试论测绘技术在现代工程测量中的应用

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  [摘 要]在现代工程规模日益庞大的背景下,GIS、GPS、RS、摄影技术等现代测绘技术在工程测量中的大规模应用,对于工程测量有着重要的意义,使得工程测绘变得日益方便、快捷和准确。
  [关键词]测绘技术 工程测量 应用
  中图分类号:P271 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)33-0391-01
  引言:随着社会经济与科学技术的迅速发展,工程建设项目的规模也变得日益庞大,再加上工程测绘大多需要在艰苦的野外环境下进行,传统的测绘由于需要操作人员长驻守在测绘地点以保证测绘的准确性,已经无法满足工程测量的需要,而现代测绘技术的出现对于解决传统工程测量的难题有重要的意义,开始在工程测量中得到广泛的应用。
  一、工程测量
  所谓在工程测量,是指工程建设在规划设计、经营管理、施工等阶段所进行的测量工作。工程测量在工程建设各个阶段的主要任务不同:在规划设计阶段,要提供可靠完整的地形资料;在施工阶段,要按规定精度进行定线放样;在经营管理阶段,要进行建筑物的变形观测以判断它们的稳定性,保证工程质量和安全使用,同时也验证设计理论和施工方法的正确性。
  二、现代测绘技术概况
  所谓的测绘,是以计算机技术、信息科学、空间科学、光电技术、网络通讯技术为基础,以GIS(地理信息系统)、GPS(全球定位系统)、RS(遥感)为技术核心,将地面已有的特征点和界线通过测量手段获得反映地面现状的图形和位置信息,在工程建设的规划设计中有重要的作用。
  (一)全球定位系统(GPS)
  全球定位系统(GPS)是上世纪70年代由美国开始研制,在1994年全面建成,它利用导航卫星进行测时和测距,是新一代卫星导航与定位系统,可以在海、陆、空进行全方位实时定位与三维导航。伴随着全球定位系统的不断改进、软硬件的日益完善,GPS的应用领域正在不断的拓展,目前,各种类型的GPS接收机体积越来越小,重量也越来越轻,更便于野外观测,具有使用简单、测量时间短等优点,引起了传统测绘观念重大变革,目前已成为大地测量的主要技术手段,也是最具潜力全能型技术。
  (二)遥感(RS)
  遥感技术包括航空遥感和卫星遥感,航空遥感主要用于地形图测绘,已在实践中得到了广泛的应用,卫星遥感则主要用在测图上,并且目前仍在研究之中但也已经取得了一些重大的成果,特别是基于遥感资料建立数字地面模型方面获得了较多的应用。1972年第一颗地球资源卫星发射,从那以后,法国、美国、日本、俄罗斯、中国、印度等国家都相继发射了对地观测卫星。当前遥感获取技术已从低分辨率发展到高分辨率甚至超高分辨率;从可见光发展到红外、微波;从单波段发展到多波段、多角度、多极化;从空间维扩展到了时空维。遥感技术在测量中主要是通过波谱产生的响应不同的来识别不同的物体,是利用集合形态的物体的位置指标和物力性质等来进行分析,进而实现对物体形态的测绘。
  (三)地理信息技术(GIS)
  作为多个学科、多种技术交叉融合的产物,地理信息技术起源于20世纪60年代美国和加拿大的学者在土地和交通方面的地理信息研究,从诞生至今仅仅只有40多年的历史,但作为对空间地理分布有关的数据进行采集、处理、管理、分析的计算机技术系统,其应用和发展对测绘科学有重要的发展作用和意义,已成为现代测绘技术的重大技术支撑。GSI技术在工程测量上的作用主要提使供空间形态的数据检测,对于目标工程地地形状态等方面的测量有着显著的效果。
  (四)数字摄影技术
  数字摄影是将通过高精度摄像机与测量仪对观测目标进行摄影,并能够将影像实时发送至操作终端的技术。数字摄影的起源可以追溯到上世纪60年代末,当时贝尔实验室为了研究存储计算机数据,却意外使“电荷对联设备”(CCD)的微电子元件诞生了。但是,真正用CCD来记录静态影像的数码相机则是20世纪80年代的日本索尼公司的不用感光胶片的电子静态照相机——MAWEICA,它采用电子磁性记录的方式记录影像,一般被认为是今天数码相机的雏形;世界真正意义上的第一台数码相机是由柯达公司于1991年研制的。随着科技的发展,数字摄影技术能够在不与测量目标相接触的情况下对目标进行检测,并得出其三维数据。三维数据通过软件能够转化为目标物体的形象,进而生成物体表面模型。从而促使数字摄影技术进入到飞速发展的阶段。
  三、测绘技术在现代工程测量中的应用
  测绘技术在工程测量中主要是用于研究工程建设中设计、施工和管理各阶段测量工作的理论、技术和方法,进而为工程建设提供准确的大比例尺地图和测量数据,保证工程选址的合理性,同时也在工程运营阶段对工程进行沉降监测和形变观测以保证工程运行正常。
  (一)测量技术在矿山测量中的应用
  在矿山测量中,遥感技术已经有较长的使用时间,同时也积累了丰富的经验。首先应用遥感资料,能获取矿区实时、动态、综合的信息源,实现对矿区环境的监测,从而为矿区的环境保护提供决策支持;其次,遥感资料可以用于找矿、进行矿区地质条件和煤层顶底板研究,以上这些表明遥感技术对于矿山测量任务的完成具有重要意义。在GPS技术方面,主要利用其对矿区进行矿区控制网建立或复测、改造、地表移动监测、水文观测孔高程监测等,在矿山测量工作的地面部分GPS技术已成为一项重要支撑技术。
  (二)测量技术在水利工程中的应用
  遥在水利工程测量上,遥感技术能够实时地对湖泊后和大江大河的水位进行监测,从而确定洪水灾害面积。RS和GIS结合在一起使用能够多洪水淹没范围和干旱灾情范围进行及早的预报,从而为防灾、抗灾提供准确的信息,减轻水旱灾害的危害。而在水利枢纽工程竣工后,需要对水库大坝、大型桥梁等进行连持续细致精密的监测,这时现代测绘技术就可以应用其中,成为实时的安全运行监控手段。此外,将数字测图技术或全数字摄影测量建立的数字地面模型和GIS的分析决策功能相结合,可以更加便捷、迅速地进行水库大坝选址、库容计算、引水渠修建、受益范围等作,为合理利用和开发水资源提供科学的依据。
  (三)测量技术在地籍测量中的应用
  当前,在经济迅速发展和城镇化不断推进的背景下,全国各地的城镇地籍测量工作已经全面展开,而小城镇建设速度的加快,使得各地对地籍图的需求量也在快速增加,测量地籍的主要是为了建立全国土地管理信息系统,从而对城镇土地的面积、属性、经济价值等有比较清晰的认识,更好的开展城市建设工作。同传统的测绘技术相比,数字化测绘技术具有明显的优越性,体现在技术含量更高、测绘产品更多样化、应用范围更广泛、维护更方便、使用更便捷等,因此随着高新测绘技术的较快发展,数字化测绘技术也得到了广泛的应用。
  四、结语
  从上述分析可以看出,测绘技术在现代工程测量具有举重轻重的地位,而随着现代测绘技术朝着自动化、实时化、数字化的发展,其在工程测量中会发挥着越来越重要的作用,因此我们的测绘工作者必须与时俱进,不断学习新方法、新理论、新知识,更新观念,提高创新意识和能以,使得测绘技术在工程测量中得到更加广泛的运用,提高工程测量的效率与质量。
  参考文献
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