工程項目中“3S”測繪技術實踐應用分析

朱春雷+許俊明

摘 要： 隨著我國經濟的快速發展，測量測繪工程技術也在不斷地成熟，從而使測量測繪工程測量出來的數據更加的準確，這樣有利于保證工程項目的整體質量。為此，本文主要對工程項目中“3S”測繪技術的概況及應用進行了分析與探究。

關鍵詞： 工程測繪；GPS測量技術；數字化測繪技術；遙感技術

一、3S技術的概況

3S技術，即空間定位系統（GPS）技術、遙感（RS）技術和地理信息系統（GIS）技術。3S是目前對地觀測系統中空間信息獲取、存儲管理、更新、分析和應用的三大支撐技術，是現代社會可持續發展、資源合理規劃利用、城鄉規劃和管理、自然災害動態監測和防治等的重要技術手段，也是大地測量學研究走向定量化的科學方法之一。目前，3S技術的三個分支——GPS，RS，GIS有著各自獨立、平行的發展成就：

GPS是以衛星為基礎的無線電測時定位、導航系統，可為航空、航天、陸地、海洋等方面的用戶提供不同精度的在線或離線的空間定位數據；

RS在過去的20年中已在大面積資源調查、環境監測等方面發揮了重要的作用。在未來5年中，RS技術則還會在空間分辨率、光譜分辨率和時間分辨率三個方面，全面出現新突破；

GIS技術是目前發展相對成熟的一項技術，他主要被用于建立各種不同尺度的空間數據庫和決策支持系統，向用戶提供著多種形式的空間查詢、空間分析和輔助規劃決策的功能。

但是3S技術更重要的應用遠遠不能限于以上的發展成就。事實上，3S技術最大的價值在于3S集成技術，即利用空間定位技術、遙感技術、地理信息系統技術和其他的現代通信技術之間的相互滲透，各取所長，逐漸構建形成了的集成化技術系統。它不僅包含現代測繪的所有內容，而且標志著測繪學科從單一學科走向多學科的交叉。隨著信息時代的到來，測繪學正在形成一個天地一體化大測繪概念。而此技術，就是基于3S技術的空間信息化測繪。這個信息化的大測繪，正在將3S技術的應用推向一個高峰。

二、工程項目中“3S”測繪技術的應用

1、GPS測量技術的應用

隨著GPS接收機硬件技術的不斷完善以及GPS動態定位技術的不斷發展，使得動態確定載體姿態的技術有了巨大進步，因而大大增強了GPS在遙感中應用領域的作用。目前，GPS已與多種傳感器（如機載激光斷面測量系統、合成孔徑雷達等）配合使用，從很大程度上提高了這類傳感器的測量與定位精度。GPS在攝影測量和遙感中的應用主要有三個方面：第一，高精度動態相機定位，輔助空中三角測量；第二，輔助導航航攝飛行，以實現航攝的精確定點；第三，與其它傳感器配合，確定載體的位置、速度與加速度、姿態。 近些年，國內外相關研究人員在上述三個方面的研究中已取得了突破性進展。這些進展中最重要的一項是克服了機載動態GPS應用的主要限制因素，同時又解決了運動中載波相位模糊這一難題，極大地促進了GPS在攝影測量與遙感中的實際應用。GPS在攝影測量和遙感方面的廣泛應用，對土地利用規劃無疑有巨大幫助作用。

2、GIS測繪技術的應用

（1）原圖數字化處理

在建立各種GIS系統時，需要對原有地圖進行數字化處理，對于原始地圖，若其現勢性、精度和比例尺能滿足要求，就可以利用數字化儀對其進行數字化處理工作。當前主要有手扶跟蹤數字化和掃描矢量化、GPS數據輸入三種方法，手扶跟蹤數字化需要的儀器為計算機，數字化儀及相關軟件，是較早的一種數字化輸入方法，輸入速度較慢，勞動強度也較大。掃描矢量化是通過掃描儀輸入掃描圖像，然后通過矢量跟蹤，確定實體的空間位置。

