GIS技術和數字化測繪技術的發展及其在工程測量中的應用

摘 要:以GIS和數字化測繪為重點，全面介紹了3S(GPS，GIS，RS)技術的發展及測繪新技術在工程測量中的應用。

關鍵詞:GIS測繪新技術3S

中圖分類號:P28文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)09(b)-0111-01

近年來，隨著我國科學技術的發展和綜合國力的提高，國內興建了一大批規模大，質量要求高的項目，這些項目涉及跨江大橋、超長隧道、高層建筑、攔河大壩以及科學實驗和工業設備。工程測量在保證這些復雜工程的實施上伴演著重要角色，而這些工程從設計，施工到竣工都對工程測量技術提出了更高要求和更大考驗。因此，更加高效智能的測繪技術被越來越多地受到人們重視。

1 工程測量發展概述

工程測量，是指工程項目各階段所進行的測量工作，包括測量數據、方法和技術在內的總和。隨著社會科技的進步，現代工程測量已突破了傳統靜態的測定，逐步向著動態化，數字化、自動化、智能化方向發展，在與光學、機械學、自動化科學和計算機技術的相互交叉滲透中，產生出了一系列數據采集、處理、監控的測繪新技術，為工程測量提供了新的方法和手段，其中包括全球定位系統(GPS)，遙感技術(RS)，地理信息系統(GIS)及數字化成圖技術。目前，工程測量的服務范圍相當廣泛，其應用領域除交通、城規、農林、水電、資源外，還廣泛應用于環境評估、國土管理、通訊、公共管理、統計和金融商業等領域。

2 GIS技術的發展

GIS(Geographical Information System)地理信息系統，是一門以地理信息為核心，以計算機技術作支持，集空間科學、環境科學、遙感科學、地理學、地圖學、信息學管理學于一體建立起來的綜合技術與學科。自上個世紀60年代興起以來，得到廣泛關注和迅猛發展，目前已成為許多學科領域獲取、存儲、查詢、分析、管理地理空間信息重要工具。GIS的核心是基于實測數據的數據庫，除具有優良的數據庫管理功能外，還具有超強的數字化制圖系統，以及通過空間查詢和空間分析后的輔助決策功能。

空間分析功能是GIS的出發點和目標，GIS通過對原有信息的處理得到對決策具有指導和啟發意義的新信息。例如，美國三里島核擴散事件中，利用GIS系統在24小時內作出了各種可能擴散范圍和損失的估計。全球大面積小麥估產，火山爆發預測，全球天氣周期性分析等都是在GIS系統下進行的。2006年2月我國GIS系統——國家基礎地理信息系統1:50000數據庫通過驗收，這是我國目前比例尺最大精度最高的GIS系統，目前該數據庫已在國土規劃、農林水電、交通國防等部門使用，產生了良好的經濟效益和社會效益。

3 數字化測繪技術的應用及前景

目前，在工程測量中已形成了以GPS、GIS、RS、網絡通信技術為核心的數字化測繪技術體系。數字化測繪新技術伴隨著計算機網絡技術和測量儀器的智能化而興起，標志著測繪技術的發展方向。

3.1 其他數字測繪技術在工程測量中的應用

GPS(Geographical Position System)全球定位系統技術，是一種利用導航衛星進行測時測距的技術。GPS技術以其高精度、高效率、無通視要求、全天候、操作簡便等特點，已全面取代了傳統測角、測距、測水準的方法，作業半徑10～15km，精度衰減每公里只有1mm，測站靈活，更適應不利條件，方便野外測量。GPS測量大體可分為靜態測量和動態測量。靜態測量是由兩臺或兩臺以上GPS接收機觀測數據，再經平差、坐標傳遞、、坐標轉換等最終得到測點的坐標，常用于布設精密工程控制網，監測大壩變形，高層建筑變形，隧道貫通測量等精密的工程。

RS(Remote Sensing)遙感技術，即航空或衛星利用可見光、紅外、微波等對地形地貌進行攝影成圖的技術，可分為航空遙感和衛星遙感兩類。目前利用遙感技術獲取信息，已發展到多波段、多角度，更高空間分辨率和光譜分辨率。RS技術還運用于城市綜合調查，編制水文、交通、土地等專題地圖，為國土資源的開發利用和城市規劃建設提供了寶貴的信息資料。

數字化成圖技術，主要用于大比例尺地形圖和工程圖的繪制。傳統的成圖方法采用野外測圖加內業整理數據繪圖，工作艱苦且成圖周期長。內外業一體化，即利用儀器在野外將碎部展繪成圖。主要設備是全站儀加電子平板或電子手簿。在作業中將電子平板與全站儀相連，動態地獲取測量數據，在屏幕上即測即繪成圖。或者通過遙控電子平板，將所測得的數據傳送到鏡站指揮站，后由鏡站進行繪制。當距離較遠通視較差或外業環境惡劣時，可用電子手簿和草圖記錄方法實現。利用數字化成圖技術，實現了數據采集與圖形編輯的同步完成，該方法精度高且可靠性好。近年出現了掌上電腦(PDA)與全站儀無線聯機，采集數據并現場成圖的外業模式。PDA攜帶方便、操作簡潔，在城市建設的工程測量中有廣泛應用。

3.2 3S集成技術

3S技術，即以GPS、GIS、RS為核心的新測繪技術的總稱。廣義3S集成技術應是現代化測繪技術、遙感技術、定位技術及圖像處理技術，與計算機技術結合而產生的一個數字化得測量系統。3S集成技術堪稱測繪技術上的一次觀念性的革命，也是工程測量的一個發展趨勢。

3S技術已經存在了相當長一段時間，但目前3S集成技術仍是松散的，還有待整體系統上的統一。RS與GPS是GIS強有力的數據來源，GIS也是數字地面模型強有力的解析工具。如今3S技術已經被運用于一些諸如全球變化、環境監測、海洋導航、防災減災領域。

4 結語

測繪技術在工程測量中的應用正全面地推廣和普及開來，而工程本身對工程測量的要求也愈來愈嚴格，我們應該把握好現代工程測量的發展趨勢，接受并運用新技術、新方法來迎接工程測量的新挑戰。當前以3S集成技術為核心的測繪新技術尚處于起步階段，但其應用前景已十分明朗，作為一名工程測量的技術人員，我們應積極推動測繪新技術的應用與開發，拓展新技術的應用領域，加強新技術之間的集成度，為測量事業的進一步發展而做出貢獻。

參考文獻

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[2]史華林.工程測量中數字化測繪技術是應用[J].中國新技術新產品，2010(23).