浅析现代测绘技术应用与工程测量

摘 要：在这个科技发达的时代，使测绘技术的发展趋势，从数字化测绘技术、摄影测量技术以及3S技术都应用于工程测量中，本文说明了现代测绘技术的应用优势，并就部分测绘技术存在的缺陷作了简要分析。

关键词：现代测绘技术；工程测量；应用

前言

工程测量是测绘科学在国民经济各项基础建设，如水利、交通、建筑等工程中的直接应用，属于测绘学中最为活跃的分支学科之一。随着近20年测绘科技的高速发展，测绘学科相继提出了数字中国、数字城市等重要概念，全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、遥感（RS）等测量技术的应用，使得工程测量在手段和方法上均产生了明显变化。且随着科术发展与工程建设规模的扩大，工程测量在技术面貌上也存在着新的变革。展望21世纪，现代测绘技术在工程测量中的应用趋势表现为：数据采集与处理的自动化、数字化、实时化；数据管理标准化。本文即简单地就现代测绘技术在工程测量中的应用作一些简单探讨。

1 工程测量中的数字化测绘技术

大比例尺地形图、工程图测绘是工程测量的基础内容与任务。常规成图需要经过艰苦的野外数据采集、室内数据处理与绘图加以完善，其成图周期长，已无法适应于日新月异的现代化工程建设需求。而现代科技的飞速发展，全站仪、电子经纬仪以及GEOSTAR、GEOMAP等软件的出现，是工程测绘完成了由传统成图方法向数字化测绘的革新。通过野外数据采集设备、微机与数控绘图仪的连接，即构成了由数据采集、处理直至图形编辑与绘图的自动化测图系统。目前，数字化测绘技术已普遍应用于城市大比例尺基本图、地形图、地籍图等各类型图件的绘制工作。纸图、软盘及其它数据存储载体的使用为专项数据库与基础地理信息系统的建设夯实了基础。目前投入使用且反响较好的数字化测图技术包括以下几类：

（1）在野外数据采集中采用RTK GIS与全站仪，编码、绘制草图，将测量数据存储至设备内存。内业数据处理时可通过配套仪器、软件读取内存数据，结合外业草图即可完成数据处理与图形编辑工作；同时，经外业采集数据所绘制的地形图还可完成与GIS系统的交互。

（2）将全站仪与便携机（电子平板）相搭配，采集数据可无需编码，直接进入电子平板绘图，并可现场修改编辑，以电子平板测绘取代常规测图板更为直观，也易于修改。或者由跑尺人员操作便携机，可实时显示信号转换后的测点观测数据，图形编辑与成图质量能够得到更有力的保障。应注意的是，在数字化测绘作业模式选择方面，目前普遍提倡的内外业一体化作业方法，即通过电子平板（便携机）完成野外碎部点展绘成图作业仍存在有一定的局限性。包括电子平板与全站仪联机是否顺畅，测图测程较远对于电子平板绘图员的技术要求等，都对复杂地形下电子平板的绘图效率提出了新的考验。

2 摄影测量技术在工程测量中的应用

目前，摄影测量技术在城市和工程测绘领域中得到了越来越广泛的应用，尤其是高精度测量仪器与摄影机，在GPS、计算机技术的配合应用下，摄影测量技术可在不接触被测物体的前提下，提供实时全面的三维空间信息。同时，还能显著降低外业工作量，以其测量效率高、精度高等特征，使其在工程大比例尺地形测绘、建筑物变形监测、地籍测绘等方面发挥普通测量手段难以起到的作用。

就目前摄影测量技术的应用途径来看，航空摄影测量是大型工程勘测、城市大比例尺地形图与地籍图测绘的重要手段，可生成数字、线划及影像等多种形式的地图，比例尺最大为1：500。成图方法除利用高精度解析测图、模拟测图仪成图外，还可以利用立体坐标测图仪完成数据采集、自动绘图等工作。

3 3S技术在工程测量中的应用

3.1 GPS技术在工程测量中的应用

GPS定位技术的发展完善，为工程测量的测绘定位技术带来革命性的飞跃，以测角、测距、测水准为基本手段的常规地面定位技术，正逐步被高效、高精度的GPS技术所取代。普通的工程测量，需要完成控制网布置、检测与桩位放样等基本任务，经常要利用经纬仪、测距仪或全站仪来完成数据测量工作，设置线形或环状控制网。而GPS静态定位则能几乎无视天气、地形等因素的干扰，可保证高精确度与高测量效率。GPS技术在工程测量的应用主要包括以下方面：其一，GPS实时动态桩位放样，GPS测量精度可将桩位误差精度控制到厘米级；其二，利用GPS技术放样平台，通过利用GPS测量并在施工平台钢管桩放样，可在保证测量精度的前提下有效缩短野外作业时间；其三，GPS能够与传统测绘仪器有效配合，如建筑方位定点测量时，控制点布控时可通过GPS静态测量弯曲来确保高程、距离精度，再结合全站仪、经纬仪等传统仪器实现近距离位移设置，能够进一步增强新技术的应用效果。

尽管目前GPS应用范围相当广泛，值得注意的是，部分工程测量的技术数据仍无法直接获取，GPS技术需要与其它测绘方法或仪器合理组合，才能予以达成，较典型的就是水利工程测量。如水下数据获取，通过GPS与导航软件完成测量船定位后，测量船沿指定测量断面航行，每隔一个时间段就通过RTK+测深仪记录水深数据，验证潮位输出，并根据RTK测量所得的平面坐标，才能完整地实现水下地形的测量目标。

3.2 地理信息（GIS）技术在工程测量中的应用

GIS技术融合了测绘遥感、计算机、环境管理和空间科学等诸多学科领域的知识，可集成地理数据采集、储存、管理、与三维可视化显示等多项功能于一体。目前该技术广泛应用于城市规划工程、土地整理开发等工作中。由于GIS技术的多学科集成性，它能够就地球上存在物体和已发生事件作成图分析，将地球或某区域的资源、环境情况通过扫描矢量化、全数字摄影测量等手段获取及时、准确和标准化的数字信息。GIS在工程测量中的普遍应用优势就在于其庞大的数据库管理与图形显示输出能力，数据库存储信息可根据测量需求及时经软件处理完成成图操作，这对于提高工程测量成图效率、加速工程设计进度具有重要意义。尤其是以计算机技术为基础的GIS技术可简化内业数据处理与成图工作，使野外测量工作量与难度相对降低，以其精度高、劳动强度小、管理与更新便捷等优势，使GIS技术在工程测量中得到了更有力的推广。

3.3 遥感（RS）技术在工程测量中的应用

由于遥感（RS）技术存在大面积同步观测、数据的时效性、综合性及可比性等优势，它在工程测量领域得到了快速的普及。这也是目前对地观测基础地理信息的有力手段，以Quickbird为例，其多光谱分辨率即达到2.44 m，覆盖范围为16×16（km2・景- 1），全色光谱分辨率则更高。遥感影像能够有效获取中、小比例尺地形图数据，对于城市基本地形图、地籍图等工程测量都存在有较大帮助。

4 结语

在现代测绘技术及仪器逐步向数字化、自动化方向过渡的过程中，传统测绘理念也面临着新的变革。尤其是针对现代测绘技术中存在的部分问题，包括外业数据采集模式的改进、成图标准问题以及图形数据结构与GIS接口问题等，仍需要我们一线测绘工作者继续实践和探索，提出新课题、新要求，才能更好地推动工程测量事业的发展。

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