隨著掃描儀的普及和矢量化軟件的不斷升級，其作業方法越來越趨于自動化，它是一種省時、高效的數據輸入方法。GPS輸入是依據GPS工具能確定地球表面圖形精確位置，由于它測定的是三維空間位置的數字，因此不需作任何轉換，可直接輸入數據庫，目前主要是應用RTK技術，它是在GPS基礎上發展起來的，能夠實時提供流動站在指定坐標系中的三維定位結果，并在一定范圍內達到厘米級精度的一種新的GPS定位測量方式，經解調得到基準站的載波相位觀測量，流動站的GPS接收機再利用0TF技術由基準站的載波相位觀測量和流動站的載波相位觀測量來求解整周模糊度，最后求出厘米級精度流動站的位置。

應用這種測量方法測量可以不布設各級控制點，僅依據一定數量的基準控制點，便可以高精度快速地測定圖根控制點、界址點、地形點、地物點的坐標，利用測圖軟件可以在野外一次生成電子地圖。同時，也可以根據已有的數據成果快速地進行施工放樣。而實際應用得較多的主要是數字掃描矢量化軟件，針對大比例尺地形圖，大多數掃描矢量化軟件能自動提取多邊形信息，高效、便捷、保真的對地圖進行數字化處理。

（2）數字化原圖作業流程

由于MAPCAD軟件掃描矢量化輸人方法具有圖像清晰、編輯方便、易于轉換等特點一般外設精度都能滿足，所以地形圖的精度主要取決于人工跟蹤精度和輸出設備精度，而人工跟蹤精度主要取決于作業人員的技能掌握熟練程度和工作態度，所以必須在加強作業人員基本技能培訓上下工夫，要求工作人員嚴格按矢量化方案作業，確保圖件的精度和質量高于國家現行數字化測圖規范所規定的數字化精度和質量。在工程測量實踐中，要做好地形圖外業測點與數字化圖縮放相結合、符號圖層的劃分子圖、線型符號庫的設計等工作，保證滿足工程進度的同時又節約項目經費，設計出的數字地圖簡單易用、美觀整潔、易于使用地形圖的工作人員判讀。

3、RS測繪技術的應用

遙感（RS）技術由于大面積的同步觀測、時效性、數據的綜合性和可比性及經濟性等優勢，得到快速的普及，多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛星將成為對地觀測獲取基礎地理信息的重要手段。各種中、小比例尺地形圖都可以利用遙感影像來獲取，為應用于工程測量領域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的方法和手段。工程測量科技發展十分迅猛，取得的成績也比較顯著，但是發展還很不平衡，尚跟不上國民經濟建設發展和社會進步的需要。擺在我們面前的任務是：大力促進工程測量技術方法與手段的更新換代，積極推動新技術的推廣與應用，充分利用GPS技術、GIS技術、數字化測繪技術、攝影測量技術、RS技術、3S集成技術及地面測量先進技術設備，把傳統的手工測量向電子化、數字化、自動化方向發展；同時加強相關學科的研究，不斷拓寬工程測量服務新領域，開創工程測量發展新局面。

經濟的發展帶動測繪技術的快速發展，現代化的工程測繪技術正向著內外一體化、智能化、測量過程的可控化、測量成果的數字化、測量信息的可視化、數據獲取和處理的自動化、測量信息共享數據庫的方向發展。它的目的主要是為提高工程測量的工作效率和測量數據的精確度，方便工程的施工。測繪技術的快速更新也要求我國有關部分和企業加強測量人員的培養，使有關人才及時了解新的測量技術，使工程測量順利進行。

三、結束語

綜上所述，隨著科學技術的不斷進步，3S技術作為工程項目測繪的重要技術之一，在工程項目施工建設中得到了廣泛地的應用。為確保工程工作順利進行，我們必須對測繪技術進行創新及研究，將3S技術的作用進行充分發揮，只有這樣才能確保勘察測量結果的準確性。■

參考文獻

[1] 賴振發. 現代測繪技術的作用及發展趨勢[J]. 長江大學學報（自然科學版）理工卷. 2010（03）.

[2] 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）.

[3] 孫志云. 探討當前工程測量中存在的問題及解決對策[J]. 企業導報. 2012（16）.

[4] 崔耀明. 淺談工程測量在施工過程中的應用[J]. 中國高新技術企業. 2013（25）.