工程测量中测绘新技术的应用实践和发展展望

■孙文艳 ■山西吕梁宇星勘察设计院，山西 吕梁 033000

1 前言

工程测量是一门专业性非常强的技术，它是建筑工程、市政工程、公路铁路工程、矿产勘察工程、水利水电工程施工的基础，因此工程测量在各个行业中发挥着重要的作用。但是，由于工程测量人员的素质良莠不齐，仪器设备的精密度各有千秋，导致在测量过程中存在许多问题，甚至造成非常严重的施工安全事故，其一个细小的环节都可以影响整个工程的施工进度与质量。

为了保障工程测量的施工精度与设计要求，必须从管理上加强质量管理与控制，采用先进的技术方法和仪器设备，将误差控制在一个合理的范围内，以保证工程施工的正常进行。一般说来，测绘新技术在施工条件复杂、测量环境艰苦的地势地形条件下才能体现出其优越性和先进性。全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS)、3S集成技术以及数字化技术在工程测量工作中发挥了非常重要的作用，大大提高了工作效率与测量精度，有效地保障了施工工程质量。

2 测绘新技术及应用

2.1 GPS技术

全球定位系统(navigation satellite timing and ranging/global position system，GPS)是由美国开发的一种卫星导航定位系统，它是一种通讯与卫星有机结合的新技术，具有全方位、多层次实时导航与定位功能，利用导航卫星系统进行测距与测时。全球定位系统具有自动化、效益高、精度高和全天候的优点，被广泛应用于工程测量、大地测量、矿产勘察、工程变形监测等方面，取得了非常好的社会效率与经济价值。

GPS系统主要由三大部分组成:地面监控系统、空间卫星、接收设备。GPS是一种基于距离交会法的卫星导航定位系统［1］，其测量的坐标系统主要包括地面固坐标系统和空间固定坐标系统。

在工程测量中主要运用到了GPS的两个功能，分别是动态功能和静态功能。其中实时动态(RTK)定位技术是GPS测量技术发展过程中的一个非常重要的技术，它在工程测量的勘察、放样以及数据采集中具有重要的作用。RTK技术具有非常高的精度，可靠性检验可以达到厘米级，能有效地解决粗差引起的返工作业，大大提高了GPS作业的效率。

2.2 GIS 技术

地理信息系统(geographic information system，GIS)是一门基于实测数据，并对数据库进行处理、分析、统计和管理的空间信息分析技术。GIS主要利用X、Y、Z三个空间坐标轴来定义空间目标［2］，其主要的功能模块包括地图管理、作图、电网分析以及设备管理等。在工程测量方面，GIS具有很好的应用空间。在数据获得方面，地理数据是GIS测量的基本内容，可以获得精度非常高的测绘数据;在科学计算方面，GIS可以对不同的数据进行分级、分类，并根据不同的数据表示方法，以一定的统计图分析获取的数据;三维仿真地图是GIS技术可视化中非常重要的产品，GIS可以通过文本、声音、动画以及图形等形式展示空间信息，使得工程测量数据可视化形式更加多样。

2.3 RS技术

遥感技术(remote sensing，RS)是在远处通过传感器探测和接收来自目标物体的电、磁场信息，并经信息传输、处理、分析，识别目标物体的属性以及分布情况的技术［3］。遥感技术具有时效性强、可比性明显、性价比高等优点，能进行同步观测，大大提高测量的效率，因此RS技术得到了快速的普及。遥感技术获取基础地理信息的两个重要手段就是高分辨率的遥感卫星和多光谱航空摄影，因此可以利用遥感技术获取各种地形图，如城市地形图、地籍图等，为工程测量中地形图的快速更新提供了一种十分快捷的方式［4］。

2.4 3S集成技术

进入新时期，地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、遥感技术(RS)等高新测绘技术得到了非常快速的发展，并且在测绘工作中发挥着非常显著的作用。地理信息系统现势性非常强，不断地向各个行业渗透，并都取得了良好的应用结果;卫星导航定位技术的精度不断提高，使得空间定位技术的能力也不断升级，从静态扩展到动态，大大地提高了测量精度;航空航天遥感技术具有快速获取地理信息的功能，时效性非常强。在3S集成技术中［5］，GPS能实时、快速提供目标事物的空间位置，RS则可以快速地提供地表物体的地理信息，GIS则是一个综合处理与分析的平台。因此，3S技术在测绘过程中是一个有机的结合体，GPS和RS技术向GIS提供最新的区域信息和空间定位，GIS则进行相应的空间分析，并通过处理、分析，以提取有用的信息，为相关部门提供科学的决策依据。

在工程测量方面，3S技术为各类大型工程，如三峡工程、青藏铁路工程、南水北调工程等提供了最有效的交换和数据采集、处理、分析和统计的功能，为工程测量提供了一个新的技术亮点。

2.5 数字化技术

数字化技术［6］在工程测量中应用比较广泛，例如在建立GIS系统时，需要对各类地图进行数字化处理，这是一项工作量非常巨大的任务，需要投入较多的人力和物力，以保证数字化工作的顺利进行。对于各类地质图，可以采用先进的数字化设备对图形进行数字化，并通过编辑与有效的修补，形成一幅完整的数字地图，以方便测绘工作者的使用。随着科技的不断发展，数字化成图处理技术在绘制数字地图的工作中发挥着重要的作用，它具有精度高、效率快、操作简单、易于保管与应用等特点，必将在工程测量中起到非常积极的效果。

3 测绘新技术在工程测量中的前景

随着社会科技的发展，工程测量的要求必将越来越高，与之相应的测绘技术也会发生着日新月异的变化。在现代和未来工程测量中，测绘新技术将具有以下两个特点和功能:

(1)工程测量技术将会更加智能化、数字化、可视化，并且具有高度数据共享和传输的功能;

(2)内、外业工作将更加简单、快捷，且内外业工作结合更加紧密，成一体化发展趋势，将大大提高作业效率。

工程测量中的测绘技术不断提高，也将会给施工企业带来许多机遇与挑战。首先为了提高测量工作效率和测量精度，必须不断培养员工的综合技能，并加大投资，加快新测绘技术和设备的应用，以保进工程测量工作向更高台阶进步。

4 结论

随着社会的发展，工程测量技术也将得到快速的发展。针对现代工程测量的特点，本文从地理信息系统、全球定位系统、遥感技术、3S集成技术以及数字化技术的原理、技术特点以及应用领域进行了详细的阐述，并指出了测绘新技术在工程测量中的优势和发展前景。

［1］赖继文.GPS测量技术及其在工程测量中的应用［J］.地矿测绘，2006，22(3):11 ～13.

［2］燕松.浅议现代GIS技术及其在工程测量中的应用［J］.城市建筑，2009，14∶124，137.

［3］孟培培.基于3S的土地督察信息系统研究［D］.山东科技大学，2011.

［4］韩志刚.测绘新技术在工程测量中的应用与展望［J］.广东科技，2010，(237):171～172.

［5］昊忠勇，程承旗.3S技术在环境监测信息管理系统建设中的应用初探［J］.中国环境监测，1997，13(1):2～6.

［6］任勇.工程测量中测绘新技术应用［J］.科技创新导报，2013，6∶115.