薛國(guó)成
【摘 要】我國(guó)從20世紀(jì)以來(lái),一直在不斷引進(jìn)各種先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù),測(cè)繪技術(shù)逐漸成了工程測(cè)量中的重點(diǎn)。本文從測(cè)繪技術(shù)的基本概況開(kāi)始介紹,進(jìn)一步論述了測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用,最后提出了測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中需改進(jìn)的建議。
【關(guān)鍵詞】測(cè)繪技術(shù);工程測(cè)量;高程控制測(cè)量;地理信息系統(tǒng);遙感技術(shù);全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)
現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的核心是衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)、遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)(簡(jiǎn)稱3S技術(shù))。其中,衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)和遙感技術(shù)是航天技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)、傳感器技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等高新技術(shù)綜合集成的結(jié)果,地理信息系統(tǒng)技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、空間分析與模擬(虛擬現(xiàn)實(shí))技術(shù)綜合集成的結(jié)果。因此,現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)是空間技術(shù)和信息技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù)的綜合集成,也是國(guó)家高新技術(shù)的重要組織部分。
1 測(cè)繪技術(shù)概況
隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,我國(guó)的測(cè)繪技術(shù)也不斷朝著數(shù)字化和高科技的方向快速發(fā)展著。現(xiàn)代的測(cè)繪技術(shù)中的“3S”技術(shù)就是測(cè)繪技術(shù)的代表,所謂的“3S”技術(shù)是遙感技術(shù)——RS、地理信息系統(tǒng)——GIS、全球定位系統(tǒng)——GPS這三種技術(shù)名詞中的最后一個(gè)單詞頭的統(tǒng)稱。
1.1 RS——遙感技術(shù)
RS遙感技術(shù)是位置、幾何形態(tài)、相關(guān)的物理特性的一種傳感手段。地球上的每一個(gè)物體都在不停的吸收、發(fā)射和反射信息和能量。遙感就是根據(jù)這個(gè)原理來(lái)探測(cè)地表物體對(duì)電磁波的反射和其發(fā)射的電磁波,從而提取這些物體的信息,完成遠(yuǎn)距離識(shí)別物體。
1.2 GPS——全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)
GPS可以對(duì)全球的所有用戶全天候的提供高精度的三維速度和三維坐標(biāo),以及任何時(shí)間和信息。全球定位系統(tǒng)的主要用途有:1)陸地應(yīng)用,主要包括車(chē)輛導(dǎo)航、應(yīng)急反應(yīng)、大氣物理觀測(cè)、地球物理資源勘探、工程測(cè)量、變形監(jiān)測(cè)、地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、 市政規(guī)劃控制等;2)航空航天應(yīng)用,包括飛機(jī)導(dǎo)航、航空遙 感姿態(tài)控制、低軌衛(wèi)星定軌、導(dǎo)彈制導(dǎo)、航空救援和載人航天器防護(hù)探測(cè)等。
1.3 GIS——地理信息系統(tǒng)
GIS是以測(cè)繪測(cè)量為基礎(chǔ),以數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和使用的數(shù)據(jù)源,以計(jì)算機(jī)編程為平臺(tái)的全球空間分析即時(shí)技術(shù)。這是GIS的本質(zhì),也是核心。GIS還是一個(gè)基于數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)的分析和管理空間對(duì)象的信息系統(tǒng),以地理空間數(shù)據(jù)為操作對(duì)象是地理信息系統(tǒng)。
2 現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用
2.1 礦山測(cè)量方面
遙感技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用已經(jīng)歷了較長(zhǎng)的時(shí)間產(chǎn),并積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。應(yīng)用遙感資料,可獲取礦區(qū)實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、xp0wgr信息資源,對(duì)礦區(qū)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè),為礦區(qū)環(huán)境保護(hù)提供決策支持。遙感資料用于找礦、礦區(qū)地質(zhì)條件研究,煤層頂?shù)装逖芯康确矫娑家训玫綉?yīng)用,所有這些,都說(shuō)明遙感技術(shù)應(yīng)用于礦山測(cè)量是礦山測(cè)量實(shí)現(xiàn)其現(xiàn)代任務(wù)的重要保證。利用GPS技術(shù)乾地礦區(qū)地表移動(dòng)監(jiān)測(cè),水文觀測(cè)孔高程監(jiān)測(cè),礦區(qū)控制網(wǎng)建立或復(fù)測(cè),改造等。
2.2 濕地方面
利用遙感技術(shù)對(duì)濕地生物資源的分布,生長(zhǎng)狀況及其變化進(jìn)行估測(cè)。利用遙感技術(shù)多層次,多時(shí)相的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)功能獲得及時(shí)可靠的數(shù)據(jù)。通過(guò)地理信息系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新,并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析,可得到濕地的動(dòng)態(tài)變化情況。應(yīng)用遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù),獲取濕地生態(tài)王朝質(zhì)量分析評(píng)價(jià)所需要的數(shù)據(jù),借助GPS技術(shù)進(jìn)行水質(zhì)采樣調(diào)查,植被樣方調(diào)查,土壤采樣等常規(guī)野外調(diào)查,根據(jù)濕地信息系統(tǒng)的功能,可將其劃分為兩大類,查詢服務(wù)型信息系統(tǒng)和決策支持型地信息系統(tǒng)。
