吳亞敏 樊豪杰
【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,城市建設(shè)步伐越來(lái)越快,各類建筑物都平地拔起,其測(cè)量的準(zhǔn)確性直接影響著工程建設(shè)的質(zhì)量。測(cè)量技術(shù)的發(fā)展為我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)規(guī)劃和工程建設(shè)實(shí)施提供了精準(zhǔn)的測(cè)量結(jié)果,為我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)起到指導(dǎo)的作用。本文簡(jiǎn)要對(duì)常見(jiàn)工程測(cè)量測(cè)繪技術(shù)的分類及特點(diǎn)進(jìn)行了分析,為工程測(cè)量測(cè)繪技術(shù)的理論和應(yīng)用提供了參考。
【關(guān)鍵詞】工程;測(cè)量;技術(shù);應(yīng)用
一、 工程測(cè)量技術(shù)的重要性
1、 在工程建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)階段, 測(cè)量技術(shù)主要提供各種比例的地形圖和地形資料, 還要提供地質(zhì)勘測(cè)、水文地質(zhì)勘測(cè)和水文測(cè)量的數(shù)據(jù)。
2、 在工程建設(shè)施工階段, 要把測(cè)量之后的設(shè)計(jì)變?yōu)閷?shí)地建設(shè)的依據(jù), 即根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)地形和工程性質(zhì), 建立完整的施工網(wǎng), 逐一把圖紙化為實(shí)物。
3、從施工開(kāi)始到結(jié)束, 都離不開(kāi)工程測(cè)量這項(xiàng)工作。因?yàn)閷?duì)于一個(gè)工程, 首先需要對(duì)建筑物進(jìn)行定位, 確定其實(shí)際位置, 之后確定準(zhǔn)確的標(biāo)識(shí), 確定該區(qū)域是否有設(shè)計(jì)后新增建筑物或者其他, 以保證機(jī)械設(shè)備的使用?;A(chǔ)設(shè)施完畢后, 還要進(jìn)行竣工線的投測(cè), 即對(duì)設(shè)備的平整度等進(jìn)行跟蹤測(cè)量, 保證設(shè)備工藝的流暢。在建筑物的運(yùn)營(yíng)管理階段, 工程測(cè)量同樣重要。通過(guò)測(cè)量工程建筑物的運(yùn)行狀況, 對(duì)不正?,F(xiàn)象進(jìn)行探討分析, 采取有效措施, 防止事故發(fā)生。為了提高工程質(zhì)量和施工效率, 必須重視測(cè)量技術(shù)和新時(shí)期下測(cè)量技術(shù)的新發(fā)展。
二、現(xiàn)代工程測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用
1.工程測(cè)量中的全球衛(wèi)星定位技術(shù)(GPS)
GPS 是美國(guó)從 20 世紀(jì) 70 年代開(kāi)始研制,歷時(shí) 20 年,于 1994 年全面建成,具有海、陸、空全方位實(shí)施三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。GPS 接收機(jī)的改進(jìn),廣域差分技術(shù)、載波相位差分技術(shù)的發(fā)展,加之美國(guó) SA 技術(shù)的解除,使得 GPS 技術(shù)在導(dǎo)航、運(yùn)載工具實(shí)時(shí)監(jiān)控、城市規(guī)劃、工程測(cè)量等領(lǐng)域有了更為廣泛的應(yīng)用。RTK(Real Time Kinematics,實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)) 技術(shù)是在 GPS 基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的、能夠?qū)崟r(shí)提供流動(dòng)站在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果,并在一定范圍內(nèi)達(dá)到厘米級(jí)精度的一種新的 GPS 定位測(cè)量方式,是GPS 應(yīng)用的重大里程碑。RTK測(cè)量是將 l 臺(tái) GPS 接收機(jī)安裝在已知點(diǎn)上對(duì)GPS 衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè),將采集的載波相位觀測(cè)量調(diào)制到基準(zhǔn)站電臺(tái)的載波上,再通過(guò)基準(zhǔn)站電臺(tái)發(fā)射出去;流動(dòng)站在對(duì)GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)并采集載波相位觀測(cè)量的同時(shí),也接收由基準(zhǔn)站電臺(tái)發(fā)射的信號(hào),經(jīng)解調(diào)得到基準(zhǔn)站的載波相位觀測(cè)量;流動(dòng)站的 GPS 接收機(jī)再利用 0TF(運(yùn)動(dòng)中求解整周模糊度) 技術(shù)由基準(zhǔn)站的載波相位觀測(cè)量和流動(dòng)站的載波相位觀測(cè)量來(lái)求解整周模糊度,最后求出厘米級(jí)精度流動(dòng)站的位置。RTK 測(cè)量可以不布設(shè)各級(jí)控制點(diǎn),僅依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn),便可以高精度、快速地測(cè)定圖根控制點(diǎn)、界址點(diǎn)、地形點(diǎn)、地物點(diǎn)的坐標(biāo),利用測(cè)圖軟件可以在野外一次生成電子地圖。同時(shí),也可以根據(jù)已有的數(shù)據(jù)成果快速的進(jìn)行施工放樣。
因此,RTK 被廣泛應(yīng)用于圖根控制測(cè)量,地籍、房地產(chǎn)測(cè)繪、數(shù)字化測(cè)圖及施工放樣等各種工作中。
2.攝影測(cè)量技術(shù)
攝影測(cè)量技術(shù)已越來(lái)越廣泛的在城市和工程測(cè)繪領(lǐng)域中得以應(yīng)用,攝影測(cè)量技術(shù)是將數(shù)字化攝像技術(shù)、數(shù)字化測(cè)量技術(shù)、數(shù)字化信息處理技術(shù)等結(jié)合在一起,為工程測(cè)量提供三維、非接觸性、效率高、測(cè)繪成果多的測(cè)量方法。在城市和工程大比例尺地形測(cè)繪、地籍測(cè)繪、公路、鐵路以及長(zhǎng)距離通訊和電力選線、描述被測(cè)物體狀態(tài)、建筑物變形監(jiān)測(cè)、文物保護(hù)和醫(yī)學(xué)上異物定位中都起到了一般測(cè)量難以起到的作用,具有廣泛的應(yīng)用前景。由于全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站的出現(xiàn),為攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用提供了新的技術(shù)手段和方法,該技術(shù)已在一些大中城市和大型工程勘察單位得以引進(jìn)和應(yīng)用。
