數字化測量技術在工程測量中的應用

李金城/廣州市城市規劃勘測設計研究院

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數字化測量技術在工程測量中的應用

李金城/廣州市城市規劃勘測設計研究院

【摘 要】隨著我國工程項目的建設有所發展，對于工程測量方面的精準方面的要求更加準確。而現代化技術的不斷發展，尤其是在數字工程技術方面的發展，促進了數字化測量技術的進一步提升，這將帶入工程測量進入一個全新的局勢。數字化的測量技術目前在實際工程測量中得到了廣發的應用，保證了工程測量的準確性，增加了實用性。

【關鍵詞】數字化測量；技術；工程測量；應用

一、GPS技術在工程測量中的應用

在工程測量中GPS的應用，主要包括靜態功能和動態功能。通過靜態功能測量，能通過接收到的信息，確定地面上某一點的具體位置，并能用三維坐標精確表示出來。動態功能是指通過GPS的衛星系統，把已知的三維坐標點顯示到地面上。

（一）GPS（靜態）定位技術

近年來，GPS測量技術得到了很快的發展，在工程測量中的應用也更加的廣泛。GPS系統是由24顆衛星、用戶接受儀器和地面接受裝置構成的，它能夠全天候的連續性地提高具有高精度的三維坐標、三維速度和時間點信息等有時效性的技術參數。GPS（靜態）定位技術比常規方法適應性更強，網型構造簡單，不受天氣氣候等影響，即使離已知點較遠也可以連接，而且不受天氣影響，更重要的是它還解決了點與點不能通視的問題，廣泛應用于大型控制測量。

（二）實時動態（RTK）定位技術

RTK技術具有實時觀測功能，是建立在實時處理兩個測站的載波相位基礎上的。RTK技術可謂是GPS在工程測量儀器中的成功運用，大大提高了工程測量儀器的精確度。RTK技術利用載波相位動態實時差分方法實現了野外測量厘米級的高精確度。同傳統的測量技術相比較而言具有高自動化和集成化、高精確定位、高作業效率以及適應復雜環境作業的特點。工程測量技術的革新日新月異，以RTK技術為基礎又延伸出網絡RTK技術，這種技術實現了多個基準站的地區網絡覆蓋功能，實現了對地區內實時改正定位功能，于此同時其覆蓋范圍、定位精度以及可靠性等都有所提高。

二、GIS技術在工程測量中的應用

GIS技術是在地理信息系統上發展起來的，它通過電子地圖的方式來發布空間數據并能進行分析，分析結果采用圖形交互的方式。GIS集成了計算機科學、信息科學、遙感測繪科學、環境科學和空間科學等學科知識為一體。在進行工程測量時，借助GIS技術能夠對工程實際占有的土地范圍進行“實景”考察和測量，最后準確計算出工程的面積，這對于工程中的放線工作具有重要的輔助作用，并能實時監測和控制放線工作的精準度。當前運用GIS技術的測量儀器主要有手扶跟蹤數字化和掃描矢量化兩大類，是針對很大比例尺的地形圖，其中掃描矢量化軟件能夠自動地提取不規則的圖形的信息，便捷、高效并保持真實性的對地圖進行數字化的處理。利用GIS、數據庫、掃描矢量化、全數字攝影測量等技術進行工程測量更具有準確性、科學性和權威性。

三、遙感技術在工程測量中的應用

遙感技術，簡稱為RS技術，這種技術在對大面積的工程測量時具有同步觀測、全面的數據、時效性和經濟性等優勢，正快速地被測量技術人員所采用，其中對地面工程進行觀測的重要手段有多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛星。對于各種比例尺的地形圖都能通過遙感影像來獲取，在工程測量領域內對城市基本地形圖、地籍圖和各種比例地形圖的信息更新提供了快速便利的方法和途徑。

四、3G技術在工程測量中的應用

所謂的3G技術是指全球定位系統（GPS）、地理信息技術（GIS）和遙感技術（RS）相結合的新型測繪技術，三種技術的結合應用實現了功能優勢互補的目的，提高了工程測繪儀器的科技含量。其中GPS和RS為GIS提供相應的地區信息和空間定位信息，GIS對空間定位信息進行收集和分析，通過篩選而找出有用的信息，從而為實現測量儀器的高精確度提供技術保障。我國的3G技術在實際工程測量中具有非常成功的案例，例如三峽大壩工程、南水北調工程等，3G技術在這些大型工程的中的成功應用充分證明了其可靠的技術性能，為工程施工提供了準確、有效的數據參考，而傳統測量技術和儀器在大型工程測量中的作用也頗顯微弱，并不能滿足工程實際測量需要，3G技術的成功應用時工程測量逐漸信息化、科技化和數字化的標志。

五、數字攝影技術在工程測量中的應用

數字攝影測量主要依據原理是數字影像和攝影測量，它還運用到了計算機技術、影像匹配、模式識別、數字影像處理等理論和方法。通過航空拍攝再進行測量主要針對的是大面積和大比例尺的地形圖和地籍測量，這個過程能提供數字的、影像的、線劃的等形式的地圖產品。數字攝影測量技術促進了全數字攝影工作站的出現，并且GPS技術也能應用到攝影測量中，讓攝影測量更加的向自動化、數字化方向發展。

六、光電測距技術在工程測量中的應用

（一）全站儀

全站儀技術是電子測繪技術取代光學測繪技術并在工程實際測量中廣泛采用的新技術，它的出現意味著精度更高、操作更加簡便的電子測繪技術在工程測量中的成熟應用。全站型電子速測又稱全站儀，它是一種高精度、高技術的測量儀器之一，集合光學、電學以及機電技術為一體，實現了高差測量、角度和距離測量的多功能效用。全站儀的出現給傳統測量儀器的使用帶來非常大的沖擊，它以速度快、精確度高、功能強大等特點正一步步取代著傳統測量儀器在工程測量中的應用，給工程實際測量帶來技術性改變。

在實際工程測量中，全站儀同AUTOCAD技術相結合取得了非常好的應用效果，尤其是在異形建筑物測量方面，有效的的避免了傳統測量儀出現的效率低下、誤差較大且操作不便的缺點，實現了高精確度、高效率和信息化程度高的目的，為工程的準確測量提供了有效的保障。

（二）電子水準儀

電子水準儀又稱數字水準儀，它是在自動安平水準儀的基礎上發展起來的。電子水準儀利用數字圖像處理技術，把由標尺進入望遠鏡的條碼分劃影像，用行陣探測器傳感器替代觀測員的肉眼，從而實現觀測夾準和讀數自動化。測量作業時只要將水準儀概略整平，補償器自動使視線水平，照準標尺并調焦，按測量鍵等4秒鐘后，在顯示器上即顯示h和d。每站觀測數據在內存模塊或PCMCIA卡上自動記錄并進行各項檢校，儀器可設置自動進行地球彎曲差和大氣垂直折光差改正。它與傳統儀器相比有以下優點：讀數客觀、精度高、速度快、效率高。

七、結語

隨著科技水平的不斷進步和發展，傳統的工程測量技術和儀器勢必會被逐漸淘汰，并由數字化取而代之，這是科技進步的必然結果。無論任何工程，測量工作都容不得一點馬虎大意和失誤。因此，在數字化測量技術及儀器的應用過程中，測量工作人員應消息了解并掌握儀器的使用方法，以此來降低失誤的幾率，確保工程測量的質量。

參考文獻：

[l]賀麗娟，曹振.數字化測繪技術在工程測量中的應用[J]西北水電2002.

[2]覃其進.淺談數字化技術在地籍測繪中的應用[J]廣西地質2001.