论测绘新技术在工程测量中的应用

来源:用户上传      作者: 郑 辉

　　目前在工程测量中，测绘新技术逐渐扩大到了各种工程建设当中。随着测绘新技术的不断进步，现代工程测量一定会朝着一体化，自动化、智能化的趋势发展。传统的工程测量技术的服务领域只限于水利、交通、建筑等行业，在一些特殊领域已经不能完成测绘任务了，所以测绘新技术也日益得到专业人士的关注。全球定位技术(GPS)、遥感技术(RS)和地理信息技术(GIS)是测绘新技术中的三项重要技术，它们在工程测量中有着广泛的应用。
　　
　　一、全球定位技术{GPS)
　　
　　GPS是美国从20世纪70年代开始研制，历时20年，于1994年全面建成，具有海、陆、空垒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。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。
　　(一)GPS在建立工程控制网中的应用
　　红寺堡开发区位于宁夏中宁县东部，而积约2000kin2，属于丘陵地带。工程师采用N3水准仪建立了四等水准网作为首级高程控制网，用四等水准联测过的GP8控制点(GPS水准点)作为区域精化大地水准面高程拟合的验证点。三等GPS网的总点数为88个，联测国家二等三角点4个，水准点3个，新布设GPS控制点78个。该网最长边7.35km，最短边2.31km，平均边长4.58kin，控制面积约1500 km2。该网分别在1980西安坐标系和1954北京坐标系下进行平差汁算，并联测到国家GPSB基点上，以取得精确WGS84三位坐标。四等水准网的总点数为67个，包括4个起算点：同家等水准点兰包92和兰包95，兰包103，同石08，联测三等GPS点64个：利用三等GPS水准点的精确WGS―84三位坐标在区域精化大地水准面中生成各点的拟合高程，与水准高程进行比较，从而验证红寺堡区域精化大地水准面高程拟合的精度等级。
　　(二)GPS在矿山测量中的应用
　　大多数矿山都在山区，不是沟豁纵横，就是林术茂密，通视条件极差。当今国家大力保护森林资源.不允许随意砍伐树木，采用以往的测回法建立控制网既浪费人力，叉浪费物力，显然难以达到建立控制网的目的。
　　布设静态GPS控制网能克服山区通视条件差的弱点，在两个或两个以上国家测网点上架设地面基准站，流动站可以采用多种形式布网。使用3台套或多台套GPS可克服常规测量中人员多、又很难达到预期精度的弊端。GPS观测精度好、效率高，使各矿区坑口控制相互连接，成为整体，值得在矿量中普遍应用。矿山小区域范围内，我们有时需要测出大比例尺地形图或者勘探线，在密林遍布的山区使用全站仪就困难重重。如果我们用动态GPS~RTK技术，在林地掌握好天线长度，就能如愿以偿。
　　(三)在地铁勘测中的应用
　　由于地铁建设多在建筑物密集、地下管线繁多的城市环境中，技术含量高、造价昂贵，不仅工程测量精度要求高，而且测量方法特殊。深圳市地铁3号线地下段从东门老街繁华商业地带穿过，高楼林立、交通繁忙、人流拥挤；高架段基本沿205国道中央绿化带布置，205国道车流量大，昼夜不断，两侧已城市化，房屋成片，高楼大厦间有分布。全线工程测量条件极其困难，而且不安垒。因此，在深圳市地铁3号线勘测设计中，大量运用测绘新技术、新方法。
　　
　　二、地理信息技术(GIS)
　　
　　地理信息系统(GeOgraphic InformationSystem)是指在计算机软硬件支持下，对具有空间内涵的地理信息，按照空间分布以一定的格式输入、存贮、查询、分析、更新、图形编辑、数据库管理、显示与输出和数据综合分析的计算机技术系统。它可以用于地理信息的动态描述，通过时空构模，分析地理系统的发展变化和演变过程，从而为咨询、规划和决策提供服务，其应用领域已遍及与地理空间有关的绝大多数领域。采用GIS、数据库、内外一体化测图、扫描矢量化及垒数字摄影测量等技术，为专业信息系统提供及时、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。GIS的应用涵盖了个人到政府的各个层次：大众应用、企业(专业)应用、政府决策支持等。GIS应用领域遍及交通、故土资源、电力、水利、农林、环境保护、金融、电信、地矿等国民经济领域。
　　具体的有地形图更新，利用SPOT卫星影像生成地图――利用SPOT立体像对获取地形信息，生成等高线，还可以利用SPOT影像获取地貌信息；提取岩矿信息、监测地质环境等。
　　以城市地下管线信息系统的建立为例，地理信息系统可以把地形图作为基础图形数据，然后叠加地下和地面的八大类管线，这八大管线包括上水、污水、电力、通讯、燃气、工程管线，还有测量控制网和规划路等多种基础的测绘信息，在上述基础上，形成了一个测绘数据的信息系统，实现了对城市地下管线的现代化的信息管理。
　　
　　三、遥感技术(RS)
　　
　　遥感(Remote Sensing)的含义是在远离日标、与目标不直接接触的情况下判定、量测并分析目标的性质。遥感的基本原理主要就是利用从目标反射、辐射或散射的电磁波，对目标进行信息采集、分类、成像。这里指的遥感(Rs)包括卫星遥感和航空遥感所获取的卫星影像和航空摄影影像数据资料。遥感技术(Rs)具有信息丰富、全天候、多光谱特性、信息获取周期短等优势，特别是高分辨率遥感影像图像清晰、空间分辨率高，广泛应用于土地利用更新调查、土地利用动态监测，农村产权调查等工作中。当然，由于卫星影像和航空摄影像在分辨率、清晰度、比例尺等方面还是有一定区别的，在应用于土地利用更新调查的实际情况中，采用航空摄影的遥感影像(航片)进行调查，明显优于卫星遥感图像。
　　遥感(Rs)技术由于大面积的同步观测、时效性、数据的综合性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。
　　应用遥感技术，采用现势性较好的高分辨率的遥感影像图像进行调查，是开展土地利用更新调查最有利的手段和工具。漳州市有半数以上的县(市)土地利用更新调查采用近两年最新的航空摄影资料制作正射影像图(DOM)，对土地利用现状的快速调查和新增地物的及时准确发现十分有利。
　　
　　四、结语
　　
　　伴随着测绘新技术的不断进步，现代工程测量必将朝着测量内外作业一体化、数据获取及处理自动化、测量过程控制和系统行为智能化、测量成果和产品数字化、测量信息管理可视化、信息共享和传播网络化的趋势发展。3S(GPS、GIS、RS)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GPSNRSNGIs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~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。诸如三峡工程、南水北调工程、西气东输、青藏铁路等工程，其施工范围大、物流量大、施工周期长等，而3s技术为该类大型工程提供了最有效的数据及信息采集、分析处理、表达决策的工具。

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