人新测绘技术。

桥梁的变形监测中，测量机器人凭借其内部超高精准度的测量芯片、仪器以及传感器，一边检测桥梁结构变化，一边传输结果数据，以实现实时监测的功能，且根据测量机器人的全自动测量特点，其机器人独自在复杂桥梁结构上完成检测，为项目工程节省了大量人力物力，有效降低了工程成本，侧面提高了企业经济效益。

建筑基坑的变形监测中，测量机器人通过其测量特点，以其优异的结构构造，结合高精准传感功能，对建筑的基坑整体结构、特点以及变化等进行实时测量，出于基坑结构特点考虑，测量机器人不需要人工下入基坑中就能实现全自动监测，无视地形的复杂性，及时将结果上传，且既能保障测量的精准度又能保障测量的工作效率。

隧道的变形监测中，测量机器人同样得益于高精度的传感器与高效的测量性能，可以对隧道进行结构扫描、勘测，实时观察隧道的变化情况，全自动测量模式下，即便再复杂的隧道也不会阻碍机器人的脚步，人员不必涉险去勘查隧道，同样可以节省测量工作成本支出，还能保障测绘人员生命健康安全。

2.3 无人机倾斜摄影测量

在工程建设测量工作中应用的无人机倾斜摄影测量技术主要利用了无人机道具，在其飞行平台上放置许多微型传感器，使得无人机可以通过360度无死角的监测范围来实现多角度的影像收集工作。且智能化设计令其可以在预设算法下完成自动化航测，其连接的建模软件也能通过接收的影像自动完成数字化建模，再经过人工精修整理，就能得到现场实景3D全景图。在这个过程中测绘人员利用无人机倾斜摄影测量技术实现了对施工勘测地点场景的快速建立、还原了真实的建筑模型。此技术具有较高的分辨率，且成本低，运行快，同样保障了高精度。

测绘人员经常在大比例尺地形图测绘中应用无人机倾斜摄影测量技术。主要针对了城市三维建模。并且，测量工作人员不仅依靠新测绘技术完成了城市三维建模，还能通过测绘新技术对城市的地形、已有建筑物进行3D全息复刻，快速将城市信息精准地录入该技术的电脑控制端，为城市规划、建筑管理、新建工程等提供数据、信息，促进城市发展。另外，无人机倾斜摄影测量技术同样可以监测地震灾害，用于水利工程测绘以及陆地道路规划等都有相当超前的优势。

该技术在城市的三维建模方面有着独特的性能优势，其通过无人机飞跃各建筑物，利用无人机上搭载的传感、摄影等仪器，将经过的建筑打印为超高分辨率的三维立体模型，传输到云端，实现对城市的实时监测，为城市建设方案设计提供真实、直观的图形数据以及分析结果。

该技术用于监测地质灾害时，同样得益于高精度的航拍功能，可以根据对同一地形的实时航拍信息转化为三维模型，以对比地质、地形的细微变化，当出现异常就能提前示警。

该技术应用在道路规划上，可以提供更加合理的设计、改良方案，无人机对城市全体道路情况进行上传，对比周围环境以及道路交错情况，不仅获取到清晰的三维立体模型，还能为交通监管、道路优化改造提供建议。

3 结束语

总而言之，新时期测绘新技术具有测量工作效率快、精准度高、可实时监测、算法简便、结果分析及时等优势。未来测绘新技术将向着智能化、自动化、数字化以及集成化方向发展，并且将更具准确性、高效性，数据分析逐渐实现动态实时，在各大测量工作中都有良好的发展前景。卫星定位技术、测量机器人技术以及无人机倾斜摄影测量技术对工程项目测量工作有极高的应用价值，对促进测绘工程行业发展有重要意义。