测绘技术在工程测量中的应用研究
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摘要：现代工程测量的应用领域繁多，包括交通航运、建筑工程等行业。随着现代建筑工程精度及效率的不断提高，新测绘技术也层出不穷，本文阐述了现代数字化测量的相关技术，分析了其技术优势，结合工程测量的实践，研究以数字化测绘技术为中心的现代工程测量技术。
关键词：测绘技术；数字化；工程测量
伴随着科学技术的不断发展，应用于工程测量领域中的新技术、新方式也层出不穷，包括数字化技术、全球定位技术以及遥感技术等等。经过数十年的努力，我国的测绘科技整体水平已经走在世界的前列。文章将结合工程测量的实践，围绕以数字化测绘技术为中的现代工程测量技术展开研究。
1工程测量中的现代测绘技术
1．1地图数字化技术
目前，通过手扶式跟踪数字化和扫描矢量化仪器，同样能够实现对大比例尺地图的输入，大多数扫描仪器能够将图中多边形信息进行高效、便捷、保真处理的数字化处理。对数字化地图的处理是建立G1S系统的基础性工作，往往占据了系统开发的大量时间，因而也需要工程测量部门采取适当措施，保障工作的质量与进度。而对于部分已经形成纸制地图的部分，如果其精度、比例尺以及现势性能够满足新系统的要求，则可以借助于数字化扫描设备直接输入系统。
1．2数字化成图手段
作为传统工程测量的重要内容，对大比例尺地图以及工程图的测绘工作需要进行大量的野外测量工作，造成制图作业程序复杂，周期过长，难以适应客户需求的迅速增长。借助于数字化成图手段．不仅能够大幅度提升地图的精度，同时也简化了作业流程。降低劳动强度，也便于测量数据的保存于管理。当前数字化成图技术的基本模式包括内外业一体化与电子平板两种不同模式。内外业一体化模式借助于电子手簿、全站仪等设备的外业数据采取方式，具备精度高、分工明确、易于操作等优点。因而在业内得到了广泛应用。
2现代数字化测绘技术的优点
现代数字化测绘技术的主要优点表现在以下几个方面：
(1)借助于多媒体技术，通过计算机屏幕将测绘对象的外貌特征及要素形象得反映出来。其结果一目了然，能够改变和弥补传统测绘方式的线条、符号等二维系统，具备较高的直观性。
(2)在产品的使用、维护上，采用现代数字化技术的测绘产品具备较高的操作效率，并在产品信息的现势性上具备一定优势，能够对信息及时修正，并及时提供修正后的地图产品。
(3)为满足不同客户的需求，采取数字化技术的测绘产品能够借助于图形处理技术，对其各要素进行数据的再JJn3：，并输出符合不同需求的图件产品。
(4)借助于数字化测绘成果，用户能够在计算机上实现各种规划与设计，包括城市道路网络的规划与设计，土地资源的统一管理等。通过对不同设计方案的对比与分析，能够得到更加准确的要素统计、汇总结果。由于采用了计算机技术，测绘作业的自动化水平得以提高，借助于规范化、标准化的作业流程，现代数字化测绘产品的应用水平将达到全新的高度。除此之外，现代数字化测绘技术还在其他方面显示出无可比拟的优越性，现代数字化测绘技术符合信息化社会的要求，代表了未来测绘发展的主要方向。可以预见，当前以传统测绘技术为主的工程测量作业，在不久的将来会被数字化测绘技术全面取代。
3现代数字化测绘中作业模式的选择问题
当前所使用的数字化测绘设备主要包括全站仪和电子手簿，其作业方式分为编码方式与无编码方式两种。采用编码方式的数字化测量作业在记录测量数据时，根据碎部点类型及其相互问的几何关系输入特征编码。在这一过程中，工作人员需要能够熟练地使用编码，并保持棱镜与测站间的较多观测点的信息交流，从而影响了测量作业的效率。一旦遇到地形相对复杂，通视困难的情况，将必然造成地物测量的不连续性，甚至导致测量站间观测结果失效而需要重新测量，给测量工作带来了一定难度，测量精度也难以得到保证。而无码作业方式则通过草图的绘制来记录所观测点位及其相邻关系，无需输入任何代码信息。测站与棱镜间也不需要维持经常性的联系，而只需要向位子棱镜处的作业员报告碎部点号，并记录进电子手薄。作业人员根据棱镜现场所绘制的草图，结合其自身的平板测图知识，可以将错误率降低的最低限度。由此，我们可以看出棱镜处其实是测图工作完成的主要场所，通过全站仪对棱镜的
