測繪新技術及設備在工程測繪中的應用

郭振方

（廣州南方測繪科技股份有限公司，廣東 廣州 510000）

隨著工程項目體系的進一步完善，對工程測繪工作提出新的要求，特別是在信息時代下，計算機技術、空間技術以及地理信息技術逐漸成熟，并延伸到工程測繪領域中，形成新的測繪技術，有利于工程測繪工作效率的提升。對此，在進行工程測繪中，工作人員要意識到新的發展形勢，主動學習和了解新的測繪技術，并將測繪新技術應用到工程測繪工作中，提高測繪精度和測繪質量，保證工程項目的順利進行。在這樣的環境背景下，探究測繪新技術在工程測繪中的應用具有非常重要的現實意義。

1 三維激光掃描技術在工程測繪中的應用

1.1 獲取數據方式

三維激光掃描技術又被稱為實景復制技術，是測繪領域繼GPS技術之后的一次技術革命。它突破了傳統的單點測量方法，具有高效率、高精度的獨特優勢。在進行工程測繪中，三維激光掃描技術能夠提供掃描物體表面的三維點云數據，可以用于獲取高精度高分辨率的數字地形模型，將抽象信息直觀化和具體化，形成具體位置或是數據，以此為依據編制測繪圖，便于后期的使用和保存。在進行實際操作中，以數據追蹤為主要手段，在圖形編輯系統中，借助人工操作，把柵格圖像數據翻譯為矢量數據，糾正和編輯數據誤差，提高測繪圖編制的精確性和真實性。相對于傳統數據獲取方式而言，具備操作簡單、使用便捷的優點，可解決傳統數據獲取方式中的數據誤差問題，使得測繪圖更加精準，應用效果更好。除此之外，通過智能掃描儀對原始圖紙與資料進行掃描，并將其信息錄入到計算機系統中，借助計算機智能識別技術，對原始圖紙和資料信息進行矢量化處理，并將處理后的數據和原始數據進行對比，明確二者之間的偏差，根據偏差程度校正，可提高數據精準性，保證工程測繪工作的質量。

1.2 測繪制圖流程

（1）數據處理。在制圖前，要做好數據處理工作，地理信息系統屬于數字化制圖中的有效空間信息獲取手段，采集測量數據，并做好數據整理與保存工作，根據地質變化或是工程要求，對已經保存的空間信息數據進行更新，提高數據時效性與精確性，進而為工程測繪圖的有效性和完整性提供重要保障。在數據采集時，工作人員要細致到位，做好細節工作，保證測得數據的準確性和有效性，為后期制圖工作提供可靠的信息依據，完成工程測繪任務。數據采集后，要對數據進行全面校對，驗證數據信息的準確性，確定無誤后方可錄入到計算機進行矢量化運算，為后續的制圖工作打好基礎。

（2）圖形處理。在圖形處理中，遵循工程技術要求和質量標準，使用制圖軟件把處理好的數據合成圖形，并整理成圖庫，利用三維激光掃描技術采集點區域、線區域、面區域的地理信息，并對點、線、面等矢量信息進行核對、轉換、分類，形成測繪所需的圖形，虛擬構建數字模型，編輯與修正圖形信息，進而提高圖形信息的精確性，保證圖形處理的最佳效果。在此過程中，通過先進的處理技術，不僅高效識別矢量化數據信息，還可以實現圖形的快速處理，降低圖形測繪中常見誤差的出現概率，進而保證工程測繪效率。

（3）數據輸出。在工程測繪中，三維激光掃描技術以圖像輸出方式為主，輔助文件輸出處理測量數據，轉化為可供輸出裝置識別的工程文件，并借助圖像輸出裝置繪制地圖圖形，參考工程情況和參數標準，調整和糾正圖形格式，通過驅動繪圖儀打印圖像。在此過程中，文件輸出形式是對測量到的數據信息，以圖形設備的方式進行校對和調整，控制圖形信息存在的技術誤差和人為誤差，提高測得數據的準確性與有效性，合格后轉化為文件形式，計算機輸出柵格文件，實現數據輸出的目的。

2 基于物聯網的自動采集技術在工程測繪中的應用

2.1 應用原理

在工程測繪中，物聯網感知層是連接物理世界和信息世界的重要紐帶，是物聯網應用層進行可靠、精準的數據挖掘的技術基礎。而自動采集技術是物聯網感知層最關鍵的技術，表現了空間拓撲描述屬性與地理坐標，借助科學算法分析和計算空間信息，獲得準確的空間數據，結合數據分析空間，為工程測繪工作提供空間信息依據。基于物聯網的自動采集技術可以輔助工程測繪中的數據分析和數據處理，自動采集屬性數據與空間數據，并通過數據庫系統實現數據管理，形成一種新的數據管理方式和地理現象思維。同時，基于物聯網的自動采集技術融合了現代技術，大幅度提高了工程測繪效率，對施工現場地理信息進行快速收集，動態化分析數據，達到最佳的應用效果。在實際操作中，基于物聯網的自動采集技術包含數據收集和數據分析功能，并將數據分析結果應用到工程測繪決策上。通過地理信息多元化區分，結合工程測繪工作實際需要，主要涉及到數據采集功能、數據編輯功能、數據檢驗功能、數據概化功能、數據轉化功能、數據組織功能、數據儲存功能和數據分析功能，滿足工程測繪工作需求，進而保證工程測繪工作的順利進行。

