藍(lán)海

大連黃渤海海洋測繪數(shù)據(jù)信息有限公司，中國·遼寧 大連 116013

1 引言

隨著人們生活水平的不斷提高，建筑行業(yè)所涉及各方面的內(nèi)容在很大程度上有了越來越多的新要求。在實(shí)際工程項(xiàng)目中，建筑行業(yè)需要充分考慮建筑的測量，通過多個(gè)方向的具體定位來保證建筑本身的質(zhì)量。在建筑行業(yè)持續(xù)發(fā)展的過程中，需要對工程質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的管控。目前，建筑行業(yè)的競爭壓力與日俱增，做好工程測繪一方面能夠減少建筑項(xiàng)目內(nèi)不必要的額外損失，另一方面也能夠幫助建筑項(xiàng)目達(dá)到預(yù)期效果，滿足目前相關(guān)用戶的使用要求。

建筑質(zhì)量在把關(guān)過程中，最為關(guān)鍵的一個(gè)步驟就是建筑測量，工程測繪技術(shù)除了在建筑項(xiàng)目開始前需要進(jìn)行，在建筑驗(yàn)收以及具體建筑環(huán)節(jié)的優(yōu)化中，測量工程能夠給出足夠的參考數(shù)據(jù)，并對建筑施工具有充分的指導(dǎo)作用，使得建筑工程項(xiàng)目能夠發(fā)揮出自身的特色。

2 測繪技術(shù)的優(yōu)勢

首先，新型的測繪技術(shù)數(shù)據(jù)測量利用信息技術(shù)和數(shù)字化計(jì)算機(jī)處理，對于材料的分析以及相關(guān)工作自動(dòng)化進(jìn)行起到了好的作用，測量的數(shù)據(jù)和方式更加高效，也有了清晰的發(fā)展方向。

其次，數(shù)字化的測量技術(shù)在計(jì)算機(jī)模擬過程中，直觀地進(jìn)行了各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的開發(fā)，對于相關(guān)項(xiàng)目的地形和地貌實(shí)際上已經(jīng)取得了非常便捷的處理方法。數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的信息化布局相較于傳統(tǒng)的測繪工程，能夠進(jìn)行更加全面、合理的分析，不同用戶對于數(shù)據(jù)處理的相關(guān)需求不同，數(shù)據(jù)的加工處理使不同部門、不同級別的工作人員之間能夠進(jìn)行合理地轉(zhuǎn)換，方便進(jìn)行相關(guān)要素的匯總。

最后，測繪新技術(shù)在測繪行業(yè)的應(yīng)用非常的廣泛，通常需要合理進(jìn)行干預(yù)，新測繪幾乎就是針對相關(guān)條件而存在的，數(shù)據(jù)信息的精確程度都差不多。

3 基于現(xiàn)代工程測繪技術(shù)應(yīng)用

3.1 無人機(jī)在實(shí)際地質(zhì)測繪中的應(yīng)用

無人機(jī)航測遙感技術(shù)是集成遙感、遙控、航空測量為一體的新型測繪技術(shù)，并以數(shù)據(jù)信息快速處理平臺作為技術(shù)支持，對地物進(jìn)行實(shí)時(shí)、快速的調(diào)查和動(dòng)態(tài)監(jiān)測。無人機(jī)平臺是配載控制系統(tǒng)和傳感器的飛行器，按照其機(jī)翼的形態(tài)分為兩種類型，即旋翼和固定翼。在當(dāng)前階段，旋翼無人機(jī)比較受使用者的喜愛，因?yàn)槠錂C(jī)身的構(gòu)造特點(diǎn)更加便于控制其飛行姿態(tài)。按照無人機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)可以分為燃料型、電動(dòng)型等，其遙感系統(tǒng)除飛行平臺以外還包括軟件和硬件的組成。慣性導(dǎo)航和飛行控制技術(shù)是對整個(gè)無人機(jī)飛行姿態(tài)以及所配載的有關(guān)配置加以管理控制的部分，主要的組成部分包括傳感器、慣導(dǎo)、接收機(jī)等?？刂葡到y(tǒng)是整個(gè)無人機(jī)系統(tǒng)的核心技術(shù)，能夠?qū)o人機(jī)進(jìn)行導(dǎo)航定位，在出現(xiàn)危險(xiǎn)情況時(shí)能夠使無人機(jī)自動(dòng)進(jìn)入著落狀態(tài)并確保安全降落。小型的無人機(jī)飛行器在進(jìn)行自動(dòng)控制時(shí)，需通過傳感器對飛行器的速度、位置、姿態(tài)反饋信息加以收集，反饋信息來自不同傳感器。

