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【摘 要】 随着测绘技术的发展,工程勘察和地质普查的技术方法和技术手段也将逐步更新换代。文章介绍现代测绘技术的发展,并探讨了现代测绘技术在地勘工作中的运用。
【关键词】 现代测绘技术;工程应用;发展
一、现代测绘的核心技术介绍
1、遥感技术(RS)
遥感技术集合了多种技术,主要包括:传感器技术,信息传输技术,信息处理、提取和应用技术,目标信息特征的分析与测量技术,等多项技术。现代遥感技术是在无线电电子技术、空间技术、应用光学技术、计算技术等多种技术加以综合所发展起来的一项新技术。遥感技术已经逐步从地面遥感阶段发展到航空遥感和航天遥感等阶段。其特点:①形成多级空间分辨率影像序列的金字塔,提供从粗到精的观测数据源。②现代遥感技术具有多时相性,可以反复获取同一地区影像数据。一般是空间分辨率低的时间分辨率高。③传感器不断推陈出新,除了框幅式可见光黑白摄影、多光谱摄影、彩色摄影、彩红外摄影、紫外摄影之外,还有全景摄影机、红外扫描仪,红外辐射计、多光谱扫描仪、成象光谱仪,CCD线阵列扫描和矩阵摄影机、微波辐射计、散射计,合成孔径雷达及各种雷达和激光测高仪等。
2、全球卫星定位技术(GPS)
GPS中文简称为“球位系”。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的。全球卫星定位系统共由24颗GPS卫星布设组成。GPS采用的是全球性地心坐标系统,坐标原点为地球质量中心。
3、地理信息系统技术(GIS)
地理信息系统作为一项新的技术,不仅是管理现代化的重要手段,而且是遥感图像处理和应用的技术支撑。地理信息系统以计算机软件作为支撑,将空间数据自动输入、存储、检索、运算、显示和综合分析应用的技术系统。GIS中的数据包括外业测量数据、摄影测量数据、现有地图和各种遥感图像在内的地理背景信息和由科研分析成果;航天、航空图像解释成果在内的资源与环境数据。
二、现代测绘技术工程主要应用
1、高程控制测量
高程控制网是大地控制网的一部分。高程控制网用水准测量方法建立。一般采用从整体到局部,逐级建立控制的原则。首级高程控制测量采用WILDNA2自动安平水准仪和瓦水准标尺进行,SharpPC-E500袖珍计算机现场记录和测站限差检验。测量前需要进I角检验。用WILDNA2自动安平水准仪是借助于自动安平补偿器获得水平视线的一种水准仪。它的特点主要是当望远镜视线有微量倾斜时,补偿器在重力作用下对望远镜作相对移动,从而能自动而迅速地获得视线水平时的标尺读数。随着工程的进行,人数越来越不够,为了能加快进度,决定使用电子水准仪来解决这一问题。数字水准仪是目前最先进的水准仪,配合专门的条码水准尺,通过仪器中内置的数字成像系统,自动获取水准尺的条码读数,不再需要人工读数。这种仪器可大大降低测绘作业劳动强度,避免人为的主觀读数误差,提高测量精度和效率。同时还可以将记录员解放出来,一定程度上缓解了人员紧张的问题,增加了工作效率。
2、矿产普查与勘探
矿产普查与勘探目的是为了开发地下资源,找出有用矿物,并确定其形状大小及储藏量。矿产普查,首先是查明矿床位置,并加以圈定,确定其隐伏部分或其他隐伏矿体的大致分布地段,作为勘探基地,并作出矿床的远景评价,然后确定是否进行勘探。为了这个目的,通常要进行1∶50000、1∶25000或1∶10000地质填图,并进行这一数量的轻型山地工程和普查钻探工程。为此,在没有适当的相应比例尺地形图使用时,须进行正规的地形测图,或进行简易测图,或配合地质工作同时进行路线图测量,以及少量的普查工程测量,以便为矿点检查做出评价报告和下一步勘探设计提供资料。当某地区进入勘探初期,根据矿床类型不同,常需进行大比例尺地形测图,供地质填图和勘探设计之用。勘探施工一般是先进行地面详细观察,布置地质观察点进行地质填图;其次再进行地表揭露,槽、井探,以及各种浅坑、剥土、小圆井等以查清地表的岩层和矿体界限、地质构造、矿体产状、矿产品位等;然后再向地下深部进行钻探、井探和坑探以及各种对穿工程,查清矿体厚度及地下变化情况,以便最后提交储量报告。所有这些勘探过程,其工程位置的分布、定线,以及最后成果的确定和若干图件编绘等,都是勘探工程测量的基本内容。
