数字测量技术在工程中的应用问题的探讨

刘宏涛

摘 要 本文对数字测量技术在工程中的应用问题进行了探讨，文章从阐述“三网合一”的测量技术理念入手，进一步分析了数字测量技术的主要特点，最后对数字测量技术在工程中的应用策略展开了研究。

关键词 数字测量技术;“三网合一”理念;主要特点;应用策略

1“三网合一”的测量技术理念

工程的测量主要根据施测阶段、施测的目的和施测的功能，将平面、高程控制网分为勘测控制网、施工控制网以及运营维护控制网，将以上三个阶段的控制网称之为“三网”。“三网合一”是指将勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网都采用建立共点平面控制网，作为基础高程控制网的首级高程控制水准基点。“三网合一”的理念通过铁路相关的勘测设计单位已在客运专线上实践过[1]。

2数字测量技术的主要特点

（1）自动化程度高。数字测量技术的运用，指的是依托于计算机软件、信息化平台等工具，对特定的测量对象进行科学的自动化处理——这包括自动化、智能化的信息采集、数据计算、图像呈现、信息分析，这就在很大程度上提升了测绘工作的效率，解放了劳动力。不仅如此，利用数字测量技术得到的图像要素往往更全面、呈现更丰富更立体，且很少出现测图出错的现象，工作人员可以直接在图像中读取坐标、距离、方位和面积等方面信息，这就使得传统人工采集信息过程中的弊端得到了有效的克服。

（2）测图精度高。借助数字测图技术，工作人员可以在大至300m的范围内对目标地区与对象的信息展开全面采集，其所得到的图像成果，水平距离上的误差可以控制在2mm之内，高度上的差距可以控制在18mm范围内。不仅如此，测量得到的信息还可以以电子文件的形式得到存储、整合与传输，这就避免了纸质文件在传达与保存方面易于丢失与受损的现象，且数据可以随着测量工作的逐步推进，对需要更正之处做及时的修改与校正，因此可以从更高的程度上保证数据的精度。

（3）图形属性信息丰富。采用数字技术对工程信息加以测量，不只是可以得到与地形点位置相关的信息，还可以明确目标点的属性等更为丰富的状态资料，仪器设备可以更迅速与准确地记录下目标测量点的编码和连接信息，在最终的图像显示过程中，工作人员只要知道了图像对应的编码，就能够迅速从数据库中提取目标图像，并在此基础上，迅速展开后续的图像信息分析与整体编辑等工作，其操作极为便捷[2]。

3数字测量技术在工程中的应用策略

3.1 RTK定位技术

RTK（Real-timekinematic，实时动态）载波相位差分技术，是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。在RTK作業模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结果。RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术，RTK定位时要求基准站接收机实时地把观测数据及已知数据传输给流动站接收机，数据量比较大，一般都要求9600的波特率，这在无线电上不难实现。RTK 测量技术除具有GPS 测量的优点外，同时具有观测时间短，能实现坐标实时解算的优点，因此可以提高生产效率。

3.2 3S集成技术

3S集成技术就是GPS、RS与GIS等的整合与利用。将其运用于工程测量领域，其操作要点如下。首先，借助卫星影像与测绘CAD进行坐标变换并配准，打通传统测绘数据和卫星遥感数据的互转通道，避免传统规划设计处理手法中，CAD地形图与卫星影像无法精确配准的问题。其次，基于高清卫星影像的工作底图，利用GPS的位置采集技术将调研中拍摄的照片数据在底图上进行空间落位;结合Arc-GIS软件平台中可视化展示，构建现状调研数据库、绘制精准的现状调研路线图。再者，在尚未获取测绘高程数据或者规划范围数据不齐全的前期研究阶段，可基于DEM高程数据完成高程、坡度和坡向分析，构建规划区及周边的地表模型，模拟区域地表径流，描绘河流水系现状。最后，深度挖掘遥感影像数据的运用，它可以反映历史影像图、用地解译、城市空间演变、铁路轨道运行监测等各方面内容。

3.3 航测法测绘路基横断面的技术

在对线路工程加以整体测量的过程中，对其线路横断面信息进行采集是非常基础且重要的一步，这要求在专业的航测立体模型上完成。在具体的操作过程中，工作人员借助专门的横断面信息采集软件，将线路中关键节点或者某些交点的坐标及线路曲线要素等全部导入到数字摄影工作站内部，经过工作站与相关系统智能化、自动化地生成完善的路基横断面图像。将航测法测绘技术全面引入线路工程的建设与管理领域，为保证测量的精确程度，就必须对摄影比例尺等进行科学的把控，同时排除地表环境中植被覆盖等的干扰与迷惑，这些都是测量人员必须高度关注的。

3.4 LIDAR机载激光扫描测量技术的应用

机载激光雷达系统是随着信息技术的快速进步而出现的，它是融合激光测距技术、GPS技术等多种技术产物的科技力量与一体的现代化软硬件系统。该系统的运作，可以帮助工作人员得到精确度更高的数字表面模型（DSM），且其获取速度极快，所得到的信息具有极高的精确率，且系统的工作不会受到外界天气的显著影响，这就进一步排除了测量过程中的干扰因素。除此之外，通过分类等一系列操作，能够得到更完善的数字高程模型信息，并且得到非量测相机的数码图像，最终制作出数字正射影像图，总体来看，它在线路工程地形图的绘制领域得到了比较广泛的运用，可极大地降低成本、节约时间。

4结束语

综上所述，加强对数字测量技术在工程中的应用问题的探讨，意义重大。相关工作人员需要明确数字测量技术的主要特点，在此基础上对其在工程中的应用策略展开研究，使得RTK定位技术、3S集成技术、航测法测绘路基横断面的技术、LIDAR机载激光扫描测量技术得到合理应用。

参考文献

[1] 程昂，卢建康.《新建铁路工程测量规范》修订原则及技术特点[J].铁道工程学报，2009（8）：10-14.

[2] 张庆文.工程测量新技术在地铁施工中的运用[J].黑龙江科技信息，2009（11）：52.