3.1.1 規(guī)劃航線與測繪范圍

首先，在開展地質(zhì)工程測繪時(shí)，需要針對實(shí)際探測的區(qū)域規(guī)劃航線，確保無人機(jī)可以在規(guī)定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行有效的測量。對測繪地形、相機(jī)參數(shù)等進(jìn)行處理，為測繪結(jié)果的準(zhǔn)確性提供支撐。操作人員在規(guī)劃航線時(shí)，要格外上心，航線規(guī)劃對于后期數(shù)據(jù)采集有著直接影響。通常情況下，無人機(jī)的作業(yè)時(shí)間在一小時(shí)內(nèi)，除去一部分耗損，無人機(jī)可以拍攝的時(shí)長達(dá)30分鐘。操作人員需要對無人機(jī)飛行時(shí)間進(jìn)行有效規(guī)劃，避免規(guī)定時(shí)間內(nèi)無人機(jī)電量不足出現(xiàn)事故，科學(xué)規(guī)劃飛行航線，提高無人機(jī)作業(yè)的效率。

其次，對需要檢測的區(qū)域進(jìn)行全方位的規(guī)劃，確保無人機(jī)可以在待測地區(qū)實(shí)現(xiàn)有效測繪，根據(jù)測繪的實(shí)際需求采取多樣化的拍攝形式，對需要測繪的區(qū)域設(shè)立標(biāo)志，根據(jù)無人機(jī)的作業(yè)時(shí)間合理規(guī)劃作業(yè)流程。

最后，對測繪地區(qū)進(jìn)行控制是為了保證測量任務(wù)的有效性，根據(jù)測繪區(qū)域編制相對應(yīng)的控制網(wǎng)絡(luò)，使無人機(jī)在作業(yè)期間可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)信號找到設(shè)立的坐標(biāo)，對于核實(shí)無人機(jī)作業(yè)路線具有重要的作用。

3.1.2 繪制地形圖

繪制地形圖是地質(zhì)工程測繪的核心環(huán)節(jié)，可以將測繪的數(shù)據(jù)通過地圖有效地還原出來。為了保證繪制地圖數(shù)據(jù)的精密度，技術(shù)人員需要優(yōu)化數(shù)字化技術(shù)，提升無人機(jī)在航拍時(shí)的設(shè)備性能，為繪制地形圖提供清晰的相片與比例尺。為了獲得更精確的地形圖，應(yīng)該致力將無人機(jī)的技術(shù)與測量方式結(jié)合在一起，優(yōu)化地圖測繪與繪制的工作思路，確保收集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性之外，提升數(shù)據(jù)信息與圖像信息之間的統(tǒng)一。

此外，技術(shù)人員還需要根據(jù)無人機(jī)的性能特征等方面的信息，對實(shí)際工作獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，進(jìn)一步提升測繪能力。為了更好地保證無人機(jī)在地質(zhì)工程測繪中的實(shí)際測繪效果，需要根據(jù)無人機(jī)的系統(tǒng)與設(shè)備性能進(jìn)行合理規(guī)劃，對測繪區(qū)域的航線進(jìn)行劃分，確保無人機(jī)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)在指定區(qū)域完成航拍工作，避免因待機(jī)時(shí)間過長導(dǎo)致無人機(jī)出現(xiàn)事故。合理規(guī)劃航拍路線，避免出現(xiàn)遺漏現(xiàn)象，降低測繪數(shù)據(jù)的可靠性。

