現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用研究

張大鵬 韓爽

摘要：測(cè)量技術(shù)具有極為廣泛的應(yīng)用范圍，在水利水電，交通運(yùn)輸行業(yè)和建筑行業(yè)都具有較為普遍的應(yīng)用，工程測(cè)繪測(cè)量技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用能夠使其現(xiàn)場(chǎng)人員更為全面的了解物體發(fā)展?fàn)顟B(tài)，保障現(xiàn)場(chǎng)施工的有效性和科學(xué)性，為了對(duì)其具有更為明確的認(rèn)知，特此展開本次研究，希望能夠?qū)ζ涔こ淌┕べ|(zhì)量進(jìn)行更高程度的保障。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù);工程測(cè)量;應(yīng)用

1測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展歷史

最早的測(cè)繪技術(shù)起源于觀測(cè)天文現(xiàn)象，根據(jù)天文現(xiàn)象的變化來表征地球地面上的空間位置信息，用這種方法記錄的位置信息簡(jiǎn)單、粗糙，并沒有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、衛(wèi)星通訊等技術(shù)和理論的發(fā)展及其在測(cè)繪技術(shù)中的廣泛應(yīng)用，各種新型測(cè)繪理念帶動(dòng)了各種新型測(cè)繪技術(shù)的出現(xiàn)，測(cè)繪結(jié)果對(duì)建設(shè)工程項(xiàng)目的支持力度越來越大，進(jìn)一步地保證了工程建設(shè)的質(zhì)量，降低了工程建設(shè)的成本。

2現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)概況

現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)主要建立在遙感技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)和地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上，對(duì)工程項(xiàng)目的建設(shè)和實(shí)施提供基礎(chǔ)性的數(shù)據(jù)支撐和規(guī)劃保障作用。工程測(cè)量最主要的目的是通過測(cè)繪技術(shù)把設(shè)計(jì)圖紙上標(biāo)注的建筑物的各項(xiàng)尺寸、結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和位置坐標(biāo)放置到實(shí)際地形中，確保工程師和建筑工人能夠準(zhǔn)確地按圖施工。建筑物落成后，可以應(yīng)用測(cè)量技術(shù)比對(duì)實(shí)際建設(shè)效果與設(shè)計(jì)圖紙的差異，發(fā)現(xiàn)不合適的問題，并進(jìn)行修補(bǔ)。

3現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)涉及的技術(shù)手段

3.1北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在測(cè)繪中的應(yīng)用。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是我國獨(dú)立研制的一套具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全球定位系統(tǒng)。在測(cè)控領(lǐng)域，最初使用的都是美國的GPS全球定位系統(tǒng)。過去的十多年內(nèi)，限于技術(shù)水平和應(yīng)用成本，全球范圍內(nèi)也僅有GPS實(shí)現(xiàn)了低成本定位接入。北斗正是為打破GPS壟斷而生的。作為全新的基于衛(wèi)星的全球定位系統(tǒng)，北斗能夠提供遠(yuǎn)高于GPS的定位精度。在最初級(jí)的公開版本中，定位精度已經(jīng)能夠打到縱橫10m以內(nèi)，授時(shí)延遲20ns以內(nèi)，用于測(cè)速則能夠支持低至0.2m/s的測(cè)速分辨率。該精度已經(jīng)超越了GPS在民用領(lǐng)域提供的參數(shù)與此同時(shí)北斗集成了衛(wèi)星通信功能，允許任何接入終端的已授權(quán)設(shè)備利用導(dǎo)航系統(tǒng)傳遞短報(bào)文信息。這使得測(cè)繪應(yīng)用中自主定位、自主運(yùn)行、自主數(shù)據(jù)上報(bào)成為了可能。

3.2 GIS系統(tǒng)。GIS即地理信息系統(tǒng)。它是一種以地理位置為核心、地圖為表現(xiàn)形式、地理數(shù)據(jù)和與地理相關(guān)的其他關(guān)聯(lián)信息共同組成的綜合性地理信息展示和決策系統(tǒng)。通常情況下，GIS系統(tǒng)擁有一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)庫、一套高效的數(shù)據(jù)展示模塊以及一些簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)分析應(yīng)用。GIS系統(tǒng)在構(gòu)建之初首先要采集地理信息，通過測(cè)繪技術(shù)，GIS系統(tǒng)將獲得一系列可用資源，用于構(gòu)建整個(gè)區(qū)域的地理信息數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫用于容納測(cè)繪數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)展示模塊則將數(shù)據(jù)分析結(jié)果用可視化的方式提供測(cè)繪人員，供測(cè)繪人員改進(jìn)和精進(jìn)模型。整套GIS系統(tǒng)的應(yīng)用，使得測(cè)繪結(jié)果逐步可視化。其數(shù)據(jù)處理模塊則實(shí)際承擔(dān)了大部分非前臺(tái)工作。

3.3 AR/VR技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，是消費(fèi)級(jí)信息技術(shù)之一。AR和VR彼此關(guān)聯(lián)卻又相互不同。兩者都來源于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，目的都是開創(chuàng)以虛擬技術(shù)為核心、使用虛擬化技術(shù)3D模型投射給用戶。這里的典型用戶依然是測(cè)繪人員。測(cè)繪人員通相應(yīng)構(gòu)建的工具完成整個(gè)區(qū)域的建模，然后通過VR和AR進(jìn)入被測(cè)區(qū)塊的3D模型，通過對(duì)比設(shè)計(jì)稿、規(guī)劃方案，可以方便地對(duì)新模型進(jìn)行評(píng)估，并給出意見。此類模型的一大好處是可展現(xiàn)細(xì)節(jié)，便于直接體驗(yàn)最終的測(cè)繪效果。

