浅析当前测绘技术在工程测量中的应用

摘要：当前，工程测量的发展非常迅猛，为国家经济建设和国防建设做出了突出的贡献，工程测量涉及到国民经济建设的每个行业，在信息化测绘时代，工程测量在社会上取得的成就和与日俱增的影响力是有目共睹的，我们相信随着我国经济建设的发展，工程测量将会在数字化技术体系下向“功能取向服务化、数据获取实时化、信息交互网络化、基础设施公用化、信息服务社会化、信息共享法制化”方向得到进一步拓展。

关键词：工程测量；信息化；测绘

中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：

0 引言

当前, 我国的工程建设和管理处在一个迅速发展的时期,工程测量的发展机遇和挑战并存。我们应该按照科学发展观的要求, 进一步研究和探索工程测量的发展之路,建立较为完善的现代工程测量体系,提高工程测量的技术经济价值和绩效,提升工程测量的综合服务能力, 促进工程测量的可持续发展。工程测量作为一门技术、一种服务, 应该也将能够为各种工程的科学设计、安全施工、可持续运营以及信息化管理做出新的更大的贡献。我们相信,随着我国经济建设的又好又快发展以及信息化测绘体系的逐步建立, 工程测量的前景将更加光明。

1、信息化测绘的任务与特征

信息化测绘是当前测绘事业发展的方向。信息化测绘体系是地理空间信息获取、处理和服务等测绘业务流程信息化的具体体现。充分利用现代高新技术，加快建设信息化测绘体系，大力推进测绘信息化进程，是测绘事业适应国家信息化建设的紧迫任务和重要内容。从提升测绘保障服务能力的角度上看，信息化测绘应该具有以下特征[4]：

（1）测绘保障服务的层次有显著提高，在强化测绘“支撑”作用的同时，大力发展测绘的“提升”作用。

（2）测绘保障服务的模式有显著变化。测绘应该以被动服务、普遍服务转变为主动服务、按需服务。

（3）测绘保障服务的质量有显著改善。测绘产品及服务不仅要优质化，更要增值化。

（4）测绘保障服务的效果有显著增加。测绘保障服务要适宜、及时和有效。

2、测量技术在工程测量中的应用

2.1数字化成图技术

大比例尺地形图和工程图的测绘是工程测量的重要内容，常规的成图方法的野外工作艰苦，同时还有繁琐的内业数据处理和绘图工作，成图周期长，产品单一，难以适应飞速发展的城市建设的需要。2 1世纪90年代以来，数字化成图技术得到了迅速的发展。它具有精度高、劳动强度小、更新方便、便于保存管理及应用、易于等特点，目前有内外业—体化和电子平板两种模式。

内外业一体化是一种外业数据采集方法，主要设备是全站仪、电子手簿等，其特点是精度高、内外业分工明确、便于人员分配，从而具有较高的成图效率。根据使用编码或者是画草图来描述记录连接关系和地图实体的地理属性，可以分为有码和无码作业。无码作业比较方便、可靠，同时，由于无码作业采用草图的方式，使得数据采集工作直观，并且可以减轻测站观测人员的压力。当然，若观测人员经验丰富，且能熟练的使用相应的数字化成图系统的编码，也可采用有码方式。内外业—体化(有码作业)作业流程为外业数据采集(有码)数据通信编码转换(内外码)图形生成图形编辑图形输出。电子平板与全站仪相结合，在野外采集数据无需编码，测量数据直接进入电子绘图，现场修改编辑显示，最后由绘图仪输出成果，基本上将所有工作放在外业完成的数字化成图方法，其特点是电子平板在测站代替常规测图板，实现了数据采集、数据处理、图形编辑现场同步完成。该模式精度高，现场成图实现了直观的“所见即所测”，从而可靠性好。

如今的数字化成图技术已发展为掌上电脑(PDA)现场采集数据并成图，携带更方便，操作更简洁，并实现了数据采集、更新、管理的—体化和自动化。总之，数字化成图技术在城市测量及中小范围工程测量中有广泛应用。

