摄影测量与遥感技术在工程测量中的应用

唐汝煊

重庆市勘测院

1 引言

对于工程项目来说，工程测量是项目建设的基础，工程测量为建设项目的设计、施工和运营各阶段提供基础支撑。随着我国科学技术的不断发展，工程测量技术也得到了较大的发展，尤其在测量精度以及准确度方面有了很大的提升，摄影测量和遥感技术的融合应用能够提升工程测量作业的安全性和可靠性，提高工程项目的效率和质量，是非接触式测量的典型应用。

2 摄影测量与遥感技术相关概念介绍

2.1 摄影测量技术

摄影测量技术是通过专业的仪器将测量对象转化为数字化图像的一种测量技术，在实际的应用过程中技术人员可以充分利用相机技术得到影像数据，同时按照摄影测量的要求测量空三等像控点，运用摄影测量软件输出相关测绘产品。技术人员在运用摄影测量技术时需要根据相机装置的CCD数字摄影获取数字影像，运用专用软件对数字影像进行分析提取，得到数字化产品，获取影像的同时，技术人员还需要对象控点坐标进行测量，采用GNSS接收机进行静态测量，得到像控点的坐标，内业进行空三计算，得到准确坐标的数字影像，通过专业软件处理，得到DLG,DOM,DRG和DEM等4D产品。

2.2 遥感技术

遥感测量技术是接收对象物体发射的主动和被动电磁波信号，对接收的信号进行处理和分析得到数字影像的一种测量技术（如图1）。

图1

技术人员在实际运用遥感测量技术的过程中，必须严格按照相关的测绘标准进行，同时还要充分考虑工程项目的实际情况。遥感技术结合GNSS卫星导航定位系统能够完成遥感对象的定位、影像获取，并对遥感影像内容进行数据分析。遥感测量时，技术人员需要进行相应的影像调绘，与传统工程测量相比在一定程度上降低了工程测量的工作量，有效节约人力资源与测绘成本，提高了工程测量的效率。

3 当前工程测量工作存在的问题分析

3.1 工作人员专业能力不足

随着我国建筑工程行业相关技术的不断创新与开发，工程项目对于专业人才的需求越来越大，工程测量领域当前也出现了严重的人才短缺情况。行业内很多技术人员身兼数职，承担了较多的工作压力，久而久之会影响员工工作的效率。现代工程测量的情况越来越复杂，技术人员必须具有较强的专业素质与能力才能够胜任自己的职位。除此之外，工程测量工作还需要技术人员具有较强的职业素养，对待工作的态度应该是谨慎的、细心的，才能够保障数据测量的准确性。随着测量技术以及手段的不断提升，技术人员也需要对先进的测量技术进行跟踪学习，才能够掌握最新的测量技术手段，面对智能化测量仪器时才能够做到得心应手，提高工作的效率。

3.2 测量管理制度不够完善

随着社会和时代的发展，我国工程项目的规模越来越大，相应的工程测量的工作内容也越来越复杂，在实施工程测量时就会出现协调管理较难的情况。目前我国很多大型的工程项目中测量部门管理制度并不完善，与其他部门之间也缺乏有效地沟通，导致工作出现衔接不当的情况，进而影响整个工程的质量。除此之外，很多施工单位不重视测量技术管理，在进行相关制度制定时考虑不周，存在部分不合理的情况，管理的不到位导致测量工作在实施进行的过程中无法按照流程进行，对于出现的问题也无法及时解决，降低了测量工作的效率，进而影响了整个工程的质量。

4 摄影测量与遥感技术在工程测量中应用的主要技术

4.1 卫星遥感影像技术

摄影测量与遥感测量技术在很多工程领域中都有着广泛的应用，比如水利工程、通信工程以及交通工程等。卫星遥感影像技术能够收集以及整合不同地区的地理信息，并且通过遥感和摄像测量专业软件的处理将这些收集到的地理信息转变为影像图，供设计人员参考。卫星影像遥感其实是通过各类星载型传感器进行地球影像采集，接着使用解析法对收集的信息进行保存和处理，将有用的信息提取出来，提高信息的利用率，最后数字图像技术的结合更是实现了模拟处理的目标[1]。

4.2 数据挖掘技术

数据挖掘技术是一门综合性分析技术，能够运用于地质勘探工作中，透过勘探数据不断挖掘其内部的信息，其技术体系中包含了地理系统、模式识别、空间技术以及可视化技术等。除此之外，遥感技术与摄影测量技术也是数据挖掘技术开展的基础，实现对图像数据的处理与分析，再经过专家系统以及神经网络分析系统等辅助自动分类系统将图像进行分类，进而提取与分析图像中的信息将其转化为人们能够识别的地理数据信息。因此，数据挖掘技术的应用范围较为广泛，应用前景也较为广阔，作为大数据处理技术的一个重要分支，数据挖掘技术能够应用于工程测量工作中的各个部分，对工程中各种杂乱的信息进行处理与挖掘，进而得到有用的信息，实现信息挖掘与处理的目的。数据挖掘技术的技术要求较高，因此对技术人员的专业要求以及综合能力素养要求也比较高，不仅需要技术人员具有较好的计算机技术以及思维，同时还需要具有敏锐的观察能力，能够根据工程实际的需求设计分析方法，加强数据挖掘技术的应用。

4.3 机载激光雷达技术

机载激光雷达技术的功能就是测距，它能够通过飞机搭载可控激光，利用激光的反射完成对象区域的扫描，最终实现对对象物体位置信息的获取。此技术融合了激光测高计、IMS以及GNSS定位技术，能够为人们提供准确的影像信息，利用获取的影像信息进行数字建模，得到相关测绘产品。机载激光雷达技术具有测量速度快、测量范围广等特点，同时还能够有效节约人力资源，实现测量工作的自动化和智能化。最后，机载激光雷达技术受外界环境的较小，不容易受到外界环境的影响，对要在短时间快速完成的较大测绘任务能够及时响应[2]。

