工程勘察测绘中的信息化测绘技术研究

袁 康 马作君 (大冶有色设计研究院有限公司 湖北 黄石 435005)

引言

测绘,简单地说就是测量与绘图。测绘工程是利用各种现代化方法来采集、量测、分析、存储、管理、显示、传播和应用各类地学信息的一门综合的信息科学。现代测绘科学与技术以卫星导航定位、遥感和地理信息系统为代表,它被认为是当今世界上很重要的、发展快的领域之一。信息化测绘技术在工程勘察测绘中的运用,有效提升了勘察测绘速度,增强了测绘精准性。在运用信息技术过程中,必须对现有的工程测量技术进行全面的剖析,并运用最新的技术手段,使之具有更大的发展潜力,并逐渐拓宽其应用领域,提高其运用的效率和水准,确保其准确性。

一、信息化测绘技术概述

信息化测绘技术最本质的内涵和特征,就是实现实时有效的地理信息综合服务。它以数字化测绘为基础,通过对各种地理坐标进行全方位的采集,逐步向着智能化、集成的发展趋势。信息化测绘技术包括了卫星、地心引力、卫星高度等,与常规的技术结合在一起,形成了一种新的地图技术。随着电脑与GPS技术的发展,工程地图也在向智能化、自动化中发展。由于国家处在快速发展的建设阶段,对各种工作都有很大的要求,因此,在工作中,要通过使用信息化测绘技术来解决各种繁琐的工作,减少资料的处理困难,使资料的质量和效率都有很大的提升。此外,要充分运用新技术,充分发挥信息化测绘技术自身的优点,提升总体发展成效,推动我国测绘事业的持续发展。

二、信息技术的重要性以及价值

(一)信息化测绘技术提高工程测量精度

在以往的工程勘察中,采用的方法大多都是手工进行,并不能完全确保其准确性,而且在信息化测绘技术尚未普及的情况下,有关的资料都是手工进行的,所以必须要舍弃一些较为繁琐的资料,这样可以节省大量的时间,但是对于准确率来说,还是会有一定的误差。而当信息化测绘技术得到了充分利用,通过数据分析软件进行精确的计算,既可以提高算法的效率,又可以保证数据的精度,从而提高工程的精度。

(二)信息化测量技术促进测量数据更加精准有效

在工程勘察中,其目标是为施工提供决策的基础,因此,必须确保所收集到的资料越详尽越好。由于常规的测量技术只能从工程的表层资料中获取,而在工程的内部进行动态的数据采集比较麻烦,并且采用了纸质的方式来表示。通过信息化技术,可以更加直观地显示资料的分析,提高资料使用的效率,为项目提供更好的服务。

(三)信息化测绘技术有效减少测量工作强度

在常规的工程勘察中,采用的是手工方式,由于所采用的仪器数量很多,如果测量范围发生变化,则要进行相应的运动,并且必须手工进行,因此,测量工作非常繁重。而在信息化测绘技术方面,使用该系统后,测量者只要将测量设备放在测点,就可以将测量结果自动上传到终端电脑,从而大大降低了手工记录的工作量。随着科技的进步,测量仪器也呈现出了微型化的发展态势,可以缩短仪器的工作时间,减轻工作人员劳动强度,提高工作人员工作质量。

三、信息化测绘技术的应用现状

在目前的信息化测绘技术中,卫星监控技术已得到越来越多的使用,绘制工程数据可以利用卫星的数据进行实时的建模,从而获得更为精确的信息。与传统的测量技术相比较,信息化测绘技术既能适应工程的需要,又能加速数字化的进程,为以后的工作提供有力保障。近几年,我国科学技术发展迅速,相关的测绘技术在逐步更新,包括遥感、照相等多种技术手段的应用,改变了过去的单一采集模式,建立起多层次的信息交流。在自动使用时,可以利用较少的地面控制区来获得准确的定位资料,从而大大提高了工作效率。由此可以看到,新技术对测绘产业的发展起到了积极的推动作用,弥补了以前的缺陷,并正在对其进行调整和优化,实现测绘产业的全方位提升。