观察，测站能够高效、迅速地完成现场观测。对于现场作业人员来讲，无码作业方式显然更加容易被掌握。随着技术的不断进步，数字化测绘记录设备也逐渐由传统的电子手簿向电子平板过渡。而内外业一体化的作业方式，是将借助于电子平板实现野外的碎部点展绘成图，该方式是业内所公认的最为先进的方法，但由于镜站与电子平板间可能存在的通视性问题，往往导致电子平板上的编辑绘图异常困难，当然也有数字化测图距离较远的原因。采取镜站作业员的描绘与远距离观察相结合的方式，则对使用电子平板操作的作业人员素质要求较高，从而容易造成测量过程中认为的错误。从这一角度来看，该方式与传统的平板测图作业方式相类似，二者主要区别在于省去了展点，通过计算机编辑方式替代了手工绘图的作业方式。为了使得这一问题得以有效解决，设备商们在电子平板技术的基础上做了细微的改进，开发了遥控电子平板。虽然其采取的遥控平板能够实现绘图工作随棱镜现场作业，并且使得野外作业的效率得以大幅提高，但用于设备的投资将远大于传统的电子手簿。如果野外作业所遇到的自然条件过于恶劣，则对设备进行投资进而改善作业人员工作环境是由必要的。但考虑到电子平板在特殊环境下可靠性差，携带不方便等缺点，当前大多数野外作业仍然采用电子手簿的方式。
4测绘技术在工程测量中的应用
4．1测图的主要内容
(1)原图的数字化，当测量工程中对数字地形图的要求不高，且工程经费又相当有限时，可以考虑采取该方式。原图的数字化能够将现有地形图的价值最大限度的发挥出来，借助于计算机一级扫描输入设备，作业人员能够使用数字化软件在很短时间内即获取所需的数字化地图。该方式主要包括手扶跟踪数字化与扫描矢量化两种不同的工作方式。相对而言扫描的矢量化能够获得较高的测量精度，工作效率也有所提高。但是，与原图相比。采取扫描矢量化方式获得的数字图精度要稍低，这主要是由于处理的过程所产生的误差所致。而且该方式只能反映出自纸成图时地表各种地物的基本样貌，其适时性并不强。因而该方式常常被用于工程中的应急性测量措施。在条件允许时，为了充分利用该方式所获取的数字地图，往往借助于修测、补测等方式，将实测的地物信息与扫描数图相结合，通过实测地物信息来对原图中信息进行修正。从而达到提高原图精度的目的。这样随着地图信息的不断调整，实测地图的坐标得到不断修正，从而使得地图精度逐渐提高。
(2)地面数字测图，当工程测量精度要求较高，没有合乎要求的大比例尺地图，则可以考虑采用地面数字测图的方式，该方式是典型的内外业一体化数字测图方式，在工程测量项目中也是应用最为广泛的作业方式。采取该方式获取的数字地图具有较高的测量精度，借助于一定的测量手段，能够将重要地物与其邻近控制点的精度控制在5厘米范围以内。
4．2测绘在数字地球中的应用
数字地球是以计算机为载体，构筑统一的地理坐标框架体系，并将对应的社会信息存储在相应位置，用户借助于通信网络，即可实现对上述数据的访问，获取所需的信息。与传统的测绘工程不同，数字地球是一项综合性较高的系统工程，并牵涉到诸多的部门和技术，并需要各部门的协调与配合。测绘技术作为一项基础性技术，在空间科学中占据了重要位置，空间基础信息的获取与处理是测绘的基本内容。作为数字地球的起点，测绘部门担负着无可替代的重要使命。总而言之，现代测绘技术已经开始广泛应用于工程测量的实践中与传统的测绘技术相比，具备高精度、高实用性的特点。随着数字测绘技术的不断革新，未来工程测量技术的发展仍然有赖测绘工作者的不断开拓、创新。
参考文献：
[1]龚健雅，杜道生，李清泉等．当代地理信息技术[M]．第一版．北京：科学出版社，2004．164～166
[2]孙立镌．计算机图形学[M]．第一版．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2000．78～80
[3]高云琼，徐建刚，黄照强等．一种城市三维建模的集成处理方法[J]．中国图象图形报，2002，7(3)：43―45
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