4.4 3S技术

所谓的3S技术其实就是一种遥感技术，是定位系统与地理信息系统的简称，在现代社会发展的过程中，3S技术得到了广泛的应用，比如城市建设工程测量、自然灾情预测评价等。遥感技术与地理信息系统的结合深入地挖掘了两者之间的联系，将其应用于工程测量工作中能够极大地提高测量工作的质量与效率，同时还能够提升空间分辨率。除此之外，此技术还能够运用于城市规划以及DEM数据的自动化提取中，通过两项技术的结合减少遥感图像处理过程中的地面控制点，促进数据的实时处理，这样一来，遥感图像的相关信息就能够直接传输到分析系统中，促进了新型遥感技术的应用。同时还能够为人们提供准确的数据信息，属于一种新型的经济技术手段。

5 摄影测量与遥感技术在工程测量中的应用情况

5.1 地形图的绘制

技术人员在利用摄影测量技术进行工程测量得到的一项非常重要的产品就是数字线划矢量图（DLG），数字线划矢量图能够为工程施工提供科学准确的地形图数据。比如，设计人员在进行工程建设方案设计的过程中，需要使用到不同比例尺的地形图进行参考，使用全数字摄影测量技术就能够较快时间完成不同比例尺地形图的绘制，提高了工程项目的完成效率[3]。

5.2 数字模型创建

数字模型是利用数字影像技术对物体的三维坐标数据进行处理之后形成的物体虚拟现实，能够为工程项目的设计与施工提供基础建设数据，促进工程的施工和建设。技术人员还能够进一步对物体数字模型进行工程设计以及渲染，将施工项目的周边环境进行直观的展示，尤其是工程设计方案经过渲染之后就能够直接形成效果图，在水利工程中还能够对水库的动态情况进行模拟，提高工程设计方案的科学性。

5.3 优化线路设计

通过数字化摄影测量技术能够帮助技术人员构建数字地面模型，并在立体模型中对相关的地理信息数据进行标注，方便设计人员在进行线路设计时优化对线路的选择与设计。此技术在多个领域中得到了广泛的应用，比如电力工程、公路桥梁工程以及管道工程等。数字地面模型还能够根据地形的特点对线路的走向以及结构进行动态调整，比如，在电力工程中，通过数字地面模型的建立能够帮助技术人员开展电力线路的勘察设计工作，除此之外，利用全数字摄影测量技术还能够建立一体化电力工程勘察设计平台，提高电力工程建设的效率[4]。

5.4 制作影像地图

影像地图是数字化摄影测量计算的重要产品之一，同时在工程建设与测量领域具有较高的应用价值与优势[5]。在处理中心投影的航摄影像时，影像地图中能够使用相应的数字高程模型进行纠偏处理，进而消除投影差，并将图像信息作为标注加设在垂直投影影像上，其中的标注信息包括等高线以及坐标格网等基础信息。影像地图不仅具有图像的详细信息，同时还具备线划地图的理解形式优势，能够在图像中以直观的方式展示地理面貌，具备其他技术达不到的成图成像速度，具有较高的实际应用价值[6]。

5.5 制作专题图

使用遥感技术与摄影测量技术能够通过对信息的分析与收集编制影像地图与专题图，比如水资源的分布专题图、土地利用现状图以及森林资源分布专题图等。这些专题图的开发能够在土地整理的工作中得到充分的应用，帮助技术人员开展土地调查与规划工作。之前收到技术的限制，人们对于土地利用的现状图构造时间较久，更新速度较慢，导致很多土地资源管理部门只能参照旧的资料，这就使得地图资料与实际土地使用状态之间出现了较大的差距，使用卫星遥感技术就能够有效改善这样的问题[7]。

6 摄影测量与遥感技术发展趋势分析

随着我国经济与技术的不断发展，摄影测量以及遥感技术也得到了突破，在研究开发以应用方面取得了较大的成就。首先，在摄影测量技术的发展过程中，人们不断丰富传感器的种类，传感器的创建以及平台的开发具有更大的自由性与灵活性，人们可以根据自己的实际发展需求选择对应的传感器与平台开展工作，提升工作的效率。其次，摄影测量技术的软件平台也呈现出并行化发展的趋势。随着信息时代的到来，信息技术以及大数据技术彻底改变了人们的生活方式，同时导致人们对于数据以及信息的需求也越来越高。当代人们的生活中充斥着大量的信息数据，要想得到有效地信息就必须加快信息处理的效率，因此，软件平台的并行发展成了未来发展的重要趋势。除了摄影测量技术，我国遥感技术也在不断发展。经过对当前整体技术需求的分析能够知道，遥感技术发展以及研究的趋势主要体现在信息的提取以及分析效率等方面。因此，技术人员应该继续加强对传感器系统的研究与改进，提高传感器的数据精确度。除此之外，遥感技术还应该与多源遥感数据相结合，经过一定的算法与处理形成一个统一的模型，提高传感器的分辨率，不但拓展遥感技术领域[8]。

7 结束语

综上所述，工程测量是工程建设中最基础的工作内容，摄影测量与遥感技术是非接触式测量的典型应用，是未来工程测量的发展趋势，因此，各测量单位应该增加对摄影测量与遥感技术的应用，不断加强对专业技术人员能力的培养，同时不断提高测量数据的准确性与精度，提高工程建设的可靠性与安全性，促进我国工程建设技术的发展。