摘要:工程測量測繪技術(shù)是現(xiàn)代工程建設(shè)領(lǐng)域中不可或缺的環(huán)節(jié),隨著測繪技術(shù)不斷發(fā)展,基于測繪的工程測量技術(shù)在實踐中得到廣泛應(yīng)用?;诖?,簡要介紹基于測繪發(fā)展現(xiàn)狀的工程測量測繪技術(shù)的意義,重點探討基于測繪發(fā)展現(xiàn)狀的工程測量測繪技術(shù)的具體應(yīng)用,主要包括地下管線測繪、道路測量、建筑物測量等方面,充分發(fā)揮工程測量測繪技術(shù)應(yīng)用效果,提高工程施工效率,加強工程施工質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:測繪技術(shù)工程測量準(zhǔn)確度地理信息系統(tǒng)技術(shù)
中圖分類號:TU198
DiscussionontheApplicationofEngineeringSurveyingandMappingTechnologyBasedontheDevelopmentStatusofSurveyingandMapping
XINGJianxiong
GansuWaterConservancyandHydropowerEngineeringBureauCo.,Ltd.,Lanzhou,GansuProvince,730046China
Abstract:Engineeringsurveyingandmappingtechnologyisanindispensablelinkinthefieldofmodernengineeringconstruction,andwiththecontinuousdevelopmentofsurveyingandmappingtechnology,engineeringsurveyingandmappingtechnologybasedonsurveyingandmappinghasbeenwidelyusedinpractice.Basedonthis,thispaperbrieflyintroducesthesignificanceofengineeringsurveyingandmappingtechnologybasedonthedevelopmentstatusofsurveyingandmapping,andfocusesonitsspecificapplication,mainlyincludingundergroundpipelinesurveyingandmapping,roadsurveying,buildingsurveying,etc.,soastogivefullplaytotheapplicationeffectofengineeringsurveyingandmappingtechnology,improvetheefficiencyofengineeringconstruction,andstrengthenthequalityofengineeringconstruction.
KeyWords:Surveyingandmappingtechnology;Engineeringsurveying;Accuracy;Geographicinformationsystemtechnology
近年來,隨著測繪技術(shù)不斷發(fā)展,工程測量測繪技術(shù)在各領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。所謂工程測繪技術(shù)是指利用測量儀器對工程項目進行測繪的技術(shù)手段,其通過收集相關(guān)地理信息數(shù)據(jù),為工程建設(shè)提供準(zhǔn)確的地理空間數(shù)據(jù),有利于相關(guān)人員實現(xiàn)工程建設(shè)工作。目前,工程測量測繪技術(shù)應(yīng)用范圍較廣,涉及土地規(guī)劃、城市建設(shè)、道路建設(shè)、橋梁建設(shè)、水利工程、礦山開采等等領(lǐng)域。在土地規(guī)劃方面,工程測量測繪技術(shù)能確定土地邊界、土地利用類型、土地所有權(quán)關(guān)系,為土地規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù);在城市建設(shè)方面,工程測量測繪技術(shù)實現(xiàn)城市規(guī)劃、城市設(shè)計、城市監(jiān)測,為城市建設(shè)提供準(zhǔn)確的地理空間信息。
當(dāng)前,隨著衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)、遙感技術(shù)、激光掃描技術(shù)、無人機技術(shù)等新技術(shù)應(yīng)用廣泛不斷拓展,工程測量測繪技術(shù)正呈現(xiàn)出多元化發(fā)展趨勢。衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)能提供全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem,GPS)和北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BeidouNavigationSatelliteSystem,BDS)等定位服務(wù),使得工作人員可實時獲取測量儀器的位置和姿態(tài),有效提高測量的精確度;遙感技術(shù)通過衛(wèi)星、飛機等載體,獲取地表的影像和光譜數(shù)據(jù),遙感監(jiān)測地表實際情況,為工程測量測繪提供大量的地理信息數(shù)據(jù);激光掃描技術(shù)通過激光束對地面進行高精度的三維掃描,從而獲取地面的點云數(shù)據(jù),為工程測量測繪提供了高精度的地理空間數(shù)據(jù);無人機技術(shù)通過無人機進行航拍,獲取地表的影像數(shù)據(jù),為工程測量測繪提供高效的測量手段[1]?;跍y繪發(fā)展現(xiàn)狀的工程測量測繪技術(shù)應(yīng)用研究,要進一步創(chuàng)新測繪技術(shù),提高工程測量測繪的精度,降低工程測量成本,促進工程建設(shè)實現(xiàn)可持續(xù)可持續(xù)發(fā)展[2]。
