測繪新技術在測繪工程測量中的應用研究

陳少桃

佛山市測繪地理信息研究院 廣東 佛山 528000

工程建設前期的地質勘探工作相當重要，它不僅可以為整個建設施工活動的正常開展提供數據保障，還可以有效減少經營風險，既保障了工程建設的品質與安全，又實現了公共資源的最大化利用。不同工程項目在測量工作內容方面有一定差異，測繪技術的選擇必須要與工程實際情況相結合。有些工程項目測量工作的工作環境相對較差，同時地質地形復雜，很大程度上增加了工程測量工作的難度和復雜性，為了更好地保證測量結果準確性，還需要引入新的測繪技術和設備，更好地滿足現代化工程測量工作開展需要，為工程項目建設進度和建設質量的提高打下良好基礎。現在，新測量技術的運用越來越普遍。施工單位通過不斷研究各種新測量技術，并掌握其實際使用效果，從而有效提升了測繪質量。

1 測繪工程測量技術的相關介紹

1.1 測繪工程測量的概念

測繪工程測量是指一般在項目具體實施過程中所需要開展的前提性工作。在實際施工過程中，施工檢測主要是用來探索制定項目施工管理制度的具體技術手段。施工檢測的許多環節，都需要現代檢測技術、測量方法以及有關知識的幫助。為此，施工人員必須借助先進的設施和儀器來開展施工檢測作業[1]。

1.2 測繪工程測量技術的意義

一般來說，傳統的測繪工程測量技術更多地運用在礦業和水利工程中，施工人員主要應用該技術進行施工監測和取樣的內容。但隨著現代科學技術的發展，施工測繪工程測量技術水平有了較大的提升。和傳統的勘測施工方法相比，實際勘測工作有著更大的時間跨度。有動態和靜態測量模擬方法，能適應實際礦產施工過程的變動情況。在城市規劃和國土資源利用領域中有著很大作用。

2 現階段測繪新技術存在的技術特點

2.1 測繪所得的相關信息量更加豐富立體

在現階段的建筑工程項目施工過程中，如果采用傳統的測繪技術進行相關數據的收集和采集，通常會存在信息量不夠豐富立體的情況。這是因為傳統的測繪技術，在進行具體的應用過程中會受到周圍環境的影響。同時，傳統的測繪技術在進行數據的測量時，無論是測量的具體數據、種類還是測量的范圍，都容易在彼此之間造成影響，導致最終所得的測量數據存在著單薄，以及不夠準確的問題。但是如果能夠在進行工程建設項目的過程中使用新的測繪技術，通過對新的測繪技術的合理運用，不僅能夠對測繪對象進行更加豐富立體的測量，同時還能夠對測繪的周邊環境也進行更加深入地了解，使最后取得的信息能夠互相關聯，更加豐富立體。

2.2 測繪所得的數據準確度更加精細

使用新的測繪技術，能夠使測繪最終所取得的數據更加準確。例如，如果能夠將最新的高科技數字制圖技術應用于測繪技術中，然后在進行工程項目的地質填圖中加以運用，就能夠使得測繪技術在地質方面的測量數據更加準確。這項技術不僅能夠提高數據的準確度，同時還能提高測繪的效率。如果能夠將多項新興的技術都應用于測繪技術中，一定能夠大大推動測繪技術的發展。

2.3 測繪工作對于計算機技術的應用更加深入

現階段的測繪新技術最主要的特征是對于計算機技術更加深入的應用，以及對網絡技術的應用。可以說，現階段的新測繪技術都是在計算機技術，以及網絡技術的基礎上進行了發展。對于這兩項技術的深入應用，不僅能夠將測繪信息進行更加合理的統籌整合，同時還能夠保證信息數據存儲的準確和有效[2]。