四、工程测量中信息化测绘关键应用技术

(一)智能移动测量技术

该技术是一系列技术的统称,它包含了空间同步技术、传感器集成技术、行走采集技术和实时数据传送技术。在工程勘察中,运用智能运动测量技术可以实现检测范围中的目标和资料的传递,以及对其他相关的数据进行采集。施工技术人员充分利用这项技术的优点,既体现其灵活、实时性,又提高工程勘察的总体效能。

(二)无人机摄影测量技术

无人机技术、传感器姿态控制技术、航拍2D 和3D图像的采集技术,取代传统的照相工作方式,大大降低了摄影费用,缩短了工作时间,提高了测量生产率,获得了高精度的立体结构资料。

(三)地理信息动态更新技术

它包括基于卫星的遥感探测技术、时序的递增、历史资料的存储技术和层叠技术。这种技术的使用,其目的就是改弥补现有地理数据的不足,不仅可以加速信息更新速度,还可以减少工作压力。

五、工程勘察测绘中信息化测绘技术的具体应用

(一)数字化技术

在目前工程制图产业中,信息化测绘技术不仅可以提升项目的精度,而且可以实现对地理信息的采集、加工等需求。利用卫星进行技术规范管理,可以从总体上提高工作效率。数字化是一种新的制图方式,与以前的制图方式相比,具有很大的优越性,利用数字技术可以获得准确的资料。在技术上,利用数字化绘图软件能力,可以达到数字绘图的要求和标准,并且向着自动化方向发展。在绘图过程中,可以迅速将资料输入电脑,进行后续的扫描仪和加工。在实现地图技术的同时,可以按照地图的需要对地图进行归类,以达到方便和广泛的应用。

在实践中,只要对资料进行修改,就可以进行相应改变,然后按照下一步的绘制要求,将所有的资料都收集起来,确保不会有什么问题,从而达到更好的绘制效果。TRK 技术在工程中应用很普遍,可以确保工程的精度,其适用领域越来越广,以确保总体的测绘结果。为了不给以后的应用带来负面影响,逐渐地对整个工作计划进行改进。

(二)全球卫星定位系统

GPS导航具有全球和全天候的优点,可以适应未来的定位和地图需求,并且在技术上的进步和革新,将会给我们的工作领域带来巨大变化,为我们的工作提供新的技术和方法。在实际应用中,GPS的尺寸变得更小巧轻便,可以有效地提升总精度,解决了测量过程中比较繁琐的工作条件,使整个测量精度得到大幅提升。这种方法与传统的大地测量和位置相比较具有很大的弹性,它可以实现24小时不间断地工作,与传统技术相比,可以更准确地为测绘界带来更多的数据。

(三)地理信息测绘技术

随着检测技术越来越趋向于智能化、多样化,地理信息测绘技术的应用将会越来越智能化,越来越自动化,越来越完备,可以实现对未来的通讯需求。在实际运用中,可以根据立体几何构造,对地图进行更直接的认识,也可以通过建模来综合地研究目前的地图绘制存在的缺陷。还能与可视技术相结合,对后期的工作计划进行改进,逐步改善总体的测量结果。

(四)网格地理信息技术

网格体新技术在地图绘制中也很普遍,它是由多个地理信息服务器组成一个完整的网络,然后使用地理信息技术对网络进行整体的优化,从而达到地理信息的需求和规范。同时对现有资源和误差进行有效的管理,实现对各个结点的数据管理,对各个结点的后续分析与输出,使整个地图的总体质量和水准得到了进一步提升。

(五)建筑变形监测

进行工程勘察时,会遇到建筑外形的畸变。通过对建筑外形的分析,认为其产生的原因有:建筑的错综性、庞大的体积和恶劣的周边条件。如果工程出现了变化,则意味着房屋使用年限即将届满。进行工程勘察时,根据测量目标的差异,采用多种方式进行测量。比如,采用水平测量方法,对建筑物基础的自由沉陷进行监测,采用三角形方法来监测压实基础的受力变形和各类建筑的变形情况。运用了建筑物的变形测量技术以后,可以进行任意测量。而不用选择特定的技术进行测量,尤其是在堤坝或动态监测中,更是方便快捷。

(六)建筑工程测量分析

为了保证施工项目的精确性,施工现场的实时测量需要精确监控。在工程地质勘察中,经常会遇到一些需要高精度和频繁使用的建筑,这就要求我们布置好线路。由于多种因素的作用,导致线路在不同位置发生故障,尤其当某一控制网受损时,将会对整个工程产生很大的影响。通过采用信息化测绘技术,可以从根本上解决这一问题,使工程的精密测量准确率得到进一步提升和精确性设计。

