工程勘察測繪中的信息化測繪技術研究

袁 康 馬作君 (大冶有色設計研究院有限公司 湖北 黃石 435005)

引言

測繪,簡單地說就是測量與繪圖。測繪工程是利用各種現代化方法來采集、量測、分析、存儲、管理、顯示、傳播和應用各類地學信息的一門綜合的信息科學。現代測繪科學與技術以衛星導航定位、遙感和地理信息系統為代表,它被認為是當今世界上很重要的、發展快的領域之一。信息化測繪技術在工程勘察測繪中的運用,有效提升了勘察測繪速度,增強了測繪精準性。在運用信息技術過程中,必須對現有的工程測量技術進行全面的剖析,并運用最新的技術手段,使之具有更大的發展潛力,并逐漸拓寬其應用領域,提高其運用的效率和水準,確保其準確性。

一、信息化測繪技術概述

信息化測繪技術最本質的內涵和特征,就是實現實時有效的地理信息綜合服務。它以數字化測繪為基礎,通過對各種地理坐標進行全方位的采集,逐步向著智能化、集成的發展趨勢。信息化測繪技術包括了衛星、地心引力、衛星高度等,與常規的技術結合在一起,形成了一種新的地圖技術。隨著電腦與GPS技術的發展,工程地圖也在向智能化、自動化中發展。由于國家處在快速發展的建設階段,對各種工作都有很大的要求,因此,在工作中,要通過使用信息化測繪技術來解決各種繁瑣的工作,減少資料的處理困難,使資料的質量和效率都有很大的提升。此外,要充分運用新技術,充分發揮信息化測繪技術自身的優點,提升總體發展成效,推動我國測繪事業的持續發展。

二、信息技術的重要性以及價值

(一)信息化測繪技術提高工程測量精度

在以往的工程勘察中,采用的方法大多都是手工進行,并不能完全確保其準確性,而且在信息化測繪技術尚未普及的情況下,有關的資料都是手工進行的,所以必須要舍棄一些較為繁瑣的資料,這樣可以節省大量的時間,但是對于準確率來說,還是會有一定的誤差。而當信息化測繪技術得到了充分利用,通過數據分析軟件進行精確的計算,既可以提高算法的效率,又可以保證數據的精度,從而提高工程的精度。

(二)信息化測量技術促進測量數據更加精準有效

在工程勘察中,其目標是為施工提供決策的基礎,因此,必須確保所收集到的資料越詳盡越好。由于常規的測量技術只能從工程的表層資料中獲取,而在工程的內部進行動態的數據采集比較麻煩,并且采用了紙質的方式來表示。通過信息化技術,可以更加直觀地顯示資料的分析,提高資料使用的效率,為項目提供更好的服務。

(三)信息化測繪技術有效減少測量工作強度

在常規的工程勘察中,采用的是手工方式,由于所采用的儀器數量很多,如果測量范圍發生變化,則要進行相應的運動,并且必須手工進行,因此,測量工作非常繁重。而在信息化測繪技術方面,使用該系統后,測量者只要將測量設備放在測點,就可以將測量結果自動上傳到終端電腦,從而大大降低了手工記錄的工作量。隨著科技的進步,測量儀器也呈現出了微型化的發展態勢,可以縮短儀器的工作時間,減輕工作人員勞動強度,提高工作人員工作質量。

三、信息化測繪技術的應用現狀

在目前的信息化測繪技術中,衛星監控技術已得到越來越多的使用,繪制工程數據可以利用衛星的數據進行實時的建模,從而獲得更為精確的信息。與傳統的測量技術相比較,信息化測繪技術既能適應工程的需要,又能加速數字化的進程,為以后的工作提供有力保障。近幾年,我國科學技術發展迅速,相關的測繪技術在逐步更新,包括遙感、照相等多種技術手段的應用,改變了過去的單一采集模式,建立起多層次的信息交流。在自動使用時,可以利用較少的地面控制區來獲得準確的定位資料,從而大大提高了工作效率。由此可以看到,新技術對測繪產業的發展起到了積極的推動作用,彌補了以前的缺陷,并正在對其進行調整和優化,實現測繪產業的全方位提升。