2測繪發(fā)展現(xiàn)狀
2.1采集數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動化控制
目前,自動化控制的測繪主要依賴于全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GlobalNavigationSatelliteSystem,GNSS)和激光雷達等先進技術(shù),GNSS技術(shù)能通過接收衛(wèi)星信號,實時獲取測量點的位置信息,從而精確定位;激光雷達則利用激光束掃描地表,測量地物的距離和位置,生成高精度的三維點云數(shù)據(jù)。目前,采集數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動化控制的測繪在各個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。在城市規(guī)劃中,自動化控制測繪快速獲取大規(guī)模地理空間數(shù)據(jù),為城市規(guī)劃和土地利用提供準(zhǔn)確可靠的信息;在交通管理中,通過自動化控制的測繪技術(shù),實時監(jiān)測道路和橋梁的狀況,及時進行維護和修復(fù),提高交通安全性;在環(huán)境保護方面,自動化控制測繪可以用于監(jiān)測污染源、土地退化等問題,為環(huán)境管理提供科學(xué)依據(jù)[3]。
2.2數(shù)據(jù)加工處理擁有高標(biāo)準(zhǔn)
數(shù)據(jù)加工處理是將原始測量數(shù)據(jù)進行處理,生成可視化模型,該過程主要包括數(shù)據(jù)清洗、校正、配準(zhǔn)、融合等環(huán)節(jié),要運用各種算法。高標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)加工處理意味著處理過程的準(zhǔn)確性,只有在數(shù)據(jù)加工處理的每一個環(huán)節(jié)都嚴格按照科學(xué)方法進行,才能保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時,數(shù)據(jù)加工處理要在不同條件下完成,必須具備穩(wěn)定性,以保證結(jié)果的一致性。且隨著測繪數(shù)據(jù)規(guī)模不斷增大,對數(shù)據(jù)加工處理速度提出更高要求,只有在保證準(zhǔn)確性的同時,才能追求高效性。為了滿足高標(biāo)準(zhǔn)的要求,測繪行業(yè)積極引進國際先進的測繪技術(shù),不斷研發(fā)新的數(shù)據(jù)加工處理算法,提高數(shù)據(jù)加工處理的準(zhǔn)確性。此外,測繪行業(yè)建立嚴格的質(zhì)量管理體系,對數(shù)據(jù)加工處理的每一個環(huán)節(jié)進行規(guī)范,提高數(shù)據(jù)加工處理的穩(wěn)定性。隨著高標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)加工處理的推進,測繪行業(yè)取得了顯著的成就。一方面,測繪數(shù)據(jù)的精度和可靠性得到大幅提升,為地理信息服務(wù)、城市規(guī)劃、資源管理等領(lǐng)域提供更好的支持;另一方面,測繪行業(yè)發(fā)展推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的繁榮,促進經(jīng)濟實現(xiàn)持續(xù)性增長[4-5]。
3工程測量測繪技術(shù)的應(yīng)用
3.1高程控制測量技術(shù)
在操作高程儀前,要對儀器進行校準(zhǔn),主要包括水平儀校準(zhǔn)、垂直軸調(diào)整等步驟,確保儀器的穩(wěn)定性,并根據(jù)具體測量任務(wù)選擇合適的測量方法,如直接法、間接法、水準(zhǔn)差法等。同時,要選擇合適的測量點,測量點選擇應(yīng)考慮地形地貌、測量目的和工程需求等因素,通常要選擇穩(wěn)定、易于觀測、布設(shè)的地點作為測量點,合理設(shè)置控制網(wǎng),保證測量點之間的連續(xù)性。無人機在案例工程中的應(yīng)用越來越廣泛,因為其可以搭載各種設(shè)備裝置,滿足各種需求。通常無人機的承載能力為6~10kg,可以滿足各種設(shè)備的負重需求,但由于案例項目位于海邊困難地區(qū),交通情況受到各種外在因素影響,工作人員要提高無人機設(shè)計載重為15kg,才能避免無人機飛行受到外在環(huán)境影響。
為了確保無人機能持續(xù)工作3h,工作人員要增強無人機機載電源和油箱的供給能力,提高飛行的穩(wěn)定性,加強其操縱性能,使得無人機必須能保持平穩(wěn)的飛行狀態(tài),將航路、高度、航速偏差控制在5%以內(nèi),水平偏差低于3%。在無人機飛行定位方面,控制GPS垂直誤差小于0.5m,水平誤差低于1.0m;而垂直誤差和機器視覺定位的水平誤差應(yīng)分別控制在0.1m和0.3m以下。為了實現(xiàn)無人機高精度的測量信息獲取,工作人員選擇分辨率為2000×3000的航拍攝像機,要求圖像信息采集平面精度控制在0.2~0.5μm范圍內(nèi),快門速度應(yīng)超過1/1000s,曝光間隔應(yīng)在3s左右,感光度應(yīng)在100~200之間。