3、工程地质测绘
作为岩土工程勘察基础工作的工程地质测绘,是最先进行的勘察方法。工程地质测绘主要应用在复杂的勘察程序的可行性研究阶段和初步勘察阶段。一般在情况下,为了补充调查详细勘察阶段中的某些专门的地质问题,可运用工程测绘进行补充调查。工程地质测绘是运用地质、工程地质理论,对与工程建设有关的各种地质现象进行观察和描述,搜集与研究地质资料,实地测绘勘察场地及附近地层的岩性、地质构造、第四纪地质、地貌、自然地质现象、不良地质现象等,测量地质点的位置、高程。将工程地质条件诸要素采用不同的颜色、符号,按照精度要求标绘在一定比例尺的地形图上,并结合勘探、测试和其他勘察工作的资料,编制成工程地质图、素描图、地质剖面图。这一重要的勘察成果可对场地或各建筑地段的稳定性和适宜性作出评价。工程地质测绘在获取地质信息方面具有很大的优势,工程地质测绘具有:所用设备简单、投资费用较小、工作周期较短等特点,在测绘的过程中工程地质测绘一般与岩土工程相结合时应力图可以获取尽可能多的地质信息,通过工程地质测绘掌握的各种信息,可对建筑场地和建筑地段的地面地质情况掌握的更加详细具体,与此同时这些资料更为其他勘察工作提供了宝贵的参考依据。工程地质测绘按研究内容的不同,可以划分为专门性测绘和综合性测绘两种类型。所谓专门性工程地质测绘主要是针对工程地质条件中的某一要素进行专项分析研究,是为编制专用工程地质图或工程地质分析图提供资料的。地质条件中的要素主要高扩了第四纪地质、地貌、斜坡变形破坏等内容,通过专门性工程地质测绘可获取它们的分布、成因、发展演化规律等相关信息资料。综合性工程地质测绘是对场地或建筑地段工程地质条件要素的空间分布以及各要素之间的内在联系进行全面综合的研究,为编制综合工程地质图提供资料。在测绘地区如果从未进行过相同的或更大比例尺的地质或水文地质测绘,就必须进行综合性工程地质测绘。
三、工程测绘技术的发展
1、大地控制测量
控制测量是工程勘察和地质普查的基础。地质矿区布设平面控制的方法:在国家一、二等三角点控制下进行三、四等三角点的加密;在国家一、二等三角点下不能加密情况下,布设独立的三、四等三角点或五秒小三角锁网作为矿区基本“平面控制”。独立的三角锁网必须测定锁网的起算边长对于内部范围不大的测区来说,采用光电测距仪、全站仪进行三角锁、导线的测量,生产效率比丈量基线也提高几十倍。所以对于小范围测区来讲,光电测距除测
定起算边外,还应用于测边网、测距导线代替常规的测角网。大地控制测量成果的平差计算,以往用对数表人工计算,进度慢、差错多,现在也普遍引入计算机软件进行处理,像GPS后处理软件、控制精灵等,既提高效率减少误差出现的几率。
2、地形测量
地形测量的加密图根控制,传统的方法是在矿区基本控制点下布设测角图根线形锁及测角交会点,现在则采用导线测量、GPS、RTK模式,极大地减少了工作量,也提高了精度。
地形测量是工程勘察和地质普查工作重要的任务,长期以来的测图方法以大平板仪测图为主,至今已全部改用全野外数字化测量。
四、结语
现代测绘科学的发展发展趋势具体表现为测绘新技术的技术综合程度提高,现代测绘新理论的概括性增强,各专业学科之间相互交叉与渗透,测绘学吸收和移植其他学科成果的速度加快,测绘学与其他门类科学的联系增强,这种学科内外的综合化发展,将使现代测绘学不断开拓出新的领域。
参考文献:
