測繪工程中測量技術的發展和應用

高 健 中鐵第五勘察設計院集團有限公司

測繪技術在建筑工程、交通運輸以及水利水電等領域都有著廣泛的應用，特別是隨著我國測繪工程行業以及科學技術的不斷發展，出現了越來越多的先進測量技術，并得以實踐應用，測量技術的精確度也在不斷提升。加強對測繪工程測量技術的分析研究工作，對工程行業以及工程企業的持續發展有著重要意義，應當受到有關部門、相關企業以及從業人員的高度關注與重視。

1 測繪工程中測量工作的重要性

測繪工程測量工作主要是指專業測量人員利用自身的專業技能以及相應的儀器設備，根據工程項目類型以及實際需求，對工程建設區域的地質特點以及水文特征等環境條件進行全面、翔實的勘察檢測。由此可以看出，測繪工程測量工作是工程項目的重要環節，其作用主要體現在以下幾個方面。其一，測繪工作能夠為工程決策以及工程設計規劃提供必要的參考數據，測量結果的準確性以及全面性，對設計方案合理性、可行性有著直接影響。其二，工程施工企業可以根據測繪數據信息對施工流程進行合理調整和優化，不僅可以實現項目資源的合理分配以及高效利用，還可以顯著提升工程項目的施工質量。同時，測繪工程測量工作對相關技術人員的素質能力有較多的要求和較高的標準，技術人員除了要掌握相關專業知識和技能、能夠熟練運用測量工作所需的儀器設備之外，還要具備良好的職業素養以及團隊合作意識[1]。

現代測繪技術的使用優勢主要體現在測量精度更高、圖形信息更加豐富以及測繪技術應用更加便捷等方面。首先，科學技術的飛速發展為測繪技術的改進與優化提供了技術支持。與傳統測繪技術相比，現代測繪技術無論是在數據采集方面，還是在數據信息分析處理方面都更加成熟和完善，通過GIS、GPS 以及RS 等技術手段的綜合運用，可以更加精確、高效地對測繪區域的信息進行采集。同時，借助數字化技術以及計算機軟硬件等現代科技手段，還可以有效降低原始測繪數據信息加工處理過程中所產生的誤差。其次，現代測繪技術圖形信息更加豐富，這一優勢不僅體現在因技術進步而提升測繪數據的全面性和翔實程度方面，還體現在因技術逐步成熟而不斷實踐應用的各類測圖符號等方面，既可以更加直觀、真實地反映測繪區域實際情況，又可以為工程測量以及設計工作提供更好的指導和支持。最后，現代測繪技術應用更加便捷、高效，一方面體現在先進測繪設備以及相關專業軟件的不斷發展和使用，在提高測繪數據采集精確性的基礎上，為測繪數據分析處理工作提供了更多的輔助功能，另一方面則是測繪工作方案的優化以及測繪操作流程的改進，顯著提升了測繪工程測量工作的效率[2]。

2 測繪工程中測量技術的應用

2.1 地理信息技術的應用

地理信息技術也就是GIS 技術，是一種借助計算機硬件和相應軟件，采集、存儲、管理、分析研究以及展示地理數據信息的技術手段，匯集了眾多的先進技術且具備強大的功能，在測繪工程領域得到了廣泛的認可和應用。很多人容易將GIS 技術與GPS 技術混淆，實則二者之間存在較大的差異。從技術特點層面分析，GPS 技術可以全天候地提供高精度觀測服務，并將觀測區域平面位置以及高程等數據信息以三維坐標的形式呈現給技術人員；而GIS 技術主要是借助系統的數據采集、管理以及分析等功能模塊，根據實際需要對地理空間信息進行處理（見圖1）。從功能層面分析，GPS 技術主要提供定位導航、即時測量以及授時等服務，而GIS 技術更加側重于為決策工作以及地理研究工作提供信息處理和數據支持等服務。