為了保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要對航拍系統(tǒng)的性能進(jìn)行檢查，在收集數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)圖像缺陷問題，需要重新進(jìn)行補(bǔ)測工作。還可以利用無人機(jī)的遙感技術(shù)，對拍攝的照片進(jìn)行預(yù)處理，在無人機(jī)系統(tǒng)對照片數(shù)據(jù)進(jìn)行審核時(shí)，可以將不符合規(guī)定的數(shù)據(jù)直接處理掉，將更準(zhǔn)確地?cái)?shù)據(jù)傳遞到數(shù)據(jù)中心。地質(zhì)工程測繪工作能夠提升土地利用率，在實(shí)際測繪中需要保證無人機(jī)的狀態(tài)，為測繪工作開展提供有力支撐，定期為設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，保證其狀態(tài)在良好的狀態(tài)，提高地質(zhì)工程測繪工作的水平。

3.2 機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用

3.2.1 在電力線路優(yōu)化設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用

在電力企業(yè)的電網(wǎng)建設(shè)工程中，電力線路的選擇不僅關(guān)系到工程建設(shè)的鋪設(shè)成本和耗材使用等經(jīng)濟(jì)效益，還涉及線路周邊環(huán)境對工程施工以及線路維護(hù)等造成的影響，因而需要結(jié)合諸多因素進(jìn)行綜合考察，確定最優(yōu)化的電力選線方案，才能夠?qū)崿F(xiàn)電力供應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效益的共贏。機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)在線路設(shè)計(jì)上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，進(jìn)行線路規(guī)劃以及電網(wǎng)立桿點(diǎn)的選擇，通過激光技術(shù)進(jìn)行整個(gè)線路的距離測繪，并結(jié)合相關(guān)參數(shù)進(jìn)行細(xì)致分析，從而對立桿點(diǎn)位和線路設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性進(jìn)行計(jì)算和分析。通過立體場景的模擬，還可以從不同的視角對線路的周邊環(huán)境進(jìn)行審查，盡可能地減少環(huán)境因素對線路規(guī)劃與使用帶來的不利影響。

第二，進(jìn)行線路沿線樹木砍伐的面積測算。在電力工程線路鋪設(shè)過程中，砍伐沿線的樹木不可避免，而通過對面積進(jìn)行精準(zhǔn)測算，可以將工程施工對自然環(huán)境的影響降至最低。

第三，進(jìn)行沿線房屋拆遷的測繪和費(fèi)用測算。通過機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)，不僅可以探測出線路沿線需要拆遷的房屋數(shù)量，還能夠測繪出房屋內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、層數(shù)、占地面積等與拆遷費(fèi)用息息相關(guān)的情況，并通過三維影像進(jìn)行展示，再結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，可以基本估算出電力工程所需要準(zhǔn)備的拆遷業(yè)務(wù)量和費(fèi)用，從而為后續(xù)的施工和拆遷工程奠定良好的基礎(chǔ)。

3.2.2 在可視化管理方面的應(yīng)用

中國電力企業(yè)在線路系統(tǒng)識別和管理方面，長期以來一直使用基于二維坐標(biāo)的GIS系統(tǒng)，這種以二維為核心、采取幾何圖形方式表現(xiàn)出來的測繪圖并不能真實(shí)展現(xiàn)出線路、桿塔等設(shè)備或者電力設(shè)施周邊的具體情況。對于自然環(huán)境、地形地貌的描述比較抽象，這就對管理、觀測、檢修人員的綜合素質(zhì)有著較高的要求，而且容易因圖層疊加忽視個(gè)別細(xì)節(jié)，從而導(dǎo)致電網(wǎng)系統(tǒng)的安全隱患未能在第一時(shí)間被發(fā)現(xiàn)和解決。相比之下，機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)以其良好的穿透性和反射性，可以非常精準(zhǔn)地測繪出所有地形、地貌的具體情況，并且通過“回波信號—數(shù)據(jù)信息—模擬影像”的數(shù)據(jù)處理和三維可視化技術(shù)，以立體模擬影像的方式完美、直觀地展現(xiàn)出線路、設(shè)備周邊的地理環(huán)境和其他情況，從而為電力企業(yè)的管理與決策提供更加清晰、精準(zhǔn)的信息參考。

