賀應(yīng)剛 劉大新

(四川省建筑設(shè)計(jì)院，四川 成都 610000)

近幾年來，為了全面提升工程測(cè)量的水平，數(shù)字化技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)速度不斷加快，各種數(shù)字技術(shù)紛紛應(yīng)用到測(cè)量工作中，為測(cè)量人員提供了顯著幫助。工程測(cè)量的工作人員為了使數(shù)字技術(shù)得到更高水平的改進(jìn)，在更高的程度上符合各項(xiàng)工程測(cè)量的各項(xiàng)化需求，開始進(jìn)一步加大對(duì)于數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的研究。就新時(shí)期的測(cè)量工作狀況來看，數(shù)字技術(shù)當(dāng)前的應(yīng)用已經(jīng)呈現(xiàn)出一種系統(tǒng)化的、較為完善的狀態(tài)，推動(dòng)其在更多測(cè)量工作發(fā)揮作用勢(shì)在必行。

一、數(shù)字化測(cè)量技術(shù)類型與應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

1 數(shù)字測(cè)量技術(shù)類型

數(shù)字化的測(cè)量技術(shù)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能儀表技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展為基礎(chǔ)，逐步研發(fā)出來的測(cè)量技術(shù)，在當(dāng)前時(shí)期已經(jīng)被全面地應(yīng)用到我國工程測(cè)量的各項(xiàng)工作中。具體來講，數(shù)字化的測(cè)量技術(shù)主要包括GPS、GIS、RS的3S技術(shù)以及紙質(zhì)地圖處理技術(shù)、攝影測(cè)量技術(shù)、成圖技術(shù)等幾種類型，各種技術(shù)均具有其自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，為當(dāng)前的工程測(cè)量提供了有效的幫助。本文下面就對(duì)3S技術(shù)以及各項(xiàng)圖形技術(shù)加以分析:

1.1 3S技術(shù)

1）GPS技術(shù)作為全球定位系統(tǒng)技術(shù)，主要應(yīng)用于對(duì)測(cè)量對(duì)象進(jìn)行全球定位，它借助于衛(wèi)星、接收機(jī)等設(shè)備，可以突破時(shí)間、空間的限制，實(shí)現(xiàn)對(duì)于該對(duì)象的多維化動(dòng)態(tài)定位，對(duì)于植被繁茂缺乏有效通視條件的深山溝壑測(cè)量工作尤其具有優(yōu)勢(shì)。2）GIS技術(shù)作為地理信息系統(tǒng)技術(shù)，主要用來對(duì)測(cè)量測(cè)量中的各項(xiàng)信息進(jìn)行收集、整合、管理、分析以及三維化的測(cè)量結(jié)果展示，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于各測(cè)量對(duì)象的過去、當(dāng)前、未來等各項(xiàng)狀況的有效分析與預(yù)報(bào)，目前廣泛地應(yīng)用于氣象預(yù)報(bào)、地質(zhì)勘查、農(nóng)田水利建設(shè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等工作中。3）RS技術(shù)作為遙感系統(tǒng)，主要借助遙感衛(wèi)星以及航空攝影技術(shù)，對(duì)測(cè)量對(duì)象的比例尺進(jìn)行圖形影像的獲取與展示，進(jìn)而為測(cè)量工作者提供直觀化的圖形參照，它目前在水位監(jiān)測(cè)工作中應(yīng)用極其廣泛。3）3S集成技術(shù)。為了全面提升各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用效果，使各項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，測(cè)量人員對(duì)3S技術(shù)的綜合集成應(yīng)用日益增加，在濕地生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量監(jiān)測(cè)體現(xiàn)出了極大的工作優(yōu)勢(shì)。

1.2 圖像技術(shù)

1）地圖處理技術(shù)，是用來對(duì)紙質(zhì)地圖進(jìn)行自動(dòng)化的掃描錄入、分析、修補(bǔ)、完善，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于紙質(zhì)地圖的比例尺、現(xiàn)實(shí)性、精準(zhǔn)性等各項(xiàng)信息的有效反映，可以極大地減輕工作人員處理紙質(zhì)地圖的工作負(fù)擔(dān)。2）攝影測(cè)量技術(shù)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)以及模式識(shí)別理論作為基礎(chǔ)發(fā)展起來，它與GPS技術(shù)相結(jié)合，可以實(shí)施對(duì)于測(cè)量對(duì)象的自動(dòng)化、數(shù)字化影像測(cè)量，以使大面積、大比例尺的地形圖實(shí)現(xiàn)清晰的展現(xiàn)。3）成圖技術(shù)是以全站儀與電子手簿等設(shè)備，通過電子平板、內(nèi)外業(yè)一體化等工作模式進(jìn)行工作，主要是用來對(duì)具有較大比例尺的地形圖、工程圖實(shí)施數(shù)字化的測(cè)繪，用于幫助測(cè)量工作人員突破各種限制進(jìn)行精細(xì)的測(cè)繪。