航空攝影測(cè)量是進(jìn)行城市大面積大比例尺地形圖、地籍圖測(cè)繪與更新以及大型工程勘測(cè)的重要手段與方法,它可以提供數(shù)字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖成果。目前,我國(guó)有100多個(gè)城市或工測(cè)單位利用航測(cè)技術(shù)測(cè)制大比例尺地形圖和地籍圖,最大比例尺為1/500 。采用的儀器除利用高精度的模擬測(cè)圖儀和解析測(cè)圖儀成圖方法外,還用立體坐標(biāo)測(cè)圖儀與微機(jī)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,經(jīng)微機(jī)數(shù)據(jù)處理輸入繪圖機(jī)自動(dòng)繪圖。
3、 GIS 技術(shù)
GIS(地理信息系統(tǒng))是集計(jì)算機(jī)科學(xué)、空間科學(xué)信息科學(xué)、測(cè)繪遙感科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和管理科學(xué)等學(xué)科為一體的新興產(chǎn)物,近年來(lái)迅速發(fā)展興起,在資源與環(huán)境應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮技術(shù)先導(dǎo)的作用。GIS 以地理空間為基礎(chǔ),采用地理模型分析方法,實(shí)施提供多種空間和動(dòng)態(tài)的地理信息,是一種為地理研究和地理決策服務(wù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。其基本功能是將表格型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為地理圖形顯示,然后對(duì)顯示結(jié)果進(jìn)行瀏覽,操作和分析。GIS 的顯示范圍可以從洲際地圖到非常詳細(xì)的街區(qū)地圖,是有效管理具有空間屬性的各種資源環(huán)境信息的新興技術(shù)。GIS 的技術(shù)優(yōu)勢(shì)除了集地理數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體外,還在于它能對(duì)資源環(huán)境管理和實(shí)踐模式進(jìn)行快速和重復(fù)的分析測(cè)試,能有效地對(duì)多時(shí)期的資源環(huán)境狀況及生產(chǎn)活動(dòng)變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和分析比較,便于進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)和管理決策,極大提高工作效率和經(jīng)濟(jì)效益,為解決資源環(huán)境問(wèn)題及保障可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支持。目前,GIS 在測(cè)繪、地質(zhì)礦產(chǎn)、農(nóng)林水利、氣象海洋、環(huán)境監(jiān)測(cè),城市規(guī)劃土地管理、區(qū)域開(kāi)發(fā)與國(guó)防建設(shè)等領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
4.、數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)的應(yīng)用
數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)是在測(cè)量工作的基礎(chǔ)上,利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)形成圖像的過(guò)程,也稱計(jì)算機(jī)成圖技術(shù),在實(shí)際的野外測(cè)量工作當(dāng)中,通常應(yīng)用大比例尺來(lái)進(jìn)行實(shí)地測(cè)量成圖,在建立地理信息系統(tǒng)時(shí),需要對(duì)這些原圖進(jìn)行數(shù)字化的處理,如果地面數(shù)字圖能滿足一定的精度及比例尺要求,則可直接通過(guò)常規(guī)的測(cè)量方式、攝影及數(shù)字化方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集,然后在計(jì)算機(jī)自動(dòng)化的成圖軟件的幫助下,使地圖中的坐標(biāo)點(diǎn)用數(shù)字的形式表面出來(lái)。通過(guò)分析其技術(shù)應(yīng)用的原理,可以發(fā)現(xiàn)數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)也是以傳統(tǒng)的紙面測(cè)圖原理作為基礎(chǔ),同時(shí)采用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和數(shù)字圖形處理方法以達(dá)到實(shí)現(xiàn)地圖住處測(cè)量數(shù)據(jù)的獲取、轉(zhuǎn)化、識(shí)別、存儲(chǔ)、處理機(jī)修改繪圖等一系列工作內(nèi)容,最終得到有用豐富的電子地圖,需要時(shí)還可對(duì)電子地圖進(jìn)行高效、便捷、保真的進(jìn)一步數(shù)字化處理。
5. 工程測(cè)量中的遙感 (RS) 技術(shù)
遙感(RS)技術(shù)由于大面積的同步觀測(cè)、時(shí)效性、數(shù)據(jù)的綜合性和可比性及經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢(shì),得到快速的普及,多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛(wèi)星將成為對(duì)地觀測(cè)獲取基礎(chǔ)地理信息的重要手段。各種中小比例尺地形圖都可以利用遙感影像來(lái)獲取,為應(yīng)用于工程測(cè)量領(lǐng)域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的方法和手段。
三、結(jié)語(yǔ)
總之,作為工程測(cè)量人員,必須緊跟時(shí)代發(fā)展的需要,著力提高自身的專業(yè)水平,并結(jié)合工程實(shí)際和需要,選擇針對(duì)性的工程測(cè)量新技術(shù),在為工程測(cè)量提供便利和節(jié)約大力人力物力財(cái)力的同時(shí)為工程建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),在提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)助推我國(guó)工程測(cè)量事業(yè)邁上新臺(tái)階。
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