3.4人工智能。人工智能也是目前信息技術(shù)的一個(gè)主要發(fā)展方向。人工智能應(yīng)用領(lǐng)域也很廣泛，具體到測(cè)繪領(lǐng)域，人工智能可以利用監(jiān)督或非監(jiān)督模型，預(yù)先訓(xùn)練測(cè)繪數(shù)據(jù)處理邏輯和算法。通過對(duì)算法的設(shè)計(jì)和實(shí)踐，人工智能能夠幫助測(cè)繪人員優(yōu)化測(cè)量數(shù)據(jù)，拋除不可靠數(shù)據(jù)，對(duì)需要圖像智能處理或疊加等工作可以高效完成。測(cè)繪領(lǐng)域的人工智能，目前正在不斷被挖掘，相信有一天能夠像測(cè)繪人員一樣為測(cè)繪事業(yè)提供支撐。

3.5物聯(lián)網(wǎng)傳感器。在對(duì)水域進(jìn)行測(cè)繪時(shí)，傳感器能夠?qū)⑺鳡顟B(tài)實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和回傳，回傳數(shù)據(jù)經(jīng)過處理既可以用作流域測(cè)繪。物聯(lián)網(wǎng)傳感器就是用于捕捉水流狀態(tài)的小設(shè)備。通過無線或者有線方式提供網(wǎng)絡(luò)接入，并以預(yù)定義的周期向主控網(wǎng)關(guān)報(bào)告?zhèn)鞲衅鬟\(yùn)行情況。主控網(wǎng)網(wǎng)關(guān)獲取到測(cè)量得到的數(shù)據(jù)后，構(gòu)建流域監(jiān)測(cè)模型。對(duì)于其他復(fù)雜地形，相信物聯(lián)網(wǎng)傳感器也能找到相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)途徑，以電子采集器的身份加入到測(cè)繪工作中來。

4現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的優(yōu)化

4.1提高測(cè)繪結(jié)果的實(shí)時(shí)性。現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)及所依賴實(shí)施的測(cè)繪儀器，基本都是單機(jī)作業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)量和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能，但是對(duì)數(shù)據(jù)的在線分析能力有待提高，對(duì)數(shù)據(jù)做不到實(shí)時(shí)處理。因此，需要加強(qiáng)測(cè)繪儀器與計(jì)算機(jī)之間的實(shí)時(shí)通信的研究，實(shí)現(xiàn)測(cè)繪數(shù)據(jù)安全、快速地通過網(wǎng)絡(luò)上傳到計(jì)算機(jī)中，利用計(jì)算機(jī)中預(yù)裝載的數(shù)據(jù)處理軟件快速分析出結(jié)果，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程測(cè)量的指導(dǎo)。這一方面需要研究測(cè)繪儀器與計(jì)算機(jī)之間的實(shí)時(shí)通信。另一方面，需要研究并開發(fā)計(jì)算機(jī)中的相關(guān)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理和計(jì)算軟件，并盡可能地提高算法的穩(wěn)定性和計(jì)算速度。

4.2開發(fā)測(cè)繪數(shù)據(jù)的地下和水下獲取方法。要實(shí)現(xiàn)對(duì)地下和水下地理位置信息的準(zhǔn)確測(cè)繪，一方面，需要研制適用于地下和水下工作環(huán)境的測(cè)繪儀器，提前預(yù)制地理坐標(biāo)信息，通過多臺(tái)儀器的相互標(biāo)定來獲取測(cè)繪數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)地形繪圖;另一方面，需要研究新的測(cè)繪和計(jì)算方法，在沒有遙測(cè)技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)等相關(guān)輔助手段的支持下，如何通過新的理論和方法來獲取想要的地理信息數(shù)據(jù)。

5結(jié)束語

總而言之，在進(jìn)行建筑工程測(cè)量，水利工程建設(shè)和平面控制過程中科學(xué)應(yīng)用現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)能夠?qū)ζ錅y(cè)量工作的精確性進(jìn)行更高程度的保障，確保有序開展現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)。與此同時(shí)，通過提升測(cè)繪實(shí)時(shí)性，優(yōu)化地下數(shù)據(jù)，保障水下數(shù)據(jù)能夠確科學(xué)完善現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)，確保相關(guān)數(shù)據(jù)具有更高程度的精確度，對(duì)其建筑工程效果進(jìn)行更高程度的保障，使其更好地滿足現(xiàn)代建筑行業(yè)發(fā)展需求，推進(jìn)我國現(xiàn)代建筑行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]毛銘祺，江一帆，潛軍偉.基于測(cè)繪新技術(shù)在測(cè)繪工程測(cè)量中的應(yīng)用研究[J].世界有色金屬，2018（23）：229+231.

[2]胡耀輝，姚正明，劉爽.淺析工程測(cè)量中測(cè)繪新技術(shù)的應(yīng)用[J].測(cè)繪與空間地理信息，2018，41（06）：177-179.

[3]趙敏.現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用及完善策略[J].工程技術(shù)研究，2017（05）：70-71.

[4]羅昭獻(xiàn).測(cè)繪新技術(shù)在測(cè)繪工程測(cè)量中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2012（16）：26-28.

作者簡(jiǎn)介：

張大鵬，男，1978年9月，本科 遼寧省沈陽市皇姑區(qū)，研究方向：測(cè)繪工程。

韓爽，女，1991年9月，本科 遼寧省沈陽市于洪區(qū)，研究方向：測(cè)繪工程。