(七)碎步测量与放样分析

利用信息化测绘技术实现了碎步法和标尺分析,实现了对标定的精确控制。只需将各类仪表站点置于地图上,把仪器和工作站放置3s左右,将其输入一个很重要的特征代码,把不同种类的数据集合起来,对数据进行精确的采集,就能充分地确保数据的精确。

(八)大型高精度工程测量中信息化测绘的应用

随着信息化测绘技术的不断普及和运用,大规模高精密的工程勘察技术得到进一步的发展。高精密大项目的一个关键特性就是它的高精度,根据它的特性,为了达到精确性,必须进行专门的机械设计和生产。随着现代高精密测量技术的发展,利用信息化测绘技术,可以实现对卫星定位、跟踪、摄像测量、电子测量等多种测量手段的有机融合,使得测量工作变得更容易、更便捷,可以实现实时、自动数据传送,也可以取得良好的测量结果。

(九)信息化测绘体系的构建

要进一步加速我国工程勘察测绘工作的发展,使其在实践中的功能得到最大程度地体现,必须建立信息化测绘系统。一是提升测绘技术的信息化运用,持续发展相关技术,制定相关法律、政策。相关工作人员多支持信息化测绘体系的制定,实现对相应测绘技术的科学使用。二是结合工程勘察实际情况,考虑信息化测绘技术的特点,在创新理念、测绘领域专业理论知识等因素的作用下,为信息化测绘体系的有效构建提供保障,进而提高这类体系的利用效率,对开展工程勘察工作给予科学指导。

(十)提升技术水平的策略

提高测绘技术的主要途径是:(1)加强对测绘技术人员的培训,增强其职责感,使其在工作中更好地发挥作用。(2)对信息化测绘技术的应用进行深入探讨,并对此技术的实施进行有效的管理,提高该技术的技术水平。(3)对信息化测绘技术的运用予以高度关注,使其实际运用程度不断提高。

六、工程勘察测绘中信息化测绘技术的发展前景

(一)发展趋势

随着时代的发展,科技的发展也越来越快。目前,高技术地图技术主要有:人造卫星、航空遥感、空间定位、大地综合测量技术,利用这种技术,可以收集、整理、检测、传递、储存和识别等各种数据,从而达到地图绘制的要求。目前的测绘技术,是以多种辅助技术为基础,进一步挖掘地理信息中的资料、资源,使其数字化、网络化,以实现信息的分享。在今后的发展过程中,随着信息化测绘技术的不断发展,将会逐渐走向科学、现代化。

(二)高精准度的实时获取技术

由于对测量资料的需求,对测量的速度和精度都有了很大的提升,所以在进行测量时,必须要有更多的精确测量技术来实现,同时还要利用平流层的信息采集技术,将卫星和地面的遥感信息结合起来,进行综合的分析和改进。此外,由于数字技术的发展和发展,数字地球引起了越来越多的人的注意,在实践中,我们必须建立一个统一的地理信息数据系统,实现数据的交互和交换。在实际运用中,必须对高性能的遥感资料进行全方位的综合优化,与其与资料处理技术相结合,达到资料处理的需求与规范。并将其与数字技术相融合,实现简单的资料分析,综合提升总体的测量效果与水准。

(三)多元化的信息集成技术

在多元化信息集中技术利用的过程中,要严格遵守有关的规范和要求,将先进的技术和技术方法结合起来,从而达到提高综合应用的效率。在具体应用过程中,必须深入探讨多种空间资讯集合技术和定位技术,将地理空间资讯整合运用于网格化,并进一步深入地剖析、研究各种检波器收集资料,以达到资料的多角度传送,以达到资料多样化的需求和规范,以确保地理资讯的及时性。在使用时,应将先进的数据解析与存储技术相结合,动态地进行升级。

结论

在目前的测绘工作中,应充分运用各种技术,以达到工作方式的创新与发展,同时满足智能化、自动化的需求,获得更为准确的数据,使得测量工作向着智能化、数字化的发展,为各部门的工作人员提供准确的资料,从而提升测绘工作的效率与水准。