試論現代測繪技術在工程測量中的應用

劉少靖　林東

摘 要：工程測量是工程建設的初始工作，更是關鍵環節，因此做好工程測量工作是順利進行工程建設的基礎。隨著技術的不斷發展和我國對測繪工作重視程度的不斷加強，涌現出了越來越多的新型現代測繪技術。文章對工程測量過程中的3S（GPS、GIS、RS）技術和數字化測圖技術進行了概述，并分析了現代測繪技術在工程測量中的具體應用，最后得出相關改進建議，為今后的研究和實踐活動提供了參考。

關鍵詞：現代測繪；工程測量；3S；應用

中圖分類號：P258 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）15-0047-02

對于現代的工程測量工作而言，應用最廣泛的測繪技術為3 S技術和數字化測圖以及攝影測量技術，3 S技術的成功運用為工程測量的有效運作提供了可靠的保障?，F代測繪技術的運用有利于提高測量精度，也能有效的提高測量水平，保證了工程施工所用數據的有效性。與此同時，隨著現代工程建設標準的不斷提升，對工程測量的要求也越來越嚴格，利用現代測繪技術來提高工程測量數據的精準度是現代工程測量的必行之路。

1 現代測繪技術概述

1.1 全球定位系統（GPS）

GPS是英文Global Positioning System（全球定位系統）的簡稱，是一種在全球范圍內進行實時的定位和導航的系統，且具有全方位、高精度、全天候、全時段等特點。GPS在測繪工作中的運用主要是：通過該導航系統對工程中的時間和距離等進行精確測量。其相對其他距離測量系統而言的主要優點為：具有很強的抗干擾能力、無需通視、高效率、操作簡單、保密性好。隨著測繪技術的不斷發展，在GPS技術的基礎上又有了一種全新的RTK技術，該技術能使用測圖軟件一次性形成電子圖，甚至不需要布置控制點，為工程測量帶來了巨大便利。GPS-RTK技術的工作原理如圖1所示。

1.2 地理信息技術（GIS）

地理信息技術英文為Geo-Information System，縮寫GIS，又稱為資源與環境信息系統。通過測量獲得的地理信息是該技術的基礎，該技術能利用收集的信息建立自己的數據庫，隨著信息技術的發展，GIS在工程測量中的運用也越來越廣泛。GIS可以分為五部分：人員、數據、硬件、軟件和方法，通過各部分的銜接可以實現對工程空間的深度分析，有助于工程測量數據向網絡平臺發展。

1.3 遙感技術（RS）

遙感技術英文為Remote Sensing，簡稱RS，一般是指從外層空間或高空接收來自地表的各類以電磁波的方式進行傳遞的地理信息，接著對這些信息進行掃描、攝影、傳輸和處理，進而對地表狀態和現象進行遠距離控測和識別。該技術屬于一種綜合性非常強的技術，不僅僅用于現代測繪，還能運用到農、林業等方面。

1.4 數字化測圖技術

數字化測圖技術是一種野外數據采集的技術，利用全站儀以及GPS接收機等采集數據，同時在野外繪制草圖，利用數據處理軟件把采集到的數據上傳到計算機中，再利用計算機繪圖軟件繪制成電子圖。相對于其他技術而言，數字化測圖技術在野外進行數據采集的時候不需要編碼，測量數據能夠直接通過電子設備進行繪圖，而且便于修改。

2 現代測繪技術在工程測量中的應用

2.1 應用于平面控制測量中

平面控制測量是工程測量中比較具有代表性的一個環節，決定了整個工程所用資料的準確性。平面控制網的建立，可采用衛星定位測量、導線測量、三角形網測量等方法。進行平面控制測量的目的是精確測定平面控制點的位置，所以往往需要建立平面控制網。平面控制網的布設，應遵循下列原則：

①首級控制網的布設，應因地制宜，且適當考慮發展；當與國家坐標系統聯測時，應同時考慮聯測方案。

②首級控制網的等級，應根據工程規模、控制網的用途和精度要求合理確定。

③加密控制網，可越級布設或同等級擴展。近些年來，由于GPS系統具有定位精度高，觀測時間短，測站間無需通視，可提供三維坐標，操作簡便，全天候作業等特點，運用GPS技術進行平面控制已經越來越普及。

