數字化電子地圖在工程測量中的應用

初云燕

(山東協和學院)

數字化電子地圖在工程測量中的應用

初云燕

(山東協和學院)

科學技術的進步和計算機技術的應用，使數字化電子地圖已經被廣泛應用在工程建設中，本文總結了數字化電子地圖在工程建設測量工作中幾個常見的應用。

數字地圖；工程測量；應用

1 基本介紹

從廣義上說數字化電子地圖即數字地圖，是以數字的形式表達地形特征點的集合形態。數字地圖種類很多，如地形圖、柵格地形圖、遙感影像圖、高程模型圖、 各種專題圖等等。其共同的特點是存儲了具有特定含義的數字、文字、符號等各類數據信息，同時可以傳輸、處理和多用戶共享，可為工程施工提供詳盡的地物、地貌、工程結構等數字信息。

工程測量是工程建設中的所有測繪工作的統稱，包括工程建設勘測、設計、施工和管理、竣工、運營階段所進行的各種測量工作。工程測量按其工作性質可分為工程控制測量和地形測量、施工測量和安裝測量、竣工測量等。

工程測量中常使用的數字地圖軟件包括以下幾種：第一種是Google Earth，一款虛擬地球儀軟件，針對大城市、著名風景區、建筑物區域會提供分辨率為1m和0.5m左右的高精度影像；第二種是cass，其以AutoCAD為平臺，重新編寫和優化了程序代碼，加強了等高線、電子平板、斷面設計等技術，系統運行更高效、更穩定。同時其大量使用快捷工具，使數據瀏覽編輯和系統設置更加方便快捷；第三種是奧維互動地圖，其集成了多種電子地圖，并可以自由切換，讀取多種格式數據，手機端在野外工作中作用突出。

2 數字化電子地圖在工程測量中具體應用

工程測量應用的領域比較多，各領域中數字化電子地圖在工程測量中所能發揮積極效果的主要應用體現在控制測量、施工測量、運營管理幾個方面。

2.1 控制測量

根據測量工作的基本原則，控制測量工作是工程測量工作的第一個關鍵步驟。而控制測量外業進行步驟為踏勘選點和建立標志、測角、量距、聯測，所以踏勘選點是控制測量中的第一步，控制點選好了，后期的工作才有順利進行的可能性。數字地圖數據更新相對比較快，更符合工程開展之前的測區的實際情況，利用數字地圖做底圖，可以充分考慮到控制點選擇的點位與已有建筑物、構筑物、植被覆蓋以地形地勢的關系，從而避開影響測量精度的因素。在其上完成選點工作，可以大大節約野外測量工作的時間，增加工作效率，同時提高控制網質量。

2.2 施工測量

施工過程中需要進行的測量工作根據工程進度依次進行，統稱為施工測量。涉及到的具體工作比較多，不能一一列舉，這里以工程量計算和線路選擇及優化為例進行說明數字地圖在工程測量中的使用。

2.2.1 工程量計算

工程計價以工程量為基本依據，工程量計算的準確與否，直接影響工程造價的準確性以及工程建設的投資控制。例如工程中土石方量的測量計算，在工程施工中經常遇到，是土方工程施工中必須要進行的工作，計算的過程必須保證可信。目前，大多數的數字地圖軟件中都含有數字高程模型DEM，可以直接進行土方量計算，并且根據需要輸出斷面記錄表和方量計算表。總而言之，在工程開工之前或者工程施工過程的各個階段，需要穿插進行相應的工程測量工作，實測的各個階段的大比例尺地形圖、斷面圖等數字地圖均是工程量計算和工程結算的依據，同時也決定著測繪成果的科學性、權威性。

2.2.2 線路選擇及優化

工程建設中經常要對建設路線進行選擇，在此過程中涉及到諸多工程測量工作，這些工作可以先使用數字化電子地圖進行初步的設計。如綜合考慮路線的安全性、經濟性和美觀性等要求，需確保線路坡度符合設計要求、考慮地形差異以降低后續工程填挖方的工作量、平縱面設計確保安全等，這些都可以在數字地圖上做初步的效果圖，根據效果圖計算大致的測量工作的工作量以及工程預算，根據工程實際做相應調整，以達到節約人力、物力、成品效果最佳的目的。例如在道路拓寬工程中，可以首先收集現狀道路圖、區域內建筑物分布圖等相關的數字地圖作為底圖，疊加相關底圖后按照道路拓寬標準和約束條件生成緩沖區，綜合分析緩沖區內涉及的對象，對所需拆遷的對象進行指標計算，就可以得到初步的施工計劃的依據，為后期測量工作的進行打下基礎。

2.3 變形監測

隨著越來越多的高層建筑物、隧道、大壩、地鐵等的建成，工程對象的安全運營問題也顯得越來越重要。運營管理主要工作之一為變形監測，其涉及諸多學科，包括工程測量、工程地質、水文、結構力學、地球物理、計算機科學等知識，是一項跨學科的研究。在精密工程測量中，工程對象運營狀況的監視、控制、管理成為安全運營的重點。傳統的變形監測技術主要包括地面測量和近景攝影測量，新型變形監測技術包括RTS技術、GNSS技術、雷達技術以及3S集成技術，地面觀測監測技術則主要是指測量機器人和激光三維掃描技術。隨著變形監測技術的發展，不論哪種技術都需要將采集的數據呈現為數字地圖的形式，利用數字地圖的數據處理、分析功能對變形數據進行計算后得出變形狀態結論。數字地圖在變形監測中的應用可以使工程對象的運營管理進行自動檢測、人工確認、智能響應，一旦出現問題可以做到事件響應快速、管理科學、指揮有據。

3 結束語

數字地圖以其自身的動態性、交互性、無極縮放、無縫拼接、多尺度顯示、空間分析及共享性等優點，在工程測量領域已經得到廣泛的應用。同時時代的進步、科技的發展對數字化地圖的發展也會提出新的、更高的要求，數字化地圖的應用也必將越來越深入工程建設的方方面面。

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[2]張亮，電子地圖在水利工程測量中的應用[J]，黑龍江水利科技，2015（11）。

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[4]劉煒、薛琳萍，公路路線的選擇原則和設計中常見問題[J]，交通世界，2016。

G322

B

1007-6344（2017）02-0303-01

基 金：山東協和學院2014年國家級大學生創新創業訓練計劃項目

項目編號：201410825034

初云燕（1982-），女，講師，研究方向：3S技術應用