四、工程測量中信息化測繪關鍵應用技術

(一)智能移動測量技術

該技術是一系列技術的統稱,它包含了空間同步技術、傳感器集成技術、行走采集技術和實時數據傳送技術。在工程勘察中,運用智能運動測量技術可以實現檢測范圍中的目標和資料的傳遞,以及對其他相關的數據進行采集。施工技術人員充分利用這項技術的優點,既體現其靈活、實時性,又提高工程勘察的總體效能。

(二)無人機攝影測量技術

無人機技術、傳感器姿態控制技術、航拍2D 和3D圖像的采集技術,取代傳統的照相工作方式,大大降低了攝影費用,縮短了工作時間,提高了測量生產率,獲得了高精度的立體結構資料。

(三)地理信息動態更新技術

它包括基于衛星的遙感探測技術、時序的遞增、歷史資料的存儲技術和層疊技術。這種技術的使用,其目的就是改彌補現有地理數據的不足,不僅可以加速信息更新速度,還可以減少工作壓力。

五、工程勘察測繪中信息化測繪技術的具體應用

(一)數字化技術

在目前工程制圖產業中,信息化測繪技術不僅可以提升項目的精度,而且可以實現對地理信息的采集、加工等需求。利用衛星進行技術規范管理,可以從總體上提高工作效率。數字化是一種新的制圖方式,與以前的制圖方式相比,具有很大的優越性,利用數字技術可以獲得準確的資料。在技術上,利用數字化繪圖軟件能力,可以達到數字繪圖的要求和標準,并且向著自動化方向發展。在繪圖過程中,可以迅速將資料輸入電腦,進行后續的掃描儀和加工。在實現地圖技術的同時,可以按照地圖的需要對地圖進行歸類,以達到方便和廣泛的應用。

在實踐中,只要對資料進行修改,就可以進行相應改變,然后按照下一步的繪制要求,將所有的資料都收集起來,確保不會有什么問題,從而達到更好的繪制效果。TRK 技術在工程中應用很普遍,可以確保工程的精度,其適用領域越來越廣,以確保總體的測繪結果。為了不給以后的應用帶來負面影響,逐漸地對整個工作計劃進行改進。

(二)全球衛星定位系統

GPS導航具有全球和全天候的優點,可以適應未來的定位和地圖需求,并且在技術上的進步和革新,將會給我們的工作領域帶來巨大變化,為我們的工作提供新的技術和方法。在實際應用中,GPS的尺寸變得更小巧輕便,可以有效地提升總精度,解決了測量過程中比較繁瑣的工作條件,使整個測量精度得到大幅提升。這種方法與傳統的大地測量和位置相比較具有很大的彈性,它可以實現24小時不間斷地工作,與傳統技術相比,可以更準確地為測繪界帶來更多的數據。

(三)地理信息測繪技術

隨著檢測技術越來越趨向于智能化、多樣化,地理信息測繪技術的應用將會越來越智能化,越來越自動化,越來越完備,可以實現對未來的通訊需求。在實際運用中,可以根據立體幾何構造,對地圖進行更直接的認識,也可以通過建模來綜合地研究目前的地圖繪制存在的缺陷。還能與可視技術相結合,對后期的工作計劃進行改進,逐步改善總體的測量結果。

(四)網格地理信息技術

網格體新技術在地圖繪制中也很普遍,它是由多個地理信息服務器組成一個完整的網絡,然后使用地理信息技術對網絡進行整體的優化,從而達到地理信息的需求和規范。同時對現有資源和誤差進行有效的管理,實現對各個結點的數據管理,對各個結點的后續分析與輸出,使整個地圖的總體質量和水準得到了進一步提升。

(五)建筑變形監測

進行工程勘察時,會遇到建筑外形的畸變。通過對建筑外形的分析,認為其產生的原因有:建筑的錯綜性、龐大的體積和惡劣的周邊條件。如果工程出現了變化,則意味著房屋使用年限即將屆滿。進行工程勘察時,根據測量目標的差異,采用多種方式進行測量。比如,采用水平測量方法,對建筑物基礎的自由沉陷進行監測,采用三角形方法來監測壓實基礎的受力變形和各類建筑的變形情況。運用了建筑物的變形測量技術以后,可以進行任意測量。而不用選擇特定的技術進行測量,尤其是在堤壩或動態監測中,更是方便快捷。

(六)建筑工程測量分析

為了保證施工項目的精確性,施工現場的實時測量需要精確監控。在工程地質勘察中,經常會遇到一些需要高精度和頻繁使用的建筑,這就要求我們布置好線路。由于多種因素的作用,導致線路在不同位置發生故障,尤其當某一控制網受損時,將會對整個工程產生很大的影響。通過采用信息化測繪技術,可以從根本上解決這一問題,使工程的精密測量準確率得到進一步提升和精確性設計。

