李秋 王人杰
通用技术集团工程设计有限公司 山东 济南 250031
工程测量在当前社会各项行业中都有着一定的应用,其对于社会快速发展发挥着重要作用。在工程建设领域,工程测量属于非常重要的一个部分,工程测量精度是影响项目质量的主要因素之一,因此推动工程测量高精度发展是测绘工程发展的重点目标之一[1]。当前的测绘新技术主要以网络技术为主,通过卫星和基站进行信息传递,获取测绘目标所在位置,这种测绘方法相对于传统测绘方法精度等级得到了提升,但是受到环境因素影响较大。
工程建设行业对于地理信息的精度要求较高,过大的数据误差会导致施工作业受到影响,严重时影响施工进度和施工质量。在工程行业发展更为苛刻的需求下,测绘技术也实现了重大突破[2],一些传统的军用定位技术逐步应用于民用领域,这为测绘技术革新打下了良好的基础。在测绘工程中,获得目标位置的精确数值非常重要,卫星定位方法在时差方面存在缺陷,而传统的测绘方法操作繁琐,数据精度较低,所以需要更多新的、精度更高的测绘技术进行工程测量。
测绘新技术是基于传统测绘技术和现代网络技术诞生的先进测绘技术,相对于传统的测绘方法,新的测绘技术具有更高的精度,测绘的效果也有所提升,目前GPS技术、TMS系统是测绘工程中常用的测绘技术,这些技术基本实现了智能化测绘,有效地为工程建设行业提供了可靠的测绘数据。
GPS技术在工程测绘行业应用广泛,GPS技术是一种基于卫星通信的定位技术,定位精度非常高,是全球四大定位技术中的一员,图1为GPS定位方法。GPS技术是利用卫星的地面地位基站进行通信,利用通信数据计算出目标位置,这种定位方法受到云层和遮挡的影响较大,进行工程测量时需要选择天气状况良好和将基站设在空旷的地区,这样才能最大限度发挥出GPS技术的优势[3]。GPS技术在实现工程测量数字化方面有着重要的意义,利用测绘系统测绘模型,将GPS获取的信息输入其中,系统会根据建模要求计算出相关的数据,从而得到目前区域的具体位置,目前GPS技术与工程测量投影技术和雷达测绘技术一同使用能够大大提升测绘的精度,使得测量的精确值提升了几个等级,但是存在的问题是受到环境影响因素较大,需要稳定的测绘环境才能保障测绘效果的精确性。
图1 GPS定位方法
TMS系统主要应用于隧道测量,隧道测绘的难度在于隧道处于山脉或者地下部分,想要获得精确的数据需要对目前区域进行多次测量,获得隧道的具体数值,传统的测绘方法效率低,准确地较差,而采用TMS系统能够提升测绘结果的精度。测绘时使用全站仪对目前的横断面区域进行定位,使用超声波放射获取地质环境的结构,将获取的数据输入到TMS Office系统中,系统将数据进行整理,然后计算出算到数据,这种测绘方法消除了遮挡物体对测绘精度的影响,在隧道工程汇总发挥着重要的作用[4]。TMS系统的另一个优点是能够将以往的测绘数据保存在CF卡中,测绘时可以结合既往的测绘数据信息对差异性数据进行分析,同时将测绘数据中误差值较大的数据剔除,从而最大限度提升测绘的精确度。随着技术发展,技术人员还开发出了海底隧道工程测绘系统,满足了海底隧道建设所需的测绘精度要求。
雷达测绘技术的测绘精度相对较差,但是这种测绘方法简单,适用于小范围内的测量。该技术通过声波传播判断物体的位置,声波发生器和接收器之间间隔一段距离,声波往返所需的时间和是判断物体物质的重要数据,但是声波传播时受到的影响因素相对较多,这使得测绘的精度同样受到了影响,为了提升该技术的测绘精度,人们配合其他技术进行测绘[5]。雷达测绘方法在传统的工程工程中应用广泛,但随着现代测绘技术的兴起,该技术的应用空间逐渐被压缩,但是在一些极端恶劣环境下其他测绘技术无法更好地获取测绘数,借助于雷达测绘技术可以更好地获取地质信息,因此其也有着一定的应用,随着技术的更新,雷达测绘技术也会得到改进,在未来其应用将会变得更加广泛,图2为雷达测绘技术。
图2 雷达测绘技术
测绘工程要求测绘精度尽可能高,测绘误差尽可能低。测绘新技术主要以卫星和基站设备为主,通过信号传递的速度和时间计算目标区域位置,但是信息传递受到网络传播路径、设备分析能力和地球自转等因素影响可能出现偏差,这些偏差使得测绘的精度无法达到理论数值,虽然测绘新技术较之传统测绘技术在性能和效率方面都得到了提升,但是新的影响因素成为了限制测绘精度进一步提高的阻碍[6]。
现代信息传递主要以网络通讯为主,在测绘新技术中信息主要通过微信信号传递为主,卫星信号在不同介质中传播的速度和保真程度存在差异,在大雾、降雨和降雪等天气中信号传递受到的影响较大,在遮挡较为严重的情况小信号传输也会受到影响,如果信号在传播过程中出现延迟,系统所计算的数据误差将会变差,获得的目标信息与实际间的差异就会变大,如果采用过大误差的测绘数值设计工程项目,在施工环节可能遇到诸多影响因素,如建筑物位置误差过大,施工时未能绕开建筑物,施工部分与建筑物位置重叠,此时需要重新设计工程方案,这不仅影响了施工进程,还带来了施工安全隐患问题。网络延迟还表现在网络波动方面,不稳定的网络传输环境导致网络稳定降低,由此使得信息传递出现较大误差。