[1]王琰,向峰.数字化测绘在地质勘查中的应用[J].硅谷,2011
[2]马保军.测绘新技术在工程测量中的应用分析[J].黑龙江科技信息,2010
【关键词】 现代测绘技术;工程应用;发展
一、现代测绘的核心技术介绍
1、遥感技术(RS)
遥感技术集合了多种技术,主要包括:传感器技术,信息传输技术,信息处理、提取和应用技术,目标信息特征的分析与测量技术,等多项技术。现代遥感技术是在无线电电子技术、空间技术、应用光学技术、计算技术等多种技术加以综合所发展起来的一项新技术。遥感技术已经逐步从地面遥感阶段发展到航空遥感和航天遥感等阶段。其特点:①形成多级空间分辨率影像序列的金字塔,提供从粗到精的观测数据源。②现代遥感技术具有多时相性,可以反复获取同一地区影像数据。一般是空间分辨率低的时间分辨率高。③传感器不断推陈出新,除了框幅式可见光黑白摄影、多光谱摄影、彩色摄影、彩红外摄影、紫外摄影之外,还有全景摄影机、红外扫描仪,红外辐射计、多光谱扫描仪、成象光谱仪,CCD线阵列扫描和矩阵摄影机、微波辐射计、散射计,合成孔径雷达及各种雷达和激光测高仪等。
2、全球卫星定位技术(GPS)
GPS中文简称为“球位系”。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的。全球卫星定位系统共由24颗GPS卫星布设组成。GPS采用的是全球性地心坐标系统,坐标原点为地球质量中心。
3、地理信息系统技术(GIS)
地理信息系统作为一项新的技术,不仅是管理现代化的重要手段,而且是遥感图像处理和应用的技术支撑。地理信息系统以计算机软件作为支撑,将空间数据自动输入、存储、检索、运算、显示和综合分析应用的技术系统。GIS中的数据包括外业测量数据、摄影测量数据、现有地图和各种遥感图像在内的地理背景信息和由科研分析成果;航天、航空图像解释成果在内的资源与环境数据。
二、现代测绘技术工程主要应用
1、高程控制测量
高程控制网是大地控制网的一部分。高程控制网用水准测量方法建立。一般采用从整体到局部,逐级建立控制的原则。首级高程控制测量采用WILDNA2自动安平水准仪和瓦水准标尺进行,SharpPC-E500袖珍计算机现场记录和测站限差检验。测量前需要进I角检验。用WILDNA2自动安平水准仪是借助于自动安平补偿器获得水平视线的一种水准仪。它的特点主要是当望远镜视线有微量倾斜时,补偿器在重力作用下对望远镜作相对移动,从而能自动而迅速地获得视线水平时的标尺读数。随着工程的进行,人数越来越不够,为了能加快进度,决定使用电子水准仪来解决这一问题。数字水准仪是目前最先进的水准仪,配合专门的条码水准尺,通过仪器中内置的数字成像系统,自动获取水准尺的条码读数,不再需要人工读数。这种仪器可大大降低测绘作业劳动强度,避免人为的主觀读数误差,提高测量精度和效率。同时还可以将记录员解放出来,一定程度上缓解了人员紧张的问题,增加了工作效率。
2、矿产普查与勘探
矿产普查与勘探目的是为了开发地下资源,找出有用矿物,并确定其形状大小及储藏量。矿产普查,首先是查明矿床位置,并加以圈定,确定其隐伏部分或其他隐伏矿体的大致分布地段,作为勘探基地,并作出矿床的远景评价,然后确定是否进行勘探。为了这个目的,通常要进行1∶50000、1∶25000或1∶10000地质填图,并进行这一数量的轻型山地工程和普查钻探工程。为此,在没有适当的相应比例尺地形图使用时,须进行正规的地形测图,或进行简易测图,或配合地质工作同时进行路线图测量,以及少量的普查工程测量,以便为矿点检查做出评价报告和下一步勘探设计提供资料。当某地区进入勘探初期,根据矿床类型不同,常需进行大比例尺地形测图,供地质填图和勘探设计之用。勘探施工一般是先进行地面详细观察,布置地质观察点进行地质填图;其次再进行地表揭露,槽、井探,以及各种浅坑、剥土、小圆井等以查清地表的岩层和矿体界限、地质构造、矿体产状、矿产品位等;然后再向地下深部进行钻探、井探和坑探以及各种对穿工程,查清矿体厚度及地下变化情况,以便最后提交储量报告。所有这些勘探过程,其工程位置的分布、定线,以及最后成果的确定和若干图件编绘等,都是勘探工程测量的基本内容。