(七)碎步測量與放樣分析

利用信息化測繪技術實現了碎步法和標尺分析,實現了對標定的精確控制。只需將各類儀表站點置于地圖上,把儀器和工作站放置3s左右,將其輸入一個很重要的特征代碼,把不同種類的數據集合起來,對數據進行精確的采集,就能充分地確保數據的精確。

(八)大型高精度工程測量中信息化測繪的應用

隨著信息化測繪技術的不斷普及和運用,大規模高精密的工程勘察技術得到進一步的發展。高精密大項目的一個關鍵特性就是它的高精度,根據它的特性,為了達到精確性,必須進行專門的機械設計和生產。隨著現代高精密測量技術的發展,利用信息化測繪技術,可以實現對衛星定位、跟蹤、攝像測量、電子測量等多種測量手段的有機融合,使得測量工作變得更容易、更便捷,可以實現實時、自動數據傳送,也可以取得良好的測量結果。

(九)信息化測繪體系的構建

要進一步加速我國工程勘察測繪工作的發展,使其在實踐中的功能得到最大程度地體現,必須建立信息化測繪系統。一是提升測繪技術的信息化運用,持續發展相關技術,制定相關法律、政策。相關工作人員多支持信息化測繪體系的制定,實現對相應測繪技術的科學使用。二是結合工程勘察實際情況,考慮信息化測繪技術的特點,在創新理念、測繪領域專業理論知識等因素的作用下,為信息化測繪體系的有效構建提供保障,進而提高這類體系的利用效率,對開展工程勘察工作給予科學指導。

(十)提升技術水平的策略

提高測繪技術的主要途徑是:(1)加強對測繪技術人員的培訓,增強其職責感,使其在工作中更好地發揮作用。(2)對信息化測繪技術的應用進行深入探討,并對此技術的實施進行有效的管理,提高該技術的技術水平。(3)對信息化測繪技術的運用予以高度關注,使其實際運用程度不斷提高。

六、工程勘察測繪中信息化測繪技術的發展前景

(一)發展趨勢

隨著時代的發展,科技的發展也越來越快。目前,高技術地圖技術主要有:人造衛星、航空遙感、空間定位、大地綜合測量技術,利用這種技術,可以收集、整理、檢測、傳遞、儲存和識別等各種數據,從而達到地圖繪制的要求。目前的測繪技術,是以多種輔助技術為基礎,進一步挖掘地理信息中的資料、資源,使其數字化、網絡化,以實現信息的分享。在今后的發展過程中,隨著信息化測繪技術的不斷發展,將會逐漸走向科學、現代化。

(二)高精準度的實時獲取技術

由于對測量資料的需求,對測量的速度和精度都有了很大的提升,所以在進行測量時,必須要有更多的精確測量技術來實現,同時還要利用平流層的信息采集技術,將衛星和地面的遙感信息結合起來,進行綜合的分析和改進。此外,由于數字技術的發展和發展,數字地球引起了越來越多的人的注意,在實踐中,我們必須建立一個統一的地理信息數據系統,實現數據的交互和交換。在實際運用中,必須對高性能的遙感資料進行全方位的綜合優化,與其與資料處理技術相結合,達到資料處理的需求與規范。并將其與數字技術相融合,實現簡單的資料分析,綜合提升總體的測量效果與水準。

(三)多元化的信息集成技術

在多元化信息集中技術利用的過程中,要嚴格遵守有關的規范和要求,將先進的技術和技術方法結合起來,從而達到提高綜合應用的效率。在具體應用過程中,必須深入探討多種空間資訊集合技術和定位技術,將地理空間資訊整合運用于網格化,并進一步深入地剖析、研究各種檢波器收集資料,以達到資料的多角度傳送,以達到資料多樣化的需求和規范,以確保地理資訊的及時性。在使用時,應將先進的數據解析與存儲技術相結合,動態地進行升級。

結論

在目前的測繪工作中,應充分運用各種技術,以達到工作方式的創新與發展,同時滿足智能化、自動化的需求,獲得更為準確的數據,使得測量工作向著智能化、數字化的發展,為各部門的工作人員提供準確的資料,從而提升測繪工作的效率與水準。