張大鵬 韓爽
摘要:測量技術(shù)具有極為廣泛的應(yīng)用范圍,在水利水電,交通運輸行業(yè)和建筑行業(yè)都具有較為普遍的應(yīng)用,工程測繪測量技術(shù)的科學應(yīng)用能夠使其現(xiàn)場人員更為全面的了解物體發(fā)展狀態(tài),保障現(xiàn)場施工的有效性和科學性,為了對其具有更為明確的認知,特此展開本次研究,希望能夠?qū)ζ涔こ淌┕べ|(zhì)量進行更高程度的保障。
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代測繪技術(shù);工程測量;應(yīng)用
1測繪技術(shù)的發(fā)展歷史
最早的測繪技術(shù)起源于觀測天文現(xiàn)象,根據(jù)天文現(xiàn)象的變化來表征地球地面上的空間位置信息,用這種方法記錄的位置信息簡單、粗糙,并沒有實際的應(yīng)用價值。隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、衛(wèi)星通訊等技術(shù)和理論的發(fā)展及其在測繪技術(shù)中的廣泛應(yīng)用,各種新型測繪理念帶動了各種新型測繪技術(shù)的出現(xiàn),測繪結(jié)果對建設(shè)工程項目的支持力度越來越大,進一步地保證了工程建設(shè)的質(zhì)量,降低了工程建設(shè)的成本。
2現(xiàn)代測繪技術(shù)概況
現(xiàn)代測繪技術(shù)主要建立在遙感技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)和地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上,對工程項目的建設(shè)和實施提供基礎(chǔ)性的數(shù)據(jù)支撐和規(guī)劃保障作用。工程測量最主要的目的是通過測繪技術(shù)把設(shè)計圖紙上標注的建筑物的各項尺寸、結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和位置坐標放置到實際地形中,確保工程師和建筑工人能夠準確地按圖施工。建筑物落成后,可以應(yīng)用測量技術(shù)比對實際建設(shè)效果與設(shè)計圖紙的差異,發(fā)現(xiàn)不合適的問題,并進行修補。
3現(xiàn)代測繪技術(shù)涉及的技術(shù)手段
3.1北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在測繪中的應(yīng)用。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),是我國獨立研制的一套具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的全球定位系統(tǒng)。在測控領(lǐng)域,最初使用的都是美國的GPS全球定位系統(tǒng)。過去的十多年內(nèi),限于技術(shù)水平和應(yīng)用成本,全球范圍內(nèi)也僅有GPS實現(xiàn)了低成本定位接入。北斗正是為打破GPS壟斷而生的。作為全新的基于衛(wèi)星的全球定位系統(tǒng),北斗能夠提供遠高于GPS的定位精度。在最初級的公開版本中,定位精度已經(jīng)能夠打到縱橫10m以內(nèi),授時延遲20ns以內(nèi),用于測速則能夠支持低至0.2m/s的測速分辨率。該精度已經(jīng)超越了GPS在民用領(lǐng)域提供的參數(shù)與此同時北斗集成了衛(wèi)星通信功能,允許任何接入終端的已授權(quán)設(shè)備利用導(dǎo)航系統(tǒng)傳遞短報文信息。這使得測繪應(yīng)用中自主定位、自主運行、自主數(shù)據(jù)上報成為了可能。
3.2 GIS系統(tǒng)。GIS即地理信息系統(tǒng)。它是一種以地理位置為核心、地圖為表現(xiàn)形式、地理數(shù)據(jù)和與地理相關(guān)的其他關(guān)聯(lián)信息共同組成的綜合性地理信息展示和決策系統(tǒng)。通常情況下,GIS系統(tǒng)擁有一個龐大的數(shù)據(jù)庫、一套高效的數(shù)據(jù)展示模塊以及一些簡單的數(shù)據(jù)分析應(yīng)用。GIS系統(tǒng)在構(gòu)建之初首先要采集地理信息,通過測繪技術(shù),GIS系統(tǒng)將獲得一系列可用資源,用于構(gòu)建整個區(qū)域的地理信息數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫用于容納測繪數(shù)據(jù),而數(shù)據(jù)展示模塊則將數(shù)據(jù)分析結(jié)果用可視化的方式提供測繪人員,供測繪人員改進和精進模型。整套GIS系統(tǒng)的應(yīng)用,使得測繪結(jié)果逐步可視化。其數(shù)據(jù)處理模塊則實際承擔了大部分非前臺工作。
