试析数字化测绘技术在工程测量中的具体应用

丁润吓 张会平

【摘要】数字化测绘技术是伴随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化而兴起的一门新兴的测绘技术，在工程测量中应用比较广泛。随着数字测绘技术日新月异的发展，其工程测量的服务领域也相应进一步延伸，而且正朝着测量数据采集和处理的自动化、实时化和数字化方向发展。本文介绍了数字化测绘技术在建筑工程测量方面的具体应用。

【关键词】数字化；测绘技术；应用；作业模式

前言

伴随着测绘新技术的不断进步，现代工程测量逐步朝着测量内外作业一体化，数据获取及处理自动化，测量过程控制和系统行为智能化，测量成果和产品数字化，测量信息管理可视化，信息共享和传播网络化的趋势发展，其发展特点占概括为精确、可靠、快速、简便、连续、动态、遥测、实时。

一、测绘技术在工程测量中的意义

工程测量学是一门历史悠久的学科，近些年来，随着科学技术的进步和生产力的发展，各国兴建于许多规模大、内容复杂、精度要求高的工程，例如拦河大坝、大型联锁商业、跨江大桥、超长隧道、城市地下铁路网、数百米高的电视塔、精度要求非常高的自动化工业设备和科学实验装备如高速导轨、离子加速器、射电望远镜、通讯卫星地面接收天线等，工程测量也得到了迅速的发展。工程测量通常是指在工程建设的勘测设计、施工和管理阶段中运用的各种测量理论、方法和技术的总称。传统工程测量技术的服务领域包括建筑、水利、交通、矿山等部门，其基本内容有测图和放样两部分。

现代工程测量已经突破了仅仅为工程建设的概念，它不仅涉及工程的静态、动态几何与物理量测定，而且包括对测量结果的分析，甚至对物体发展变化的趋势预报。在这样的背景下，工程测量学将与新兴的信息技术相结合，由传统意义上的测量学发展成为了工程实用的地学信息科学，新地地学信息科学将可用于城市规划，土地利用，房地产经营、环境保护、交通规划等方面。工程测量已经远远超出传统服务范围，将逐步扩展到包括城建、地质、铁路、交通、房地产管理、水利电力、能源、航天和国防等各种工程建设部门。

二、数字化测绘技术的优点

1、它可以通过计算机的模拟，在屏幕上直观生动地（分层）反映出地形、地貌特征以及地籍要素，而且一目了然，基本上改变和弥补了传统产品线条、符号和数字、文字等综合包罗。

2、利用数字化（地形、地籍）测绘成果，作为底图，可在计算机上进行各种规划与设计（如土地资源开发规划和城市道路网的设计等），可方便地进行许多方案的设计与比较，对各种要素的统计、汇总、叠加、分析也方便、准确。在计算机的帮助下，大大提高了测绘生产作业的自动化、科学化、规范化程度，数字化测绘产品的应用水平也将达到新的高度。除此以外，在其他方面还显示出很多优越性，但从以上几点足以可见数字化（地形、地籍）测绘很符合现代社会信息的要求，是现代测绘的发展方向。因而，以前以传统测绘为主的专业测绘单位，现在是以发展数字化测绘技术作为发展的目标与方向。

3、数字化测绘产品在使用、维护和更新上具有方便快捷的特性，能够随时保持产品信息的现势性，可以随时补充修改，随时出新图提供使用。

4、根据不同用户的需要，可以对产品的各种要素进行数据再加工，得到不同用途的图件，而且还可以随意对图形进行拼接、缩放，用途更广泛。

三、数字化绘图技术在工程测量中的应用

大比例尺地形图和工程图的测绘，是城市与工程测量的重要内容和任务。常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作，同时还有大量的室内数据处理和绘图工作，成图周期长，产品单一，难以适应飞速发展的城市建设和现代化工程建设的需要。随着电子经纬仪、全站仪的应用和GEOMAP系统的出现，把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来，形成一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。系统的开发研究主要是面向城市大比例尺图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制。系统可直接提供纸图，也可提供软盘，为专业设计自动化，建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。

随着GPS定位技术的出现和不断发展完善，使测绘定位技术发生了革命性的变革，为工程测量提供了崭新的技术手段和方法。长期以来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术，正在逐步被以一次性确定3维坐标的、高速度、高效率、高精度的GPS技术所代替，同时定位范围已从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间；定位方法已从静态扩展到动态；定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设的广阔领域。在我国GPS定位技术的应用已深入各个领域，国家大地网、城市控制网、工程控制网的建立与改造已普遍地应用GPS技术，在石油勘探、高速公路、通信线路、地下铁路、隧道贯通、建筑变形、大坝监测、山体滑坡、地震的形变监测、海岛或海域测量等也已广泛的使用GPS技术。随着DGPS差分定位技术和RTK实时差分定位系统的发展和美国AS技术的解除，单点定位精度不断提高，GPS技术在导航、运载工具实时监控、石油物探点定位、地质勘查剖面测量、碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的应用前景。

四、数字化测绘中作业模式的选择问题

数字化测绘设备是全站仪加电子手簿或电子平板，作业分为编码方法和无码方法。编码方法在记录测量数据时必须按碎部点的类型及相互间几何关系输入特征编码，作业员不仅要熟记编码，为正确输入编码，测站与棱镜间还需要较多有关测点的信息交流，因此作业速度慢。尤其当地形复杂、通视困难、对一个地物的测量是不连续的，甚至要经过几个测站的观测才能完成时，作业难度大，出错机会多。无码作业则不需输入任何编码，代之以绘制草图记录所测点位及相邻关系。测站与棱镜间联络较少，测站照准目标操作电子手簿驱动全站仪测取数据后，只需向棱镜处作业员报告碎部点号而已。具有平板测图知识的作业员随棱镜现场绘制草图，轻松且不易出错。

测图工作实际上主要在棱镜处进行，测站观测速度很快，一台全站仪可观测2～3个棱镜，相当2～3个图板的平板测图。所以无码作业方法更容易为测量人员所接受。数字化测绘记录设备过去以电子手簿为主，但目前有关电子平板的介绍、报道较多。所谓内外业一体化的作业方法，即利用电子平板（便携机）在野外实现碎部点展绘成图被描绘成最先进的方法。但实际上若电子平板与全站仪联机则由于通视不一定好，加之数字化测图测程较远，绘图员在电子平板上编辑绘图很困难。若靠远距离观察辅之以镜站作业员的描述来绘图，则不仅对电子平板绘图员的技术、经验要求较高，且既慢又容易出错。就这一点而言，类似传统的平板测图的作业方法，不同之处仅在于不需展点、计算机编辑代替手工绘图而已。为解决这一问题，市场上推出了遥控电子平板。虽然采用遥控平板可使绘图员随棱镜现场绘图，但设备投资远高于电子手簿。野外作业速度也低于电子手簿加草图方法。

结语

我国的测绘技术已经从传统的人工测绘发展为数字化测绘，测绘技术取得了突飞猛进的发展，数字中国、数字城市等概念的提出以及相关数字化工程的启动，特别是全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、摄影测量与遥感（RS）以及数字化测绘和地面测量先进技术的发展，使工程测量的手段和方法产生了深刻的变化。

参考文献：

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