2 數(shù)字測(cè)量技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1）測(cè)量人員使用數(shù)字測(cè)量技術(shù)進(jìn)行測(cè)量工作，可以輕松便捷地對(duì)測(cè)繪產(chǎn)品進(jìn)行維護(hù)、使用以及信息的補(bǔ)充完善，有利于自身對(duì)技術(shù)設(shè)備進(jìn)行靈活的使用。而且，數(shù)字測(cè)量技術(shù)還能夠針對(duì)不同測(cè)量用戶的具體需求進(jìn)行數(shù)據(jù)的針對(duì)性、自動(dòng)化加工，繼而為測(cè)量人員提供清晰化、可縮放拼接的圖形影像，進(jìn)而使測(cè)量人員高效地開展工作。

2）測(cè)量人員利用數(shù)字化技術(shù)開展測(cè)量工作，還可以借助于各項(xiàng)技術(shù)具有的突破時(shí)空限定進(jìn)行測(cè)量的性能，以及計(jì)算機(jī)的模擬作用，對(duì)被測(cè)量物質(zhì)的地形、地貌以及各項(xiàng)地籍要素進(jìn)行清晰化、直觀化、形象化的展現(xiàn)，便于測(cè)量人員針對(duì)各項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)開展統(tǒng)計(jì)、分析、匯總、整合工作。同時(shí)，有利于其他人員對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行讀取。

二、數(shù)字技術(shù)的測(cè)量內(nèi)容與具體應(yīng)用實(shí)踐

1 數(shù)字技術(shù)測(cè)量的內(nèi)容

測(cè)量人員對(duì)數(shù)字技術(shù)進(jìn)行使用，存在于諸多的方面，單就成圖技術(shù)方面來講，數(shù)字化的圖形測(cè)量工作主要可以從地面測(cè)量、原圖處理以及航空成像測(cè)量這幾個(gè)部分來分析。本文下面就以成圖技術(shù)的應(yīng)用為例，對(duì)這些方面加以分析:

1）地面測(cè)量。此方面工作是指測(cè)量人員在面對(duì)沒有具體比例尺要求的工程測(cè)量工作時(shí)，可以直接以內(nèi)外業(yè)一體化的工作方式，對(duì)地面上的物質(zhì)進(jìn)行測(cè)量，以獲取關(guān)于被測(cè)量對(duì)象的相關(guān)信息。此項(xiàng)方法可以得到具有較高精準(zhǔn)度的數(shù)字化地圖，在應(yīng)用過程中，測(cè)量人員只需要選擇與測(cè)量無相鄰的某點(diǎn)作為控制點(diǎn)，并將前者相對(duì)于后者的精度設(shè)定為5cm以內(nèi)。

2）原圖處理。此方面工作是指測(cè)量人員在進(jìn)行測(cè)量的過程中，受到經(jīng)費(fèi)、時(shí)間或空間等方面因素的限定，而難以使用數(shù)字化的地形圖展開實(shí)際測(cè)量工作，進(jìn)而采用計(jì)算機(jī)、掃描儀、數(shù)字化轉(zhuǎn)變儀器、數(shù)字化的軟件、繪圖儀等，對(duì)原有的紙質(zhì)地圖進(jìn)行處理，進(jìn)而使紙質(zhì)地圖轉(zhuǎn)變成數(shù)字化的地圖，用來幫助工作人員突破無法使用數(shù)字化地形圖的限制，開展測(cè)量工作。

3）航空成像測(cè)量。此方面工作是指測(cè)量人員借助于航空攝影機(jī)對(duì)某個(gè)測(cè)區(qū)范圍較大的對(duì)象進(jìn)行測(cè)量，以獲取關(guān)于該測(cè)量對(duì)象的多維、精準(zhǔn)、直觀的影像，并對(duì)測(cè)量影像進(jìn)行外業(yè)判讀以及內(nèi)頁建模，繼而獲得關(guān)于被測(cè)量對(duì)象的數(shù)字化圖形，以完成測(cè)量工作。此種技術(shù)具有精度高、效率高、成像均勻、成本較低、不受環(huán)境限定等優(yōu)勢(shì)，對(duì)城市規(guī)劃測(cè)量工作具有較高的助益。

2 數(shù)字測(cè)量的應(yīng)用實(shí)踐

2.1 測(cè)量作業(yè)模式

測(cè)量人員在具體工程測(cè)量中應(yīng)用數(shù)字技術(shù)輔助開展工作，主要通過三種模式來實(shí)施，即電子的經(jīng)緯儀與測(cè)距儀配合作業(yè)、內(nèi)外業(yè)一體化操作、全站儀與電子平板（或電子手簿）配合工作。

