探討現代測繪技術在工程測量中的應用

袁大群

(河南省交通規劃勘察設計院有限責任公司，河南 鄭州 450052)

一、前言

現代測繪技術往往綜合了多種領域的知識成果、技術成果，以衛星技術、計算機技術、數據處理技術、圖形繪制技術等為基礎，進行工程測量中的測繪環節。測繪技術有兩種作用:一是將實際地形上各點的數據收集起來繪制成我們需要地形地貌圖或者動態圖像;另一種就是將地圖上的點通過放樣精確地呈現在地形上。而這些工程，對測繪都有著很高的精度要求。

二、現代測繪技術分類

1、全球衛星定位系統

全球衛星定位系統，又稱GPS，無論是日常生活，還是科學研究都是極為常用的系統，也是人們最為熟悉的系統。隨著GPS的不斷改進，GPS會被應用到的領域也原來越廣泛，也越來越被普通人群所接受與使用，現在人們所使用的絕大部分智能手機都安裝有全球衛星定位系統，人們的車輛所使用的導航系統也多為全球衛星定位系統。

全球衛星定位系統利用衛星進行測時、測距，將衛星和通信技術結合起來，就能起到定位、導航等多種功能，而且全球衛星定位系統具有抗干擾能力強、保密性能好、測量精度高、反應時間短、功能多、操作簡便等優點，因而被廣泛地使用于各種領域。不過，需要提出的是，GPS是由美國所研發，我國出于國家安全以及使用權限的考慮也在研發與GPS功能相同的定位系統——北斗衛星導航系統，現在已經在很多領域得到了應用，例如，我國生產的某些車載導航儀就使用了北斗衛星導航系統。

而隨著GPS的不斷改進、發展和完善，出現了一種功能更為強大的測繪技術，那就是實時動態技術，又稱為RTK。實時動態技術的優點在于，在沒有設置各級控制點，只擁有一部分基準控制點的動態，就可以利用繪圖軟件一次性生成電子地圖。這一優點對難以進行控制點測量的野外施工和需要快速完成測繪的工程來說非常需要。所以，實時動態技術經常被使用于各種測繪、放樣之中。

2、地理信息系統

地理信息系統，又稱GIS，是一種計算機系統，利用計算機圖形處理系統和計算機數據處理系統來處理相關的一些數據，是用來進行地理定位必不可少的系統。地理信息系統正在不斷地完善與發展，未來的地理信息系統將朝著標準化、多維化、集成化、智能化不斷前進，而且隨著網絡的不斷進步，地理信息系統將會以網絡為媒介更多的應用于社會的各個方面。

3、遙感

遙感，又稱為RS，是指運用遙感器等具有遠距離感知功能的儀器從空中進行探測，主要是用來探測地面物體，它的原理是不同性質的物體會對電磁波等波產生不同的相應，從而確定出物體的材質、大小、形狀等。遙感，也就是遙遠感知的意思，也是RS所具有的特點。目前，遙感已經運用到很多領域，例如，水文、地質、環境等。通常我們看到的形象逼真的高空測繪地圖都是由遙感技術得到的。

4、地理信息技術

地理信息技術，也就是我們通常所說的3S技術，是一種集成技術，就是將上文中所提到的全球定位系統、地理信息系統、遙感這三種測繪技術與數字地球技術結合起來進行測繪的綜合技術。因為全球定位系統、地理信息系統、遙感這三種技術的英文簡稱末字母都為S，所以也就成為3S技術。集成技術往往具有各種單一技術的優點，3S技術也將以上三種技術的優點綜合了起來，使測繪更為精確、快速、可靠與經濟。

5、數字攝影測量技術

此項技術就是利用攝影設備和攝影軟件對需要測繪的地形等進行圖像采集，通常會被使用于各類測繪技術中作為輔助。利用數字攝影測量技術得到的圖像可以快速地生成三維模型，并且精度高、可以應用于實際測量，所以這一技術已經廣泛的應用于水利水電、地質、水文、城建等各項領域之中。

三、現代測繪技術的應用

我們以上文中提到了各項技術為例來具體說明一下各種測繪技術的實際應用。

1、全球衛星定位系統在工程測量中的應用

測繪工程中必不可少的測距、測角等基本程序已經逐步地由全球衛星定位系統代替傳統手段來進行測量了。在傳統的測量工程中，我們通常會使用經緯儀、水準儀、全站儀等測繪工具來進行測量，氣溫、濕度等環境因素對測量精度的影響非常大，而利用全球衛星定位系統就可以客服天氣環境的困難，保證測量的精度。而且，全球衛星定位系統的測繪效率非常高。全球衛星定位系統的應用有以下幾個優點:

(一)利用全球衛星定位系統進行樁位放樣可以提高精度至厘米級;

(二)利用全球衛星定位系統放樣可以極大地縮短測繪時間;

(三)全球衛星定位系統在進行樁位測量的同時還可以進行偏心檢查，同時進行兩項工序，極大地提升了工程效率;

(四)全球衛星定位系統與全站儀、經緯儀等儀器配合，可以提高精度，使測繪效果更好。

但是，全球衛星定位系統還是存在一些缺陷的，其中之一就是用它測量的測繪數據不能直接獲取，所以，要與其他的測繪技術和測繪儀器結合使用。

2、地理信息系統在工程測量中的應用

地理信息系統優勢在于強大的圖像功能，它融合了多門學科的知識，可以將地球表面的物體和地球表面上發生的一些動態事件利用軟件繪制成圖像。這一優點可以簡化測繪繪圖這一環節，在野外工程測量中經常使用。而且它的繪圖精度高、能夠極大縮短工作時間、管理上也比較便捷和方便。

3、遙感在工程測量中的應用

遙感擁有及時性、可進行大面積的同步觀測以及綜合功能較強的優點，所以在工程測量中得到了廣泛的使用，快速地普及。比較常用的一種遙感叫做Quickbird，它的分辨率很高，能夠觀測的范圍也很廣，最大半徑為16千米。遙感通常被應用于繪制城市地圖等這些地表形態比較復雜的測量工程，常常用來獲取中、小比例尺的地形圖的數據。

4、3S技術在工程測量中的應用

3S技術就是上文中所提到的多種技術的有機綜合，它在各種工程作業中應用起來也更為有效，不同技術可以相互之間彌補不足，例如全球衛星定位系統不能獲取數據的不足就可以通過RTK技術來彌補，遙感不能測繪的大比例尺地形圖可以通過全球衛星定位系統來測繪，無法獲取更多的測量數據時就可以通過實時動態技術來進行圖形繪制。但是，多種技術的應用意味著測繪成本的增加，所以在實際測量中不一定運用到全部的測繪技術，而根據實際情況選取合適的一些測繪技術就可以了。

5、數字攝影測量技術在工程測量中的應用

數字攝影技術可以運用與一些工程較為細致的角落，3S這些進行全面性觀測難以觀測到的地方，利用數字攝影技術拍攝到的靜態與動態圖像再經過其他一些技術的分析得到測繪需要的數據，或者，通過數字攝影技術將地圖上一些細致的點投影在地形表面上。也可以與傳統的測繪儀器結合是測繪點的位置更加精確、使測繪更為便捷。

四、結束語

測繪技術還在不斷的發展，在此過程中可能還會演變出不少新型的測繪技術，例如實時動態技術就是在全球衛星定位系統上發展起來的，作為現代測繪技術的基礎的計算機技術、衛星技術等都在不斷地發展，或許未來會出現來用我們想象不到的技術進行的新技術也很有可能。

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