2.2 應用于高程控制的測量中

首先說明什么是高程控制，在進行工程測量時，在一定間距間要設置高程控制點，而且在相鄰高程控制點之間還需要有水準路線，從而形成各水準路線的高程控制網。高程控制測量可采用水準測量和電磁波測距三角測量。高程控制首級網應布設成環形網，當加密時，宜布設成附合路線或節點網。高程控制網的布設以及水準點標石的埋設應按照國家及行業標準來進行，對于施測方法，則需要根據高程控制網的等級來確定。高程控制網施測過程中比較復雜的是跨河水準測量，可以采用光學測微法、傾斜螺旋法、經緯儀傾角法、測距三角高程法、GPS測量法進行施測。隨著GPS技術的不斷成熟，GPS技術結合高精度高分辨率大地水準面模型，可以取代傳統的水淮測量方法測定正高或正常高，可達到公分級精度，滿足高程要求不是很高的測繪項目，真正實現GPS技術對幾何和物理意義上的三維定位功能。

2.3 應用于濕地面積測量中

由于全球氣候問題和我國經濟、生態發展不協調等問題，我國濕地的面積不斷減少，城市擴建、高度公路的修建、農田開墾等原因造成我國土地資源緊張。濕地面積的測量問題越來越受到人們的重視，但濕地情況十分復雜，在技術落后的80～90年代，我們根本無力對濕地情況進行詳細的測繪，但通過運用現代測繪技術，此過程中面臨的復雜問題也隨之迎刃而解。

2.4 應用于水利工程測量中

現代測繪技術已經開始大規模的運用到現代水利工程的測量和建設中，運用遙感技術能夠實現對江河湖泊的實時情況進行監測，也能夠更加準確的獲取一些水利工程的技術信息。一般的運用方法是通過GPS和RS等系統獲取水利數據，還要通過一定的技術手段對所獲取的數據進行驗證，并將獲得的數據和實時的動態差分法相結合，以測算出需要的信息，為水利工程的建設提供信息和技術上的支持。

3 改進與展望

3.1 時效的改進

工程測量十分注重時效問題，在工程測繪中應當精確獲取實時的地理信息。在信息化的時代背景下，工程測量過程中已經通過電腦、網絡等現代技術手段來保證數據收集和處理的有效性，但是在測繪過程中的時效問題卻鮮有提及。確保測得信息的實時性是今后測繪工作的重要目標之一，尤其是野外測繪或者特殊地區的測繪，還要充分考慮環境變化對測繪結果的影響。例如，常規成圖需要先進行艱苦的野外數據采集工作，然后將獲得的數據在室內進行處理、繪制成圖，而這往往需要一個很長的周期，但是通過運用現代測繪儀器和技術能夠大大縮短這個周期。

3.2 地下數據測量的改進

工程測量工作不僅僅是地表，同時還要充分了解地下情況。而對地下情況的測量往往是通過地表的平面測繪無法實現的，平面測量的數據一般都比較基本很難通過這些得知地下情況。因此，為了獲得詳細的地下數據，今后的測繪工作中可以從以下幾個方面進行改進：

①為了保證被測量物數據的準確度，在進行平面測量之前還要利用支導線進行導線計算，此后，還要對被測量物的形態的高度進行精確的設計。

②在測量過程中要盡可能運用性能高的設備，并且輔以科學的設計方案；在測量過程中要注意識別測量的關鍵點并精準把握測量時間，以保證對地下數據的實時監測。

3.3 水下數據獲取的改進

對于一些工程施工中水下數據的獲取是必不可少的環節，然而當前依然沒有專門的設備能夠更有效的獲取水下數據。目前較廣泛采用的方法是動態時差分析法與相關檢測儀器相結合，另外一種就是通過GPS技術和其他一些專門軟件并結合用于測量的船只進行定位、測量、監控等工作。但是對于水下數據的獲得都是通過一些間接的手段，關于如何直接獲取水下數據的研究一直比較匱乏。

3.4 攝影測繪技術的應用

在工程測繪領域，攝影測繪技術得到了越來越廣泛的應用，尤其是高精度的攝影儀器更是備受青睞。在現代測繪技術、GPS、計算機技術的配合下，攝影測量技術可以在不接觸被測物體的前提下對物體進行三維拍攝，以收集需要的信息，既能減少野外作業的艱苦性，也能在一定程度上節約人力成本。

4 結 語

綜上所述，現代測繪技術的應用為我國工程測帶來了極大的便利，是決定工程成敗的決定性因素。因此，我們要重視新興科學技術在測繪中的運用，并且要勇于探索和實踐，不斷推動工程測量的進步。

參考文獻：

[1] 沈家濤.現代測繪技術在工程測量中的應用及改進建議[J].中國高新技術企業，2011，（28）.

[2] GB 50026-2007，工程測量規范[S].

[3] 李明.淺談現代測繪技術在工程測量中的應用與改進措施[J].中國西部科技，2010，（26）.

[4] 江振.周雅雯，數字化測繪技術在工程測量中的應用研究[J].赤峰學院學報（自然科學版），2012，（15）.