地理信息系統(tǒng)(Geo-Informationsystem,GIS)是一種集成空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng),可以對空間數(shù)據(jù)進行存儲。在工程測量測繪中,GIS技術(shù)被廣泛應(yīng)用于土地利用規(guī)劃、道路建設(shè)、城市規(guī)劃等領(lǐng)域,為工程項目的設(shè)計打下堅實基礎(chǔ)。
在應(yīng)用GIS技時,要限進行數(shù)據(jù)采集,主要包括獲取空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù),其中空間數(shù)據(jù)通過GNSS測量、航空攝影、遙感影像等方式獲取,而屬性數(shù)據(jù)則通過調(diào)查問卷、統(tǒng)計數(shù)據(jù)和現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫等途徑獲取。數(shù)據(jù)采集時要注意數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,以確保后續(xù)分析決策的準(zhǔn)確性。
3.2.2數(shù)據(jù)處理
工作人員要將采集到的數(shù)據(jù)進行處理,有利于后續(xù)分析。數(shù)據(jù)處理涉及數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)融合等過程,清洗數(shù)據(jù)能去除錯誤、重復(fù)和缺失的數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)將不同格式的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一,融合數(shù)據(jù)可將不同來源的數(shù)據(jù)進行整合;數(shù)據(jù)處理要注意保持數(shù)據(jù)的完整性,以確保后續(xù)分析的準(zhǔn)確性。
3.2.3空間分析
GIS技術(shù)核心是對空間數(shù)據(jù)進行分析,如緩沖區(qū)分析、疊加分析、網(wǎng)絡(luò)分析等方法,以獲取有關(guān)空間關(guān)系和空間模式的信息(如圖1所示)。通過空間分析,識別出空間上的熱點區(qū)域、分析空間上的相互作用關(guān)系,并為工程項目的決策提供科學(xué)依據(jù)。
3.3地下數(shù)據(jù)獲取技術(shù)
地下數(shù)據(jù)獲取技術(shù)是工程測量測繪技術(shù)中的重要應(yīng)用領(lǐng)域。隨著社會經(jīng)濟不斷發(fā)展和城市化進程的加快,地下空間的利用日益廣泛,因此地下數(shù)據(jù)的獲取變得尤為重要。地下數(shù)據(jù)獲取技術(shù)主要包括地下物體探測、地下空間三維模型建立、地下管線檢測等方面。(1)在地下物體探測方面,傳統(tǒng)的地下勘探方法主要依靠人工開挖,不僅費時費力,還要耗費較高成本。而基于測繪發(fā)展現(xiàn)狀的工程測量測繪技術(shù),則通過雷達、激光掃描等無損檢測手段,實現(xiàn)對地下物體的快速定位和精確測量,有效提高勘探效率。(2)在地下空間三維模型建立方面,傳統(tǒng)的建模方法主要采用手工測量和人工繪制的方式,工作量大且容易出錯。而基于測繪發(fā)展現(xiàn)狀的工程測量測繪技術(shù),利用激光掃描儀、攝影測量儀等設(shè)備,實現(xiàn)對地下空間的快速三維數(shù)據(jù)采集,通過數(shù)字化處理和建模軟件的支持,可以生成真實的地下空間模型,為后續(xù)工程設(shè)計提供準(zhǔn)確的參考。(3)在地下管線檢測方面,傳統(tǒng)管線檢測方法主要依靠人工探測和地下雷達技術(shù),但存在定位不準(zhǔn)確、工作效率低的問題。而基于測繪發(fā)展現(xiàn)狀的工程測量測繪技術(shù),通過激光掃描儀和全站儀等設(shè)備,實現(xiàn)對地下管線的三維數(shù)據(jù)采集和快速定位,結(jié)合地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù),可以實現(xiàn)對地下管線的智能管理,全面提高管線的安全性[5-6]。
3.4無人機的測量作業(yè)
無人機的測量作業(yè)是一項精確而復(fù)雜的任務(wù),參數(shù)設(shè)置對于保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。在參數(shù)設(shè)置方面,將無人機的飛行速度控制在80~120km/h范圍內(nèi),無人機不僅能保持相對平穩(wěn)的飛行狀態(tài),還有利于測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。同時,根據(jù)具體情況,可以選擇合適的飛行路徑和飛行高度,以確保測量覆蓋到所有需要的區(qū)域。同時,還要注意設(shè)置合理的航向,使得無人機能從不同角度對測量區(qū)進行全面覆蓋,避免出現(xiàn)死角問題。本文計算測量區(qū)的最小地面分辨率和最高點重疊度:
4結(jié)語
綜上所述,近年來,隨著測繪技術(shù)的不斷發(fā)展,工程測量測繪技術(shù)在各領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。本文將對基于測繪發(fā)展現(xiàn)狀的工程測量測繪技術(shù)的應(yīng)用進行總結(jié)。
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