2.2 應用途徑

（1）數據采集。在進行工程測繪中，基于物聯網的自動采集技術的數據采集工作，打破傳統數據采集中的紙質數據資料掃描獲取方式，在基于物聯網的自動采集技術支持下，將計算機、光、電、通信和網絡技術融為一體，與互聯網、移動通信等技術相結合，實現了全球范圍內物品的跟蹤與信息的共享，從而給物體賦予智能，實現人與物體以及物體與物體之間的溝通和對話，準確獲取工程參數信息，自動化采集和識別，提高數據采集效率，進而滿足測繪要求。

（2）數據處理。在進行工程測繪中，地理信息數據具有時間性、空間性，其數據對象包括主觀數據對象與客觀數據對象，基于物聯網的自動采集技術會將收集到的數據錄入到FAT表中，剖析各種數據間存在的關聯性，以此為依據實現數據處理。

（3）數據管理。在進行工程測繪中，通過基于物聯網的自動采集技術可以構建以測繪要素為核心的數據分層化管理系統，結合實際工作需求和測繪標準，對收集到的信息進行層次化管理，便于后期的信息運用和查詢，提高數據管理工作的合理性和規范性。同時，數據庫管理系統中包含管線要素集，可以為工程測繪提供參考，進而保證工程測繪工作的科學性和有效性。

（4）數據顯示。一般而言，在地理信息系統中，要想表達地圖特征，可以利用地圖或是符號的方式進行表達，但從工程測繪工作要求和測繪屬性來看，傳統單一化符號表達或是地圖表達無法呈現地圖信息分布情況。對此，為了提高工程測繪數據的表達效果，要引入基于物聯網的自動采集技術，客觀而立體的呈現出地區地理位置和人文、路線等具體信息，提高數據呈現的多面性和具體性，將信息數據化，進而提高工程測繪工作的綜合質量水平。

3 無人機遙感技術在工程測繪中的應用

3.1 獲取影像資料

在進行工程測繪工作中，應用無人機遙感技術，一方面可以呈現出影像信息，了解區域地理分布信息，另一方面則是信息獲取速度和信息質量較高。在進行測繪影像資料收集中，要合理選擇飛行平臺，參考地形地貌特征，控制無人機飛行速度，引入空中三角測量技術，以三角測量技術來糾正拍攝，不斷調整影像的角度，避免無人機飛行拍攝中存在漏洞，進而影響工程測繪工作的準確性。同時，在使用無人機遙感技術進行測繪影像資料收集時，要對飛行姿態進行控制，明確飛行機拍攝角度和影像畫面，并合理掌握曝光延遲拍攝補償技術和轉彎緩沖，提高測繪影響資料的準確性和可靠性，進而輔助工程測繪，保證工程項目的順利開展。

3.2 采集測繪數據

在采集測繪數據時，通過無人機遙感技術，將自動化數據采集和手動化數據采集有效的結合在一起，消除劣質或是不達標的測繪數據，對采集到的數據進行優化和篩選，進而提高測繪數據的準確性與有效性。數據采集后，結合測量數據與測量結果，結合航行路線對測繪數據進行定向分析，以此判斷航線的正確性和有效性，及時發現航線轉彎情況，并對航線進行手工糾正和調整，提高航線的準確性，保證數據采集效果。

3.3 處理拍攝數據

由于無人機遙感技術數據采集和傳統方式存在很大的差異性，無人機數據處理中的數碼影像排列規則性不強，這主要是受無人機飛行角度影響，俯仰角與旋偏角過大。在這一情況下，為了提高無人機影像拍攝質量，要標定無人機搭載數碼相機的變焦鏡頭，分析標定結果，明確變焦相機內部參數、畸變參數和焦距間的變化規律，提出快速標定的方法，糾正和調整畸變參數，發揮出數碼相機的變焦功能，提高影像拍攝質量，進而提高無人機工作效率。

3.4 低空作業方式

在山體較高的地理條件下，無人機起降條件極不穩定，但在低空作業中，無人機遙感技術的應用效果最佳，不僅快速而高效的獲取影像資料，還會發揮出無人機遙感技術的優勢，這主要是無人機遙感系統在實際應用中，具備自我校對功能和自我穩定功能，可以在特寬角低空中通過組合數碼相機對地理布局進行立體化拍攝，通過特殊設計下像片重疊關系，構建立體化空間信息影像，自身的檢校軟件可以對地理空間信息進行校對和核查，清除不清晰或是不正確的影像信息，糾正輕薄機械形變造成的信息獲取誤差，提高影像信息的綜合質量水平。相比于傳統技術而言，無人機遙感技術在實際應用中的自動化水平更高，可以結合實際工作需求進行人為干預，并配以專門的數據處理軟件，強化了無人機自動化水平，保證影像信息的分辨率和清晰度。

4 結語

本文通過對測繪新技術在工程測繪中的應用研究，得出以下結論。

（1）三維激光掃描技術主要利用人工跟蹤矢量化輸入法、數字化儀器輸入法、智能掃描矢量化輸入法進行數據追蹤和獲取，以數字化技術進行數據處理和圖像處理，并輸出圖像信息或是文件信息，輔助測繪工作。

（2）基于物聯網的自動采集技術以空間性原理為核心，融合技術和軟件的功能，實現數據采集、處理、管理和顯示，為工程測繪工作提供地理空間信息。

（3）無人機遙感技術主要依托無人機搭載數碼相機，拍攝地理布局影像，并配以專門的數據處理軟件，以提高工程測繪工作的綜合質量水平。

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