测绘工程测量中测绘新技术的应用

(整期优先)网络出版时间:2024-11-22
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测绘工程测量中测绘新技术的应用

王斌

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摘要:测绘工程测量对工程建设意义重大,传统测绘技术存在局限。近年来,多种测绘新技术不断涌现并在工程测量中广泛应用。这些新技术包括3S技术、无人机测绘技术等,它们在提升测量精度、效率、数据处理能力等方面发挥着不可替代的作用,推动测绘工程测量迈向新的发展阶段。

关键词:测绘工程;测量;测绘;新技术;应用

引言:测绘工程测量是众多工程项目的基础工作,其准确性和效率直接影响项目的质量与进度。随着科技的快速发展,传统测绘技术已难以满足现代工程测量日益增长的需求。在这样的背景下,测绘新技术应运而生并逐渐成为测绘工程测量领域的关键力量,它们为测绘工作带来了诸多变革与提升。

1.测绘新技术概述

1.1测绘新技术的定义与内涵

测绘新技术是在传统测绘技术基础上,融合现代信息技术、空间科学、计算机科学等多学科知识发展起来的一系列测量技术手段。它涵盖了从数据采集、处理到成果输出等测绘工程全流程的创新技术。例如,卫星定位技术(GPS、北斗等)利用卫星信号实现高精度的定位测量,其内涵在于通过卫星星座、地面监测站和用户接收机之间的信号交互,精确测定地球上某点的三维坐标。地理信息系统(GIS)技术则是对地理空间数据进行采集、存储、管理、分析和展示的系统,其定义体现为通过计算机软件和硬件,将地理数据以数字化形式组织起来,以便于进行各种空间分析和决策支持。遥感(RS)技术借助传感器获取地球表面的图像和数据,通过对不同波段的电磁辐射的探测,反映地表物体的物理特性和空间分布,这也是其内涵的重要体现。

1.2测绘新技术的主要类型

测绘新技术主要包括卫星定位技术、地理信息系统技术、遥感技术、三维激光扫描技术以及无人机航测技术等。卫星定位技术以全球定位系统(GPS)和我国自主研发的北斗卫星导航系统为代表,通过接收多颗卫星发射的信号,实现对地球上任何地点的高精度定位和导航。地理信息系统技术是一种强大的空间数据管理和分析工具,能够将地理数据进行分层管理、空间分析、可视化展示等操作。遥感技术利用航空航天平台上的传感器获取地球表面的影像数据,可用于大面积的地形测绘、土地利用监测等。三维激光扫描技术通过发射激光束并接收反射信号,能够快速、精确地获取目标物体的三维空间信息,在文物保护、建筑测量等领域有广泛应用。无人机航测技术则借助无人机搭载的航摄设备进行低空摄影测量,具有灵活性高、成本低、分辨率高等优点,适用于小区域的地形测绘和应急测量等任务。

2.测绘新技术在测绘工程测量中的应用优势

2.1精度提升方面的优势

在测绘工程测量中,测绘新技术带来了显著的精度提升。以卫星定位技术为例,其定位精度可达厘米级甚至毫米级。传统的测量方法受限于测量仪器的精度和测量环境的影响,误差较大。而卫星定位技术通过多颗卫星的信号协同,能够有效消除大气折射、地球曲率等因素的影响。在大地测量中,高精度的卫星定位技术可以精确测定控制点的坐标,为后续的地形测量、工程放样等提供准确的基准。地理信息系统技术在数据处理过程中,能够通过精确的算法对地理空间数据进行分析和整合,避免了人工处理数据时可能出现的误差。

2.2效率提高方面的优势

测绘新技术在效率提高方面有着不可忽视的优势。无人机航测技术在地形测量方面展现出极高的效率。传统的地形测量需要测量人员徒步或者借助车辆进行测量点的采集,效率低下且劳动强度大。而无人机航测可以在短时间内覆盖较大的区域,快速获取大面积的影像数据。例如在山区进行地形测绘时,无人机能够轻松飞越复杂地形,一次性获取数平方公里甚至更大范围的影像,大大缩短了测量周期。卫星定位技术在工程放样中的应用也极大地提高了效率。以往使用传统仪器进行工程放样,需要反复测量和计算,操作繁琐。而卫星定位技术可以直接根据设计坐标快速定位放样点,减少了中间环节,提高了放样速度。地理信息系统技术在数据管理和查询方面的高效性也为测绘工程测量带来了便利。GIS可以快速检索和调用海量的地理空间数据,当需要对某一区域的测量数据进行分析时,能够迅速提供所需数据,节省了大量的时间成本。

