數字技術在工程測量中的應用

賀應剛 劉大新

(四川省建筑設計院，四川 成都 610000)

近幾年來，為了全面提升工程測量的水平，數字化技術產品的研發速度不斷加快，各種數字技術紛紛應用到測量工作中，為測量人員提供了顯著幫助。工程測量的工作人員為了使數字技術得到更高水平的改進，在更高的程度上符合各項工程測量的各項化需求，開始進一步加大對于數字化測繪技術的研究。就新時期的測量工作狀況來看，數字技術當前的應用已經呈現出一種系統化的、較為完善的狀態，推動其在更多測量工作發揮作用勢在必行。

一、數字化測量技術類型與應用優勢分析

1 數字測量技術類型

數字化的測量技術是以計算機技術、網絡技術、智能儀表技術、數字化技術的發展為基礎，逐步研發出來的測量技術，在當前時期已經被全面地應用到我國工程測量的各項工作中。具體來講，數字化的測量技術主要包括GPS、GIS、RS的3S技術以及紙質地圖處理技術、攝影測量技術、成圖技術等幾種類型，各種技術均具有其自身的技術優勢，為當前的工程測量提供了有效的幫助。本文下面就對3S技術以及各項圖形技術加以分析:

1.1 3S技術

1）GPS技術作為全球定位系統技術，主要應用于對測量對象進行全球定位，它借助于衛星、接收機等設備，可以突破時間、空間的限制，實現對于該對象的多維化動態定位，對于植被繁茂缺乏有效通視條件的深山溝壑測量工作尤其具有優勢。2）GIS技術作為地理信息系統技術，主要用來對測量測量中的各項信息進行收集、整合、管理、分析以及三維化的測量結果展示，可以實現對于各測量對象的過去、當前、未來等各項狀況的有效分析與預報，目前廣泛地應用于氣象預報、地質勘查、農田水利建設、環境監測等工作中。3）RS技術作為遙感系統，主要借助遙感衛星以及航空攝影技術，對測量對象的比例尺進行圖形影像的獲取與展示，進而為測量工作者提供直觀化的圖形參照，它目前在水位監測工作中應用極其廣泛。3）3S集成技術。為了全面提升各項技術的應用效果，使各項技術實現優勢互補，測量人員對3S技術的綜合集成應用日益增加，在濕地生態環境的質量監測體現出了極大的工作優勢。

1.2 圖像技術

1）地圖處理技術，是用來對紙質地圖進行自動化的掃描錄入、分析、修補、完善，以實現對于紙質地圖的比例尺、現實性、精準性等各項信息的有效反映，可以極大地減輕工作人員處理紙質地圖的工作負擔。2）攝影測量技術是以計算機技術以及模式識別理論作為基礎發展起來，它與GPS技術相結合，可以實施對于測量對象的自動化、數字化影像測量，以使大面積、大比例尺的地形圖實現清晰的展現。3）成圖技術是以全站儀與電子手簿等設備，通過電子平板、內外業一體化等工作模式進行工作，主要是用來對具有較大比例尺的地形圖、工程圖實施數字化的測繪，用于幫助測量工作人員突破各種限制進行精細的測繪。

2 數字測量技術優勢

1）測量人員使用數字測量技術進行測量工作，可以輕松便捷地對測繪產品進行維護、使用以及信息的補充完善，有利于自身對技術設備進行靈活的使用。而且，數字測量技術還能夠針對不同測量用戶的具體需求進行數據的針對性、自動化加工，繼而為測量人員提供清晰化、可縮放拼接的圖形影像，進而使測量人員高效地開展工作。

2）測量人員利用數字化技術開展測量工作，還可以借助于各項技術具有的突破時空限定進行測量的性能，以及計算機的模擬作用，對被測量物質的地形、地貌以及各項地籍要素進行清晰化、直觀化、形象化的展現，便于測量人員針對各項測量數據開展統計、分析、匯總、整合工作。同時，有利于其他人員對測量結果進行讀取。

二、數字技術的測量內容與具體應用實踐

1 數字技術測量的內容

測量人員對數字技術進行使用，存在于諸多的方面，單就成圖技術方面來講，數字化的圖形測量工作主要可以從地面測量、原圖處理以及航空成像測量這幾個部分來分析。本文下面就以成圖技術的應用為例，對這些方面加以分析:

1）地面測量。此方面工作是指測量人員在面對沒有具體比例尺要求的工程測量工作時，可以直接以內外業一體化的工作方式，對地面上的物質進行測量，以獲取關于被測量對象的相關信息。此項方法可以得到具有較高精準度的數字化地圖，在應用過程中，測量人員只需要選擇與測量無相鄰的某點作為控制點，并將前者相對于后者的精度設定為5cm以內。