圖1 GIS 技術空間分析步驟

地理信息技術在測繪工程中具有應用優勢，不僅可以為相關工作人員提供更加全面、翔實的環境數據信息，還可以借助其信息分析和優化功能，對環境數據信息進行進一步加工處理，這對測繪工程測量工作質量和效率的提升有著積極的作用。例如，在水利建設工程或城市給排水工程中，工作人員想要的地質水文等環境信息，都可以通過更加便捷、高效的方式，從GIS 系統數據庫中準確、有效地查詢到，可以顯著提升工程測量工作以及施工作業的質量和效率[3]。

2.2 攝影測量技術的應用

傳統的攝影測量技術主要是指使用光學攝影機等儀器設備對測繪區域進行拍攝，然后通過專業人員對相片的分析，獲取測繪區域事物形狀、特性以及位置等信息。但隨著時代的發展以及工程行業測量要求和標準的不斷提升，傳統的攝影測量技術逐漸難以滿足測繪工程測量工作的實際需求，推動了攝影測量技術的進一步發展與完善，也使得數字化技術等現代科技手段逐步融入攝影測量技術中。這一技術變革帶來的影響主要體現在以下幾個方面。一是實現了攝影測量技術使用成本的下降。由于計算機以及數字化等技術在攝影測量技術中的應用，使得很多原本需要在室外環境中完成的關鍵工作環節，可以在室內借助相關設備軟件完成，既提升了測量工作的效率，又在一定程度上降低了測量工作的成本費用。二是實現了測量技術適用范圍的擴大。在部分市政工程項目中，傳統的攝影測量技術受密集人口等客觀因素的影響，往往會對測繪結果的準確性帶來較大的影響，而數字化等先進技術在攝影測量技術中的應用，可以無視這些客觀因素帶來的制約，無形中擴大了攝影測量技術的適用范圍，提升了測量結果的準確性。

2.3 數字化測圖技術的應用

數字化測圖技術作為一種依靠現代科技手段實現的測量技術，主要借助GPS 接收設備、電子全站儀以及相應的專業軟件，以數字信息的形式對測量區域的地物以及地貌等信息進行采集和存儲，而這些地物地貌數據信息的使用，需要相關工作人員借助專業軟件對其進行轉化[4]。數字化測圖技術具有自動化程度更高、精確度更高、數據信息更加全面以及數據信息更新更便捷等特點，但也對相關技術人員的專業能力和綜合素養提出了更高的要求。比如，測繪人員需要熟練運用相關專業測繪軟件，并且能夠根據工程項目實際需要對原始的圖像信息進行針對性加工處理，以便能夠獲取更加精確、全面、翔實的數字化測繪圖。除此之外，測繪人員還需要具備較強的合作意識以及合作能力，因為在市政給排水等工程測繪工作中，往往需要測繪人員與相關設計人員通過協同配合的方式，對施工區域的地形地貌特點進行實時監測。

2.4 GPS 測繪技術的應用

GPS 測繪技術主要是指借助全球衛星定位系統進行測繪的技術手段，也是現如今認可程度較高且使用范圍較廣的測繪技術之一，主要由GPS衛星、主控站、監測站以及注入站等部分構成。GPS 測繪技術的應用需要相關技術人員根據測繪需要合理選用，并在相應位置安置自動經緯儀、立體化測圖儀以及平板儀等設備，確保GPS 定位測繪技術能夠得以正常實施。同時，相關技術人員還應嚴格按照相關操作規范和標準，做好GPS 測繪數據的傳輸以及存儲等工作，避免對GPS 測繪數據的完整性和精確性造成影響。目前，GPS測繪技術多用于地籍測繪、地質工程以及公路建設等工程項目。GPS測繪技術在地籍測繪項目中的應用，不僅可以確保土地覆蓋面積、物種類別以及自然資源歸屬權等測繪數據的精確性，還可以借助信息化測繪平臺提高測繪決策以及測繪工作的科學性和效率。

2.5 遙感測繪技術的應用

遙感測繪技術是一項涉及現代物理、計算機、數學以及地理等諸多領域的綜合性技術手段，其原理主要是借助相應的傳感器接收測繪標的物的電磁波信息，然后通過對相關信息的加工處理，獲得想要的測繪信息[5]。遙感測繪技術能夠通過遠程操控的方式開展（見圖3），可以根據測繪需要更好地獲取相關數據信息。除此之外，遙感測繪技術還具有較強的測繪信息實時更新能力，有利于提高測繪工作的效率。