3.3 AR/VR技術(shù)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)和增強現(xiàn)實技術(shù),是消費級信息技術(shù)之一。AR和VR彼此關(guān)聯(lián)卻又相互不同。兩者都來源于計算機圖形學,目的都是開創(chuàng)以虛擬技術(shù)為核心、使用虛擬化技術(shù)3D模型投射給用戶。這里的典型用戶依然是測繪人員。測繪人員通相應(yīng)構(gòu)建的工具完成整個區(qū)域的建模,然后通過VR和AR進入被測區(qū)塊的3D模型,通過對比設(shè)計稿、規(guī)劃方案,可以方便地對新模型進行評估,并給出意見。此類模型的一大好處是可展現(xiàn)細節(jié),便于直接體驗最終的測繪效果。
3.4人工智能。人工智能也是目前信息技術(shù)的一個主要發(fā)展方向。人工智能應(yīng)用領(lǐng)域也很廣泛,具體到測繪領(lǐng)域,人工智能可以利用監(jiān)督或非監(jiān)督模型,預(yù)先訓(xùn)練測繪數(shù)據(jù)處理邏輯和算法。通過對算法的設(shè)計和實踐,人工智能能夠幫助測繪人員優(yōu)化測量數(shù)據(jù),拋除不可靠數(shù)據(jù),對需要圖像智能處理或疊加等工作可以高效完成。測繪領(lǐng)域的人工智能,目前正在不斷被挖掘,相信有一天能夠像測繪人員一樣為測繪事業(yè)提供支撐。
3.5物聯(lián)網(wǎng)傳感器。在對水域進行測繪時,傳感器能夠?qū)⑺鳡顟B(tài)實施實時監(jiān)測和回傳,回傳數(shù)據(jù)經(jīng)過處理既可以用作流域測繪。物聯(lián)網(wǎng)傳感器就是用于捕捉水流狀態(tài)的小設(shè)備。通過無線或者有線方式提供網(wǎng)絡(luò)接入,并以預(yù)定義的周期向主控網(wǎng)關(guān)報告?zhèn)鞲衅鬟\行情況。主控網(wǎng)網(wǎng)關(guān)獲取到測量得到的數(shù)據(jù)后,構(gòu)建流域監(jiān)測模型。對于其他復(fù)雜地形,相信物聯(lián)網(wǎng)傳感器也能找到相應(yīng)的實現(xiàn)途徑,以電子采集器的身份加入到測繪工作中來。
4現(xiàn)代測繪技術(shù)在工程測量中的優(yōu)化
4.1提高測繪結(jié)果的實時性?,F(xiàn)代測繪技術(shù)及所依賴實施的測繪儀器,基本都是單機作業(yè),能夠?qū)崿F(xiàn)測量和數(shù)據(jù)存儲的功能,但是對數(shù)據(jù)的在線分析能力有待提高,對數(shù)據(jù)做不到實時處理。因此,需要加強測繪儀器與計算機之間的實時通信的研究,實現(xiàn)測繪數(shù)據(jù)安全、快速地通過網(wǎng)絡(luò)上傳到計算機中,利用計算機中預(yù)裝載的數(shù)據(jù)處理軟件快速分析出結(jié)果,實現(xiàn)對工程測量的指導(dǎo)。這一方面需要研究測繪儀器與計算機之間的實時通信。另一方面,需要研究并開發(fā)計算機中的相關(guān)測繪數(shù)據(jù)處理和計算軟件,并盡可能地提高算法的穩(wěn)定性和計算速度。
4.2開發(fā)測繪數(shù)據(jù)的地下和水下獲取方法。要實現(xiàn)對地下和水下地理位置信息的準確測繪,一方面,需要研制適用于地下和水下工作環(huán)境的測繪儀器,提前預(yù)制地理坐標信息,通過多臺儀器的相互標定來獲取測繪數(shù)據(jù)并實現(xiàn)地形繪圖;另一方面,需要研究新的測繪和計算方法,在沒有遙測技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)等相關(guān)輔助手段的支持下,如何通過新的理論和方法來獲取想要的地理信息數(shù)據(jù)。
5結(jié)束語
總而言之,在進行建筑工程測量,水利工程建設(shè)和平面控制過程中科學應(yīng)用現(xiàn)代測繪技術(shù)能夠?qū)ζ錅y量工作的精確性進行更高程度的保障,確保有序開展現(xiàn)場施工作業(yè)。與此同時,通過提升測繪實時性,優(yōu)化地下數(shù)據(jù),保障水下數(shù)據(jù)能夠確科學完善現(xiàn)代測繪技術(shù),確保相關(guān)數(shù)據(jù)具有更高程度的精確度,對其建筑工程效果進行更高程度的保障,使其更好地滿足現(xiàn)代建筑行業(yè)發(fā)展需求,推進我國現(xiàn)代建筑行業(yè)的進一步發(fā)展。
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作者簡介:
張大鵬,男,1978年9月,本科 遼寧省沈陽市皇姑區(qū),研究方向:測繪工程。
韓爽,女,1991年9月,本科 遼寧省沈陽市于洪區(qū),研究方向:測繪工程。