2）原圖處理。此方面工作是指測量人員在進行測量的過程中，受到經費、時間或空間等方面因素的限定，而難以使用數字化的地形圖展開實際測量工作，進而采用計算機、掃描儀、數字化轉變儀器、數字化的軟件、繪圖儀等，對原有的紙質地圖進行處理，進而使紙質地圖轉變成數字化的地圖，用來幫助工作人員突破無法使用數字化地形圖的限制，開展測量工作。

3）航空成像測量。此方面工作是指測量人員借助于航空攝影機對某個測區范圍較大的對象進行測量，以獲取關于該測量對象的多維、精準、直觀的影像，并對測量影像進行外業判讀以及內頁建模，繼而獲得關于被測量對象的數字化圖形，以完成測量工作。此種技術具有精度高、效率高、成像均勻、成本較低、不受環境限定等優勢，對城市規劃測量工作具有較高的助益。

2 數字測量的應用實踐

2.1 測量作業模式

測量人員在具體工程測量中應用數字技術輔助開展工作，主要通過三種模式來實施，即電子的經緯儀與測距儀配合作業、內外業一體化操作、全站儀與電子平板（或電子手簿）配合工作。

1）利用經緯儀和測距儀進行配合作業，是指測量人員借助于測距儀人工對控制點進行定向以及方位角檢查、水平距離和高差計算等工作，再使用經緯儀將各數據轉變成每個監測點的坐標。同時，測量人員再使用數字通訊設備將外業的觀測數據錄入微機設備，然后對數據進行轉碼，傳遞給內業工作人員，再由內業工作者借助圖形編輯軟件將接受到的數據編碼轉變成實際的圖形，并在顯示屏上呈現出來。

2）內外業一體化操作的方式，是指測量人員使用全站儀以及電子平板進行聯機的野外作業，對各測點進行圖形繪制，需要測量人員具有深厚的施工經驗及操作技術，雖然不需要進行手工繪圖，但非常容易出現錯誤。若是使用遙控型的電子平板又會造成過高的測量成本，不利于提高測量收益。因此，就目前來看，測量人員仍然傾向于使用草圖和電子手簿的方法來開展作業。

3）使用全站儀和電子平板配合作業，一種是有碼作業，它指的是測量人員以各測量點的類型以及幾何關系的編碼為基礎，將編碼輸入到計算機中，以借助測站和棱鏡對各測量點的信息進行交流傳遞，通常會出現測量錯誤，且浪費時間。另一種是無碼作業，測量人員只需要對草圖進行繪制記錄，并且分析各點的相鄰關系，再以電子手簿指導全站儀對相關數據進行獲取，并傳遞給作業人員，進而完成測量，具有較多的優勢，比有碼作業更受歡迎。

2.2 具體測量工作

1）地籍測量。新時期，國家的城鎮規劃工作速度不斷加快，極大地提升了地籍測量工作的需求，這就為地籍測量人員提出了較高的工作要求。工作人員只有借助于先進的數字化技術進行測量，方能滿足當前的工作需求。因此，數字化的測繪技術開始取代傳統的平板儀測繪等方式，成為目前地籍測量的主要手段。具體來講，測量人員借助GPS技術對測區內各要素的坐標進行獲取與分析，選擇適宜的測量點位作為檢測點，再利用GIS對各項數據進行整合研究，為最終生成地籍圖提供有效數據，然后呈現出精準的地籍圖，完成自動化測量。

2）物探測量。近年來，我國逐步加強了對礦產資源開發以及礦區周圍環境的保護，這就要求測量人員認真做好對于礦產資源及環境的測量工作，因而，新的數字化測量技術，開始被應用到物探測量工作中，成為物探放線的重要輔助手段。測量人員借助于全站儀進行放線，可以對各個測量點的具體坐標、各點之間的水平距離以及高差等進行有效的測量，同時，還能夠借助計算機，及時、精準、便捷地將所測量的數據，制作成電子文本形式的觀測對象剖面圖，具有較高的測量工作優勢。

結語

數字測量技術的使用，著實地為我國的工程測量工作作出了重大的貢獻，使測量工作中的諸多技術限制以及質量缺陷得以突破，成為了測量人員開展工作的有效輔助手段。因此，未來時期，測量人員要想使自身的工程測量工作獲得更好成果，必須努力加大對數字化技術的研究以及深入應用，努力地推動測量技術的更新與完善。

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