2.3数据处理与管理方面的优势

在数据处理与管理方面,测绘新技术有着独特的优势。地理信息系统技术是数据管理的利器。它能够将海量的测绘数据按照地理空间特征进行分层存储和管理。不同类型的地理要素,如地形、水系、植被等,可以分别存储在不同的图层中,便于数据的查询、更新和维护。例如在城市测绘中,GIS可以轻松管理城市中复杂的地理信息,当城市进行建设和改造时,相关的地理数据可以及时在GIS系统中进行更新。遥感技术获取的影像数据量巨大,通过专门的数据处理软件,可以对这些数据进行快速的预处理,如辐射校正、几何校正等,使数据更加准确和可用。

3.测绘新技术在测绘工程测量中的具体应用

3.1在地形测量中的应用

地形测量是测绘工程中的重要环节。随着测绘新技术的发展,在地形测量方面有了诸多变革。现代测绘新技术能够获取高精度的地形数据。例如,卫星定位技术可以精确确定测量点的坐标,其精度可达厘米级甚至更高。航空摄影测量技术通过飞机等航空平台获取大面积的地形影像,经过专业软件处理后可生成详细的数字高程模型(DEM)和正射影像图(DOM)。激光雷达(LiDAR)技术则以其独特的主动式测量方式,穿透植被等遮挡物,获取地表及地物的三维信息,这对于地形复杂、植被覆盖茂密的区域测量有着不可替代的作用。

3.2在工程变形监测中的应用

工程变形监测对于保障工程的安全和稳定至关重要。测绘新技术在其中发挥着关键作用。例如,基于全球导航卫星系统(GNSS)的变形监测技术,能够实时、连续地获取监测点的三维坐标变化。其高精度的定位能力可以检测到毫米级的变形量,对于大型桥梁、高层建筑、大坝等大型工程结构的变形监测非常有效。

3.3在地下管线测量中的应用

地下管线是城市基础设施的重要组成部分。测绘新技术为地下管线测量带来了新的活力。地理信息系统(GIS)技术在地下管线测量中的应用日益广泛。它可以将地下管线的各种属性信息(如管径、材质、埋设年代等)与空间位置信息有机结合起来,构建地下管线信息数据库。通过该数据库,可以方便地进行管线查询、分析、统计等操作。

4.测绘新技术在测绘工程测量中的发展趋势

4.1智能化发展趋势

在当今科技发展的浪潮下,测绘工程测量中的智能化发展趋势愈发明显。智能化的测绘设备不断涌现,这些设备具备自动数据采集、处理和分析功能。例如,智能全站仪可以自动识别目标、测量距离和角度,并将数据实时传输到后台处理系统。在数据处理方面,人工智能算法被广泛应用。机器学习算法能够对海量的测绘数据进行分类、聚类和预测分析,挖掘数据背后的规律。

4.2多技术融合趋势

测绘工程测量领域正朝着多技术融合的方向发展。不同的测绘技术各有优劣,将它们融合可以发挥出更大的优势。例如,将卫星定位技术与惯性导航技术相结合,可以在卫星信号受遮挡的区域(如城市峡谷、隧道等)仍能实现高精度的定位和导航。摄影测量技术与激光雷达技术融合,可以同时获取地物的影像和三维几何信息,丰富了测量成果的内容。

4.3绿色环保发展趋势

随着社会对环境保护的重视,测绘工程测量中的绿色环保发展趋势也逐渐凸显。传统的测绘作业可能会对环境造成一定的影响,如野外测量中的植被破坏等。如今,新型测绘技术在减少环境影响方面有着积极的表现。例如,无人机航测技术相比传统的航空摄影测量,其飞行高度较低、飞行轨迹可灵活调整,能够减少对空域资源的占用,降低燃油消耗和尾气排放。

结语:测绘新技术在测绘工程测量中的应用已经取得了显著成果,并且有着广阔的发展前景。随着技术的不断创新与发展,这些新技术将持续提升测绘工程测量的水平,为各类工程项目提供更精准、高效的测绘服务,推动整个测绘行业朝着更加现代化、智能化的方向发展。

参考文献

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