1）利用經(jīng)緯儀和測(cè)距儀進(jìn)行配合作業(yè)，是指測(cè)量人員借助于測(cè)距儀人工對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行定向以及方位角檢查、水平距離和高差計(jì)算等工作，再使用經(jīng)緯儀將各數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)。同時(shí)，測(cè)量人員再使用數(shù)字通訊設(shè)備將外業(yè)的觀測(cè)數(shù)據(jù)錄入微機(jī)設(shè)備，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)碼，傳遞給內(nèi)業(yè)工作人員，再由內(nèi)業(yè)工作者借助圖形編輯軟件將接受到的數(shù)據(jù)編碼轉(zhuǎn)變成實(shí)際的圖形，并在顯示屏上呈現(xiàn)出來。

2）內(nèi)外業(yè)一體化操作的方式，是指測(cè)量人員使用全站儀以及電子平板進(jìn)行聯(lián)機(jī)的野外作業(yè)，對(duì)各測(cè)點(diǎn)進(jìn)行圖形繪制，需要測(cè)量人員具有深厚的施工經(jīng)驗(yàn)及操作技術(shù)，雖然不需要進(jìn)行手工繪圖，但非常容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。若是使用遙控型的電子平板又會(huì)造成過高的測(cè)量成本，不利于提高測(cè)量收益。因此，就目前來看，測(cè)量人員仍然傾向于使用草圖和電子手簿的方法來開展作業(yè)。

3）使用全站儀和電子平板配合作業(yè)，一種是有碼作業(yè)，它指的是測(cè)量人員以各測(cè)量點(diǎn)的類型以及幾何關(guān)系的編碼為基礎(chǔ)，將編碼輸入到計(jì)算機(jī)中，以借助測(cè)站和棱鏡對(duì)各測(cè)量點(diǎn)的信息進(jìn)行交流傳遞，通常會(huì)出現(xiàn)測(cè)量錯(cuò)誤，且浪費(fèi)時(shí)間。另一種是無碼作業(yè)，測(cè)量人員只需要對(duì)草圖進(jìn)行繪制記錄，并且分析各點(diǎn)的相鄰關(guān)系，再以電子手簿指導(dǎo)全站儀對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，并傳遞給作業(yè)人員，進(jìn)而完成測(cè)量，具有較多的優(yōu)勢(shì)，比有碼作業(yè)更受歡迎。

2.2 具體測(cè)量工作

1）地籍測(cè)量。新時(shí)期，國家的城鎮(zhèn)規(guī)劃工作速度不斷加快，極大地提升了地籍測(cè)量工作的需求，這就為地籍測(cè)量人員提出了較高的工作要求。工作人員只有借助于先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，方能滿足當(dāng)前的工作需求。因此，數(shù)字化的測(cè)繪技術(shù)開始取代傳統(tǒng)的平板儀測(cè)繪等方式，成為目前地籍測(cè)量的主要手段。具體來講，測(cè)量人員借助GPS技術(shù)對(duì)測(cè)區(qū)內(nèi)各要素的坐標(biāo)進(jìn)行獲取與分析，選擇適宜的測(cè)量點(diǎn)位作為檢測(cè)點(diǎn)，再利用GIS對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合研究，為最終生成地籍圖提供有效數(shù)據(jù)，然后呈現(xiàn)出精準(zhǔn)的地籍圖，完成自動(dòng)化測(cè)量。

2）物探測(cè)量。近年來，我國逐步加強(qiáng)了對(duì)礦產(chǎn)資源開發(fā)以及礦區(qū)周圍環(huán)境的保護(hù)，這就要求測(cè)量人員認(rèn)真做好對(duì)于礦產(chǎn)資源及環(huán)境的測(cè)量工作，因而，新的數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，開始被應(yīng)用到物探測(cè)量工作中，成為物探放線的重要輔助手段。測(cè)量人員借助于全站儀進(jìn)行放線，可以對(duì)各個(gè)測(cè)量點(diǎn)的具體坐標(biāo)、各點(diǎn)之間的水平距離以及高差等進(jìn)行有效的測(cè)量，同時(shí)，還能夠借助計(jì)算機(jī)，及時(shí)、精準(zhǔn)、便捷地將所測(cè)量的數(shù)據(jù)，制作成電子文本形式的觀測(cè)對(duì)象剖面圖，具有較高的測(cè)量工作優(yōu)勢(shì)。

結(jié)語

數(shù)字測(cè)量技術(shù)的使用，著實(shí)地為我國的工程測(cè)量工作作出了重大的貢獻(xiàn)，使測(cè)量工作中的諸多技術(shù)限制以及質(zhì)量缺陷得以突破，成為了測(cè)量人員開展工作的有效輔助手段。因此，未來時(shí)期，測(cè)量人員要想使自身的工程測(cè)量工作獲得更好成果，必須努力加大對(duì)數(shù)字化技術(shù)的研究以及深入應(yīng)用，努力地推動(dòng)測(cè)量技術(shù)的更新與完善。

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