2.3 水利工程方面
遙感技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)大江,大河和湖水水位進(jìn)行監(jiān)測(cè),可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)洪水災(zāi)害面積。RS和GIS集成能及早預(yù)報(bào)洪水淹沒(méi)范圍和干旱災(zāi)情范圍,為防災(zāi),抗災(zāi)提供準(zhǔn)確信息。在水利樞紐工程竣工后,需對(duì)水庫(kù)大壩,大型橋梁等進(jìn)行連續(xù)的,精密的監(jiān)測(cè)?,F(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)提供了連續(xù),實(shí)時(shí)的安全運(yùn)行監(jiān)控手段。利用全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量或數(shù)字測(cè)圖技術(shù)建立數(shù)字地面模型,應(yīng)用GIS的分析決策功能,可以方便快速地進(jìn)行水庫(kù)大壩選址,庫(kù)容計(jì)算,引水渠修建,受益范圍等設(shè)計(jì)工作。為開(kāi)發(fā)利用水資源提供科學(xué)依據(jù)。目前,大中城市都有由數(shù)字測(cè)圖技術(shù)或全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)建立的城市數(shù)字地形圖,給排水管線的規(guī)劃,設(shè)計(jì)可在數(shù)字地形圖上進(jìn)行。
2.4 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)方面
精確農(nóng)業(yè)中,利用GPS技術(shù)對(duì)采集的農(nóng)田信息進(jìn)行空間定位,利用RS技術(shù)獲取農(nóng)田小區(qū)內(nèi)作物生長(zhǎng)環(huán)境,生長(zhǎng)狀況和寬間變異的大量時(shí)空變化信息;利用GIS技術(shù)建立農(nóng)田土地管理,自然條件,作物產(chǎn)量的空間分布等的空間數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)作物苗情,墑情的發(fā)生發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析模擬,為分析農(nóng)田內(nèi)自然條件,資源有效利用狀況,作物產(chǎn)量的時(shí)空差異性和實(shí)施調(diào)控提供處方信息。GPS、RS、GIS技術(shù)及自動(dòng)化控制技術(shù)為支撐賓精確農(nóng)業(yè)將保真現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
3 測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量應(yīng)用中的改進(jìn)建議
3.1 測(cè)繪技術(shù)的水下數(shù)據(jù)獲取
到目前為止,還沒(méi)有一種設(shè)備或者技術(shù)可以實(shí)行水下數(shù)據(jù)的獲取的,因此,我們建議要依隨著我國(guó)科技的進(jìn)步,大膽創(chuàng)新、勇于探索、努力實(shí)踐的方式進(jìn)可能的實(shí)現(xiàn)、創(chuàng)造出可直接對(duì)水下數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取的測(cè)繪技術(shù)。
3.2 測(cè)繪技術(shù)的實(shí)時(shí)性
目前我國(guó)通過(guò)TCP-COM是可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的RTK作業(yè),并且在服務(wù)器可以看到這些數(shù)據(jù)的流通和傳輸。但是從內(nèi)業(yè)的電腦直接獲取的數(shù)據(jù)只能后處理,本來(lái)實(shí)時(shí)性的最終目的就是要不斷的、有效的增加測(cè)繪技術(shù)在有線或者無(wú)線的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。因此,我們建議在對(duì)于測(cè)繪技術(shù)的實(shí)時(shí)性,我們應(yīng)該不斷增強(qiáng)內(nèi)業(yè)電腦的實(shí)用性、準(zhǔn)確性、快捷性、及時(shí)性等,只有將內(nèi)業(yè)電腦的性能增強(qiáng)到和其它儀器性能的同步,我們才能更有效的、及時(shí)的、準(zhǔn)確的從中得到可靠性的數(shù)據(jù)。
3.3 測(cè)繪技術(shù)中的地下數(shù)據(jù)獲取
目前,我國(guó)的測(cè)繪技術(shù)對(duì)于地下數(shù)據(jù)的獲取都只停留在使用平面控制測(cè)量技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取,可是平面控制測(cè)量技術(shù)隊(duì)與地下數(shù)據(jù)的獲取只能是表面的、不夠準(zhǔn)確的。因此,我們?cè)谑褂闷矫婵刂茰y(cè)量技術(shù)之前,應(yīng)先用支導(dǎo)線進(jìn)行導(dǎo)線計(jì)算,然后根據(jù)被測(cè)量物的形態(tài),進(jìn)行各方面的精度設(shè)計(jì),以此來(lái)保證被測(cè)量物的數(shù)據(jù)、精度的準(zhǔn)確。然后選擇有效的、經(jīng)濟(jì)的測(cè)量設(shè)備和測(cè)量的方案,并根據(jù)被測(cè)量物的平面圖和被測(cè)量物需實(shí)施的時(shí)間和測(cè)量的環(huán)境,將這些所有關(guān)鍵點(diǎn)都體現(xiàn)在被測(cè)量物的平面圖上,最后才能進(jìn)行有效的、準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)地下的數(shù)據(jù)獲取。
4 結(jié)束語(yǔ)
測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中占了相當(dāng)重要的地位,測(cè)繪技術(shù)工作的成敗都關(guān)系到了工程測(cè)量的成敗,因此我們要重視測(cè)繪技術(shù)的工作,勇于探索更新的測(cè)繪方法,不斷創(chuàng)新。
【參考文獻(xiàn)】
[1]李井永,彭影輝.建筑工程測(cè)量[M].北京:清華出版社,2005.
[2]徐紹銓,等.GPS全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用[M].武漢:武漢測(cè)繪科技大學(xué)出版社,2001,1-40.
[3]張國(guó)禎,楊曉紅.GPS測(cè)量中坐標(biāo)系統(tǒng)、坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換過(guò)程[J].測(cè)繪與空間地理信息,2009,32(3):178-179.
[4]劉基余.GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位原理與方法[M].北京:科學(xué)技術(shù)出版社,2003.
[責(zé)任編輯:謝慶云]