圖3 無人機遙感立體測繪

3 測繪工程中測量技術的發展趨勢

3.1 測量技術的自動化發展

自動化發展是現階段測繪工程測量技術的主要發展方向之一，特別是隨著我國科技水平的飛速發展以及計算機、信息技術等現代技術的成熟與完善，為測繪工程測量技術的自動化發展提供了更多的便利條件和技術支持。而測量技術自動化程度的提升，一方面有助于提高測繪方案以及測繪工作的科學性，另一方面有助于避免因技術人員疏忽等人為因素對測繪結果準確性帶來的影響。

3.2 測圖精確度不斷提升

測圖精確度是衡量測繪工程測量工作質量的關鍵指標之一，也是關系工程項目施工進度以及整體建設質量的要素。與傳統的測量技術相比較，現如今融入數字化技術等先進科技的測量技術，在信息采集準確性、數據信息傳輸安全性以及測圖精準性等方面有了顯著的提升，可以更加真實地對測繪區域的實際情況進行呈現。測繪工程測量技術精確度方面的提升方向，主要是在保持和提升當前測圖精確性的基礎上，不斷消除視覺以及方向等方面的差異，更好地滿足工程行業不斷提升的高精度測量需求[6]。

3.3 測繪資源日益豐富

測繪工程測量技術的發展，除了包括測量技術自動化程度以及測圖精準性的提升以外，測繪資源的豐富程度也在不斷提升，其主要體現在以下幾個方面。一是先進測繪技術不僅能夠更加準確地獲取目標區域面積以及高程等事物特征相關信息，還可以對附近環境相關信息進行更加清晰的展示，以便能夠更加全面、翔實地反映測繪區域的真實情況。二是測繪新技術采取了更加先進、科學的方式處理、存儲和管理測量數據信息，相關工作人員能夠更加便捷、準確地獲得想要的信息資料。

3.4 圖形編輯的數字化發展

數字化技術在測繪工程測量技術發展完善方面發揮著舉足輕重的作用。其作用不僅體現在測繪方法以及測繪信息的數字化轉變方面，還體現在利用數字化編輯功能對測圖信息進行加工處理方面，一方面有助于克服傳統圖形編輯工作中因比例尺變更而引發的數據誤差問題，另一方面還可以顯著提升圖形編輯工作效率。

3.5 測繪技術的動態化發展

很多傳統測繪技術獲取的數據信息只是測繪區域某一時間段內的靜態數據，這些靜態數據信息的價值會隨著時間的流逝而逐漸降低。而測繪技術的動態化發展，主要是指在測繪數據信息中加入時間軸這一元素，以便能夠更好地區分和展示不同時間段的測繪內容，不僅可以解決測繪數據價值逐漸下降等問題，而且會令以往的測繪數據發揮出更多、更大的作用。

3.6 測繪技術的簡便性發展

目前，我國測繪技術無論是在時效性方面還是在精確性方面都取得了令人矚目的成績，但測繪工程測量工作仍然是一項專業性、綜合性較強的工作。測繪工作環節較多，操作流程也較為復雜，無形中增加了人為風險因素的發生概率，而加強對測繪工作操作流程以及工作環節的簡化，不僅有助于提高測繪工程測量工作的效率，還可以減少因人為因素而產生的測繪結果誤差。

4 結語

隨著我國社會經濟的不斷發展以及人們生活水平的提升，對工程項目的整體建設質量以及功能性提出了更多更高的要求，測繪工作作為工程項目的關鍵環節也應與時俱進。在綜合考量測繪工程特點以及發展需要的基礎上，深入挖掘現如今測繪技術存在的問題與不足，合理利用發達的科技手段不斷創新和優化測繪技術，并加大對測繪技術研發工作的重視程度和資源投入力度，從而促進測繪技術在測繪精確性、測繪時效性以及測繪簡便性等方面的發展。