3、工程地质测绘
作为岩土工程勘察基础工作的工程地质测绘,是最先进行的勘察方法。工程地质测绘主要应用在复杂的勘察程序的可行性研究阶段和初步勘察阶段。一般在情况下,为了补充调查详细勘察阶段中的某些专门的地质问题,可运用工程测绘进行补充调查。工程地质测绘是运用地质、工程地质理论,对与工程建设有关的各种地质现象进行观察和描述,搜集与研究地质资料,实地测绘勘察场地及附近地层的岩性、地质构造、第四纪地质、地貌、自然地质现象、不良地质现象等,测量地质点的位置、高程。将工程地质条件诸要素采用不同的颜色、符号,按照精度要求标绘在一定比例尺的地形图上,并结合勘探、测试和其他勘察工作的资料,编制成工程地质图、素描图、地质剖面图。这一重要的勘察成果可对场地或各建筑地段的稳定性和适宜性作出评价。工程地质测绘在获取地质信息方面具有很大的优势,工程地质测绘具有:所用设备简单、投资费用较小、工作周期较短等特点,在测绘的过程中工程地质测绘一般与岩土工程相结合时应力图可以获取尽可能多的地质信息,通过工程地质测绘掌握的各种信息,可对建筑场地和建筑地段的地面地质情况掌握的更加详细具体,与此同时这些资料更为其他勘察工作提供了宝贵的参考依据。工程地质测绘按研究内容的不同,可以划分为专门性测绘和综合性测绘两种类型。所谓专门性工程地质测绘主要是针对工程地质条件中的某一要素进行专项分析研究,是为编制专用工程地质图或工程地质分析图提供资料的。地质条件中的要素主要高扩了第四纪地质、地貌、斜坡变形破坏等内容,通过专门性工程地质测绘可获取它们的分布、成因、发展演化规律等相关信息资料。综合性工程地质测绘是对场地或建筑地段工程地质条件要素的空间分布以及各要素之间的内在联系进行全面综合的研究,为编制综合工程地质图提供资料。在测绘地区如果从未进行过相同的或更大比例尺的地质或水文地质测绘,就必须进行综合性工程地质测绘。
三、工程测绘技术的发展
1、大地控制测量
控制测量是工程勘察和地质普查的基础。地质矿区布设平面控制的方法:在国家一、二等三角点控制下进行三、四等三角点的加密;在国家一、二等三角点下不能加密情况下,布设独立的三、四等三角点或五秒小三角锁网作为矿区基本“平面控制”。独立的三角锁网必须测定锁网的起算边长对于内部范围不大的测区来说,采用光电测距仪、全站仪进行三角锁、导线的测量,生产效率比丈量基线也提高几十倍。所以对于小范围测区来讲,光电测距除测
定起算边外,还应用于测边网、测距导线代替常规的测角网。大地控制测量成果的平差计算,以往用对数表人工计算,进度慢、差错多,现在也普遍引入计算机软件进行处理,像GPS后处理软件、控制精灵等,既提高效率减少误差出现的几率。
2、地形测量
地形测量的加密图根控制,传统的方法是在矿区基本控制点下布设测角图根线形锁及测角交会点,现在则采用导线测量、GPS、RTK模式,极大地减少了工作量,也提高了精度。
地形测量是工程勘察和地质普查工作重要的任务,长期以来的测图方法以大平板仪测图为主,至今已全部改用全野外数字化测量。
四、结语
现代测绘科学的发展发展趋势具体表现为测绘新技术的技术综合程度提高,现代测绘新理论的概括性增强,各专业学科之间相互交叉与渗透,测绘学吸收和移植其他学科成果的速度加快,测绘学与其他门类科学的联系增强,这种学科内外的综合化发展,将使现代测绘学不断开拓出新的领域。
参考文献:
[1]王琰,向峰.数字化测绘在地质勘查中的应用[J].硅谷,2011
[2]马保军.测绘新技术在工程测量中的应用分析[J].黑龙江科技信息,2010