测绘的首要目标是获得目标的准确位置,所以测绘精度是关键。实际测绘时获得的数据实际上都不是目标位置的真实数据,都存在着一定的误差,但是如果将误差控制在较高的精度范围内,那么可以将获得的数据作为目标位置真实数据。但是测绘过程中受到测绘设备、操作方法和信号传播等因素的影响,测绘精度经常无法达到预期,测量同一个目标的位置往往需要进行多次操作,图3为测绘图纸。例如,实际测绘过程中测绘装置所在区域气候稳定性较差,存在着台风,那么测得的数据误差就会变大,但是如果在晴天条件下测绘获得的数据误差就会变小。这种受到环境影响较大,测绘稳定性较差使得测绘的效率降低,而且如果多次测得的数据依然存在很大误差,那么工程设计和施工作业也会受到影响。
图3 测绘图纸
如果将误差降低是测绘工程行业人员研究的目标,数据误差不可避免,但是可以通过相应的方法降低误差,使得误差保持在影响非常小的范围内。测绘误差形成的因素较多,环境、气候、方法和仪器等都是导致误差出现的重要因素,不同类型的误差需要使用不同的方法进行计算,但是在实际测绘时,测绘人员很难准确地弄清误差出现的原因,所采其选择的降低误差影响的方法可能达不到误差去除要求,从而影响到测绘的结果。例如,如果误差由仪器精度引起,而去除误差时采用了环境影响因素误差消除方法,那么结果必定无法令人满意。总的来看,降低误差的影响是测绘工程的重要内容。
改进测绘新技术对于提升测绘工程质量有着重要意义,在实现这一目标方面,应用结合现代工程测绘主要特点和测绘需求进行,在实际测绘中发现测绘新技术存在的广泛缺点,并通过相应的方法进行优化,最大限度提升测绘的精度。本节将研究如何提升测绘新技术的精确性,减少测绘误差对测绘效果的影响,从而更好地提升测绘质量,使得工程建设行业快速发展,推动国家经济更好发展。
改进测绘系统是测绘新技术革新的重要一环,传统的测绘系统在算法方面存在不足,改进算法能够提升数据计算精确度,从而提升测绘系统结果的精确度。研究人员需要开发新的算法,特别是误差分析算法,能够对大量的测绘数据进行分析,找出误差形成的愿意,利用误差去除方法将误差降至最低,使得误差带来的影响降低。实现这一目标方面,可以从引入先进的测绘技术入手,结合测绘需求改进测绘系统,或者在原有的测绘系统基础上设计新的测绘方法,规避传统算法模式下误差带来的影响。此外,为了提升测绘的效率,可以借助于建立测绘模型,通过计算机测算出各类数据,实际测绘过程中可以更好地开展各项测绘工序,对于测绘中影响因素带来的影响也能采取方法避免。
算法的改进是提升测绘精度的关键,现有的算法在消除误差方面存在着一定的不足,为了进一步将误差降低,需要提升算法的精度,将误差判断方法和误差消除方法应用于算法中,系统在计算数据时能够自动地将差异性较大的数据剔除,选择误差较小的数据进行计算,并对计算结果进行多次错误纠正,这样可以有效地提升计算的正确性。但是目前行业内采用的算法依然是建立在传统算法基础上的计算模式,这种算法的缺陷在于无法根据测绘实际情况选择误差消除方法,往往需要由工作人员判定,而工作人员在判定时遇到的最大问题是很难发现测绘中出现误差的具体内容,如果选择的方法不正确,计算出的数据必然不正确,此时需要选择其他方法进行纠错,这大大增加了计算的难度,同时也影响了测绘的效率。研究人员可以应用大数据和云计算的方法实现这一目标,将错误信息数据类型存储在云存储空间中,大数据经过计算后将相关数据与数据库数据对比,选择可靠的计算数据,从而实现高效计算和准确计算的目标。
测绘过程中除了测绘仪器和环境等因素对测绘结果产生影响,操作方法也会对测绘结果造成影响。因此可以改进现有的测绘方法,提升测绘方法的简易性,从而提升测绘的精度。测绘人员可以将测绘过程中常见的误差形成原因总结,然后制定误差去除方法,在测绘过程中改进。测绘方法的优化对于测绘效果的优化有着重要的意义,这是测绘工程发展的重要要求,测绘人员只有深入研究测绘过程中遇到的各类问题,才能更好地对测绘技术进行优化,从而提升测绘的精度。随着测绘技术的发展,各类新的技术将会被应用于测绘工程中,更好促进测绘工程行业发展。
当测绘人员在实际的测绘过程中,可以通过优化网络传输模式开展测绘作业。例如,处于测绘环境较为复杂的测绘工作中时,可以通过架设网络天线以及设置信号放大装置等方式,保证测绘工作的顺利进行。然而,在测绘环境较好并且交通系统较为完善的环境下开展工作的时候,也可以通过在工作中有效的利用无线网络传输技术等先进技术,对相应的测绘数据进行传输,进而使相应数据的传输能够具有合格性以及有效性。由此可见,通过进行网络天线的架设以及信号放大装置,并在各种先进传输技术的辅助之下,提高相应测绘数据的传输有效性,充分的发挥测绘技术在工程中发挥的重要作用,进而为测绘工程中的实际工作提供有利条件,促进测绘工程的长久发展。
总而言之,随着科学技术的发展,测绘技术在测绘工程中的重要性越来越高,工程行业对测绘精度的要求也不断提升,测绘新技术的应用能够提升测绘的质量,但是其中也存在着一定的不足,分析和研究测绘新技术中的不足对用户改进测绘技术有着重要意义,其对于推动测绘工程行业的长效发展起到了关键的作用,因此测绘人员需要不断改进测绘方法和测绘技术,最大限度发挥出测绘新技术优化,推动工程建设行业发展。