3 新測繪技術的介紹

在實際測量中，運用測繪新技術,可以處理傳統測繪技術無法處理的事項，測量結果的準確度、時效性更高。在我國，經常使用的測繪新技術如下（如圖1所示）。

圖1 測繪新技術示意圖

3.1 GPS技術

GPS技術也稱GPS定位技術，其基本工作原理是將GPS接收機接收到的信號經過誤差處理后解算得到位置信息，再將位置信息傳給所連接的設備，連接設備對該信息進行一定的計算和變換(如地圖投影變換、坐標系統的變換等)后傳遞給移動終端。通常來講，利用GPS接收機獲得的信號既可能是靜止的，也可能是動感的。技術人員往往需要借助電子計算機對信號二次信息處理和計算，才能夠從中得到更為精確的數據信息。RTK（載波相位差分技術）也是GPS技術中較為重要的信息技術之一。RTK定位技術就是基于載波相位觀測值的實時動態定位技術。RTK夠在現場進行即時檢測，能夠實時地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果，計量精度能夠達到厘米級，極大地提高了檢測的準確度。

3.2 GIS技術

GIS技術（地理信息系統）是近幾年迅速發展起來的一門空間信息技術。它以地理空間為基礎，采用地理模型分析方法，實時提供多種空間和動態的地理信息，是一種為地理研究和地理決策服務的計算機技術系統。在空間測繪工程中，測繪人員利用GIS技術能夠有效管理具有空間屬性的各種資源環境信息,并能夠利用GIS的模型功能對工程方案的現實情況作出建模。GIS技術作為測繪工程測量的重要數據處理方法，在測繪工程測量中起著綜合數據庫的功能,能夠大大提升測試的效果和準確度[3]。

3.3 攝影測量與遙感技術

圖2 等高線、地物要素采集示意圖

所謂攝影測量與遙感技術就是指以光學或是由數碼攝像機拍攝獲得的影像為基礎，并在此基礎之上對影像中有關攝影物的外形、大小、位置等相關性質進行相關的研究和確定的一項技術。測繪人員通過對影像數據進行記錄與分析,可以準確掌握地表的詳細信息，從而節約了測量時間，是一種十分安全的技術手段。而攝影測量原本就是指利用照相收集目標的光信號，然后在后期對其加以分析與數據處理，以獲取實地狀況下的有關信息。由于數碼技術的進一步發展，目前的信息測量技術已達到了數碼攝影，而且信息的存儲也較以往簡單得多。

3.4 無人機測繪技術

這項技術在實際的應用的工程上有著良好的適應性，同時效果也較為完美，其本身不需太多的設備支撐，同時可以進行多種的操作，并且可以有效進行相應的補償，這樣不但可以從各個角度顯示出的真實情況，而且建立一定的三維建模，這種測繪方法在部分國家應用的較為普遍。攝影技術的原理也能夠運用在測繪工程的測繪中，使得測繪技術在攝影的運用上更加多，不過這對于無人機攝像設備的需求還是相當高的。主要是通過運用無人機攝像的工作原理,和電腦技術相結合從而獲得信號，進而在分析中獲取到正確的信號，這種技術在較大程度上提升測繪工程中圖像的利用率，同時還減少了實際測繪工作的難度，因為無人機測繪技術是現在測量技術的重要基礎，能夠節省許多測量的人工成本，同時使用無人機測繪技術還能夠提高測繪測繪工程測量的品質，為國家的經濟社會發展提供保證，不過這種技術在現實的使用過程中，仍然面臨著某些缺點,主要是由于技術的局限性，所以在使用無人機測繪技術之后必須要有專門的人員加以檢查，不然就很難進行精確的測量[4]。

4 測繪新技術在測繪工程測量中的應用

4.1 GPS技術在測繪工程測量中的應用

由于衛星信息技術仍在不斷更新發展中，GPS系統的軟硬件也在不斷更新。在測繪工程測量過程中，測繪人員運用GPS技術，能夠實現高精度、高效率的定位信號檢測。相較于傳統的地面測量技術，測繪人員運用GPS技術開展測量作業操作也比較簡便,完全能夠實現對工程定位信號的檢測。GPS技術作為一個三維定位技術，其準確度與安全性更高。另外，GPS技術也被廣泛運用在其他領域中，比如可以應用在城市交通網絡規劃、城市交通網絡系統規劃等方面。

4.2 GIS技術在測繪工程測量中的應用

將空間科學、遙感技術、信息技術等諸多科技手段結合而成的新型測量方法，就叫做GIS技術。而GIS技術正是作為測繪工程測量領域的實踐應用活動中最基礎的技術手段,這一技術手段在現實的工程中應用非常普遍，在眾多的項目中都可以看到了GIS技術的有效應用。通過對先進GIS信息技術的充分利用，可以對信息的獲取、記錄、分類、傳遞等方面實現更加便捷的應用。而當前，先進的GIS信息技術在數據庫和某些高難度的測量項目中已經使用普遍，而且呈現出了顯著的應用增長態勢，從中也不難看出GIS應用的便利性。而與此同時，GIS技術的高度精確化也獲得了很多的測量機構青睞[5]。

