现代测绘技术在工程测量中的应用及改进建议

2016-07-13 07:24徐钊剡
大科技 2016年4期
关键词:全球卫星高精度测绘

徐钊剡

(湖南省长沙市 410000)

现代测绘技术在工程测量中的应用及改进建议

徐钊剡

(湖南省长沙市 410000)

随着社会生产力的发展和科学技术的不断进步,测绘技术的现代化,数字化的步伐也在不断加快。在当前形势下,具有高精度、高效率的测绘技术,在各个领域都得到了广泛的应用,具有广阔的应用前景。如何将现代测绘技术引入工程测量领域,是现代工程建设所面临的新课题,也是对研究人员的一项新的考验。只有积极探索和发现新的测量技术,并将其与工程建设的实际需求有机地结合起来,才能不断提高测量水平,保证工程建设数据的准确性,保障建设顺利进行。

测绘技术;工程测量;应用及改进建议

引言

在现代的工程测量领域中,应用最广泛的测绘技术是3S技术和数字化测图以及摄影测量技术。3S技术的成功运用为工程测量的有效运作提供了可靠的保障。现代测绘技术可以提高测量的精度,极大地提高工作效率,保证工程施工中所用数据的准确性和时效性。同时,随着现代工程建设规模的不断发展,对工程测量也提出了更高的要求,利用现代测绘技术提高工程测量的精度和效率是未来工程测量发展的一个重要方向。

1 现代测绘技术简介

1.1 全球卫星定位系统技术

全球卫星定位技术自上世纪后期产生开始,其应用范围也在逐渐的扩大。自美国国防部开发研制的GPS系统并成熟运用起,全球卫星定位系统给测绘工作带来了深刻的变化。其他国家和组织也不甘落后,投入了大量资金和技术,建立起各自的卫星定位系统,比如欧洲的伽利略,俄罗斯的格洛纳斯,以及中国的北斗卫星定位系统,以实现全天候大范围高精度的卫星定位。全球卫星定位技术的应用,可以为用户提供快速高精度的三维坐标,且不受时间和空间的限制,为现代测绘带来前所未有的进步。此外,载波相位差分技术和城市连续运行参考站系统(CORS)的开发和利用,使卫星定位技术在测绘工作中得到了更广泛的运用。

1.2 地理信息技术

地理信息系统(GIS)在20世纪60年代开始发展,是以地理空间数据库为基础,在计算机软件和硬件环境的支持下,对空间数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示,提供实时的空间位置与动态信息,为多方决策服务的信息系统。GIS技术把地图的视觉效果和地理的属性信息与数据库管理(例如查询和统计分析)集成在一起,极大地扩展了测绘数据与地理信息的使用范围。

1.3 无人机航测技术

无人机空中遥感技术是利用无人机、无人飞艇等低空飞行设备配备各种传感器进行摄影或遥感,具有移动灵活、高效、快速、准确、生产成本低、应用范围广、生产周期短等特点。随着计算机和数码相机技术的发展,基于无人机平台的数字航空摄影技术已经展示了其独特的优势,与无人机航空摄影测量相结合的“无人机数字低空遥感”成为在航空遥感领域的一个新的发展方向,特别是在基础测绘、数字城市建设和应急测绘数据采集方面具有广阔的前景。

1.4 三维激光扫描技术

三维激光扫描技术是20世纪90年代中期出现的一项新技术。它可以获得高精度和高分辨率的物体表面的三维坐标数据,突破了传统的单点测量方法,具有效率高、精度高、实时快速等特点,可以提供扫描物体表面的三维点云数据,从而得到高精度的数字模型。

2 数字化测绘技术的优点

(1)数字测图技术可以通过计算机仿真和通过屏幕直观的反应一些基本信息,如地形地貌特征,一目了然,容易理解。传统地图产品需要具备一定的专业知识来阅读,而由数字技术所形成的图像对阅读人员的专业要求没那么高,方便地图资料为更广泛的人群服务。