2.2 GPS定位技术

GPS(Global Position System，全球定位系统)是美国从20世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有海、陆、空进行全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。随着GPS定位技术的不断改进，软、硬件的不断完善，长期使用的测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术，正在逐步被一次性确定三维坐标的高速度、高精度、费用省、操作简单的GPS技术所代替。GPS接收机的改进，广域差分技术、载波相位差分技术的发展，加之美国SA(SelectiveAvailability)技术的解除，使得GPS技术在导航、运载工具实时监控、城市规划、工程测量等领域有了更为广泛的应用铁路、公路、桥粱及隧道等大型工程控制网的实施均采用了GPS技术，时至今日，GPS定位技术已经基本上淘汰了用常规测角、测距手段建立大地控制网的方法，其良好的精度、可观的经济效益已为工程测量界所公认。

RTK(Real Time Kinematic)测量是将1台GPS接收机安装在已知点上对G PS卫星进行观测，将采集的载波相位观测量调制到基准站电台的载波上，再通过基准站电台发射出去，流动站在对GPS卫星进行观测并采集载波相位观测量的同时，也接收由基准站电台发射的信号，经解调得到基准站的载波相位观测量：流动站的GPS接收机再利用OTF(运动中求解整周模糊度)技术由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量来求解整周模糊度，最后求出厘米级精度流动站的位置，它可以不布设各级控制点，仅依据一定数量的基准控制点，便可以高精度、快速地测定界址点、地形点、地物点的坐标，利用测图软件可以在野外一次生成电子地图，然后通过绘图仪、打印机等设备输出各种比例尺的图件或直接将观测成果输入到地理信息系统的数据库中。因此，RTK被广泛应用于图根控制测量，地籍、房地产测绘及施工放样等工作中。

2.3 GIS技术

GIS(Geographical Information System，地理信息系统)是集计算机科学、空间科学、信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴边缘学科。从20世纪60年代至今只有短短的四十多年的时间，但已经成为多学科集成并应用于各领域的基础平台，成为地学空间信息分析的基本手段与工具，其技术优势不仅在于它的集地理数据采集、存储、管理分析、三维可视化显示与成果输出于—体的数据流程，还在于它的空间分析、预测预报和辅助决策功能。目前，GIS不仅发展成为一门较为成熟的技术科学，而且已经成为一门新兴的产业，在测绘、地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划、土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用，采用GIS、数据库、内外一体化测图、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术，为专业信息系统提供及日寸、准确、标准化、数字化的基础空间信息，以建立各类专业信息系统，从而实现管理的科学化、标准化、信息化。

2.4数字摄影测量技术

数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法。航空摄影测量是大面积、大比例尺地形测图、地籍测量的重要手段与方法，可以提供数字的、影像的、线划的等多种形式的地图产品。全数字摄影工作站的出现，加上GPS技术在摄影测量中的应用，使得摄影测量向自动化、数字化方向迈进。随着全数字摄影测量系统的完善，摄影测量产品已经从影像图等向4D产品转化，为建立各类专业的信息系统和基础地理信息平台提供了可靠的数据保证。

2．5 RS技术

RS(Remote Sensing，遥感)技术由于大面积的同步观测、时效性、数据的综合I生和可比性及经济性等优势，得到快速的普及，多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取，为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。一些大中城市已经利用航空遥感进行城市的综合调查，编制地质、水文、植被、交通、污染、土地利用等专题地图，获取了大量社会与自然环境资料，为城市规划建设及国土资源开发利用提供了宝贵的信息资料。

2.6 3s集成技术

20世纪90年展起来的3S及其集成技术，的确是测绘技术及观念上的一场巨大的革命，3S技术为科学研究、政府管理、社会生产提供了新一代的观测手段、描述语言和思维工具。3S技术的结合，取长补短，是一个自然的发展趋势，三者之间的相互作用行成了“一个大脑，两只眼睛”的框架，即GPS与RS为GIS提供区域信息及空间定位信息，而GIS进行相应的空间分析，以便从GPS和RS提供的海量数据中提取有用的信息，并进行综合集成，使之成为科学的决策依据。如今，3S集成技术已经被成功应用于海洋渔业，精细农业，土地研究，全球变化，环境动态监测与环境保护，防灾、减灾、救灾，车辆导航、车辆监控及城市规划与管理等诸多领域。

3、结语

工程技术的发展不断地对工程测量提出新的要求，同时，现代科学技术和测绘新技术的发展，给直接为经济建设服务的工程测量带来了严峻的挑战和极好的机遇。特别是全球定位系统(GPS)、摄影测量与遥感(RS)、数字化测绘和激光雷达等先进技术的发展，使工程测量的手段、方法和理论产生了深刻的变化。工程测量的领域在进一步扩展，而且正朝着测量数据采集和处理的自动化、实时化和数字化方向发展。