4.3 攝影測量與遙感技術在測繪工程測量中的應用

攝影測量與遙感技術的實際使用由于一般來說本身就具備了高度的檢測準確度，而同時獲取的影像信息內容又是質量很高的信息內容，所以同過結合計算機的分析運算等功能，即可完成具體的信號檢測，從而達到較高準確度的測量成果，從而獲得了空間內的整個三維信息內容。同時因為不會直接和現實物體有聯系，所以攝影測量與遙感技術的實際使用，在獲得相關資料時會不由于部分測繪工程測量的作業而對實際場景形成影響，不需要外部的測量工作，從而也節省了測繪工程測量的成本，實現了較好的信息獲得效率。攝影測量與遙感技術的應用因為其自身具有較好的測量效果，在許多大尺度的區域測量以及公路的施工測量過程中運用也十分普遍，在數字化信息技術日益發達的當下，攝影測量與遙感技術的應用將可以與信息化數控技術全面的融合，實現信息技術的高效升級，在測量工程設計中的運用也將更加普遍，尤其對測量工程設計人員而言，它的意義更加巨大。

4.4 無人機測繪技術在測繪工程測量中的應用

在地勢險峻或是作業面積較大的工程項目中，施工方如果仍使用傳統的測繪工程測量方法，很難對測繪工作起到實質性的幫助，而使用無人機測繪技術可以大大減小工程難度。例如，在隧道、礦洞等危險施工地帶，施工方是通過人工檢查來查找工程中是否存在裂縫、漏水等問題。這種方法非常浪費時間、財力、物力等資源。而且由于項目施工處于危險地帶，如果檢測所用的時間過長，就會增加安全隱患，工程中存在的裂縫、漏水等問題如果長時間未被檢測到，情況就會惡化，進而會引發坍塌事故，對測繪人員的生命安全造成威脅。而施工方使用無人機測繪技術在危險施工地帶開展測繪作業，不僅可以在人類無法觀測到的地方進行數據收集，還可以有效保障測繪人員的生命安全。更重要的是，無人機測繪技術可隨時對測得的信息進行分析，大大提高了工作效率。

4.5 在測繪技術中進行地理信息系統技術的運用

在測繪技術中進行地理信息系統的運用，主要是利用計算機技術以及網絡技術進行數據的分析和整合。地理信息系統主要是通過對于計算機軟件和硬件的使用，以計算機網絡為支撐點，通過對早期所得的地理環境信息進行存儲、整合和分析來達到最終的目的。在實際的運用過程中，通常是運用GNSS技術來率先獲得所需的基礎數據，然后將基礎數據通過地理信息系統進行分析和整合，為后續的工程規劃建設提供有力的參考。例如，在進行重大建筑的選址時，可以將重大建筑選址的要求在地理信息系統中進行輸入，然后將需要分析的各項數據進行收集和錄入，最后根據地理信息系統的相關技術進行3D圖形的建立，然后在預先設定好的條件和現實數據的對比中，選出最佳的地點進行建筑施工[6-7]。

4.6 在測繪技術中進行激光掃描測量技術的運用

在測繪技術中進行激光掃描測量技術的運用，可以使測繪技術突破環境的限制，取得更加精確的數據，應用于更大的范圍。例如，在進行飛機的安裝中，對于精度較高，無法進行人工檢測的部分，可以利用激光掃描測量技術來進行測繪和數據收集，對飛機安裝部件進行數據分析，推動工作完成[8]。

5 結束語

綜上所述，在測繪工程測量中, 傳統測量技術已無法滿足當下土木工程建設的要求。而且隨著近年來我國科技的不斷進步，計算機等高科技技術可以與測繪工作相結合，因此催生出例如無人機測繪技術、衛星遙感技術、攝影測量和遙感技術等新型的測繪技術。這些技術的出現大大減少了測繪工程測量的工作難度，以及測繪工程測量成本，推動了我國測繪工程測量的發展。