(2)数字测绘产品与纸质地图相比,可以更方便的使用、维护和更新,节省大量的人力物力。

(3)不同的用户对产品的需求是不同的,数字测绘产品可以根据客户的需要进行数据处理,然后得到不同用途的专题地图,应用领域更加广泛。

(4)可以利用数字地图的成果,作为工作底图,直接应用于其他专业的规划和设计,通过计算机软件,可以更方便地设计出各种方案进行比较,对目标信息的统计、分析、汇总更方便准确。计算机的使用,在很大程度上促进了数字测绘的发展,数字测绘产品的水平也在不断提高。

3 测绘技术在工程测量中的应用

(1)水电工程测量中的运用:现代测绘技术、遥感技术、摄影技术和全球卫星定位技术在水利水电工程项目中得到了充分的应用,通过这些技术可以突破传统手工绘图技术存在的生产周期长、生产成本高、数据可靠性低等劣势,在水电站、大坝、流域治理方面,可以快速提供大范围高精度的基础数据,极大的推动整个水利项目的工作进程,其重要性贯穿整个项目始终。

(2)隧道工程测量中的运用:在山区等复杂地形条件下,全球卫星定位系统与传统控制手段相比具有无与伦比的优势,精度更高,工期更短,成本更低;在隧道掘进过程中,高精度的数字测绘仪器可以保障掘进的方向,控制误差范围。

智能自动全站仪在施工过程中的监测环节能够全程跟踪监测,与人工观测相比精度更高,速度更快。

(3)高程控制测量:目前已得到广泛应用的电子水准仪在高程控制测量方面比传统仪器精度更高,速度更快,受外界因素影像更小,有着传统仪器所不具备的优势。

4 现代测绘技术在工程测量应用中的改进措施

4.1 实时性方面

从目前的情况来看,测绘数据实时传输,实时分析已经基本可以实现,但由于设备费用、网络环境、软件平台等制约因素,从而导致普及型不高。因此,有必要加强数据传输网络与数据处理软件平台的研发,使测绘数据实时传输、实时分析能够得到更大范围的应用。这种技术在安全监测、应急措施等方面能得到很好的应用。

4.2 地下数据获取方面

虽然目前测绘技术不断成熟,但在地面下的数据采集,仍然不能保证百分百准确有效,使采集的数据准确性不够高。目前常见的探测技术主要应用磁场或超声波,是否还有更加有效的探测手段,也是科学家们应该着重研究的新课题。

4.3 水下数据获取方面

到目前为止,我国民用水下智能化数据采集仍然处在初步阶段,与国外相比还有很大的差距。怎样开发出安全可靠、质优价廉的水下数据采集平台,怎样设计更科学的智能控制系统与数据分析系统,来提高水下数据采集的效率与准确性也是一个还需解决的课题。目前水下数据采集主要靠超声波、声纳等结合全球卫星定位系统,是否还有其他更先进的技术,这些都有待科学家们进一步研究。

5 结束语

在信息化、数据化的现代社会,我们只有与时俱进,才能不落人后。现代测绘技术在国家安全、航空航天、民用建设等各方面都得到了广泛的应用。而对现有测绘技术的普及和进一步提高,都将极大地促进生产力的发展。因此,有必要重视现代测绘技术,对现有技术进行不断改进和创新,积极借鉴发达国家的技术成果,为我国的生产建设服务。

[1]陆海.现代测绘技术在测绘工程中的应用与技术创新[J].中国科技博览,2012(24):471.

[2]朱小军.现代测绘技术在石化工程测量中的应用与改进[J].中国石油和化工标准与质量,2011,31(08):90.

[3]李明.浅谈现代测绘技术在工程测量中的应用与改进措施[J].中国西部科技,2010,09(26):43~44.

TU198.2

A

1004-7344(2016)04-0197-02

2015-10-9

徐钊剡(1982-),男,工程师,本科,主要从事测绘工程工作。

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