3.3 數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用

3.3.1 原圖數(shù)字化

在工程測繪工作中，經(jīng)常會遇到已經(jīng)有大量非數(shù)字式地形圖，但是又急需要用到數(shù)字化地形圖的情況。在考慮時(shí)間、經(jīng)費(fèi)等多方面因素的前提下，最好的解決方法是利用原圖數(shù)字化技術(shù)。這一技術(shù)只需要配備計(jì)算機(jī)、數(shù)字化儀、繪圖儀及相應(yīng)的數(shù)字化軟件就可以開展工作，得到數(shù)字化地圖，但是通過這種方法得到的數(shù)字化地圖精度較低，無法滿足日益提高的應(yīng)用需求。在實(shí)際操作時(shí)，有GPS輸入、矢量化圖形掃描及手扶跟蹤這三種技術(shù)可供選擇。其中，GPS輸入技術(shù)能夠有效提高定點(diǎn)測量位置的精度；矢量化圖形掃描技術(shù)操作最為簡單，但是其實(shí)時(shí)性較差，數(shù)字化結(jié)果的等級、標(biāo)準(zhǔn)較低；手扶跟蹤技術(shù)在應(yīng)用時(shí)，除了對原圖進(jìn)行掃描外，還要對實(shí)際測量的地物、地面信息進(jìn)行綜合分析，從而對原圖中存在的缺陷進(jìn)行修正來進(jìn)一步提高精度。為了得到滿意的結(jié)果，可以將上述三種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的綜合，這樣得到的圖像精度與人工跟蹤精度關(guān)系密切。為了提高精度，應(yīng)對操作人員的責(zé)任意識和工作態(tài)度加以強(qiáng)化。

3.3.2 地面數(shù)字化

對于地面數(shù)字化技術(shù)來說，非常適合在大規(guī)模的繪圖工作中進(jìn)行應(yīng)用。具體的測量流程主要有選定測量目標(biāo)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)加工、圖形繪制、獲取測繪成圖。地面數(shù)字化技術(shù)的測繪準(zhǔn)確性非常高，因此在工程測繪市場經(jīng)濟(jì)中，占據(jù)一席之地，有著廣闊的發(fā)展前景。通過該項(xiàng)技術(shù)能夠在一次測量時(shí)就獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，其不僅能夠進(jìn)行高效的測繪工作，還有著操作便利的優(yōu)勢。數(shù)字化測繪技術(shù)能夠在任意比例尺寸的地圖進(jìn)行測量工作，進(jìn)而使工程測繪的各項(xiàng)需求得到滿足，進(jìn)一步緩解測繪人員的工作壓力，規(guī)避了測繪工作的重復(fù)性，提高工程測繪的工作效率[1]。

3.4 GIS技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用

GIS技術(shù)對測量控制網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作來說，在工程測繪中的意義重大，工程測繪技術(shù)中通常借助計(jì)算機(jī)信息技術(shù)將地理信息系統(tǒng)通過一定的方式整合，對于測控網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計(jì)起到了非常關(guān)鍵的作用，在很大程度上保證了測控網(wǎng)絡(luò)的高精度測量以及測量結(jié)果的可靠性，并最大化節(jié)約了使用成本。在測量控制網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用首先是通過輸入相關(guān)的觀測參數(shù)進(jìn)入系統(tǒng)，在系統(tǒng)中直接進(jìn)行數(shù)據(jù)圖形的讀取工作，其次是通過計(jì)算機(jī)計(jì)算出來，將各個(gè)點(diǎn)的精度以測量誤差的誤差橢圓進(jìn)行確定，另外一種情況是對系統(tǒng)直接讀入圖形信息，地理信息系統(tǒng)中所存在的大數(shù)據(jù)信息庫能夠進(jìn)行比對測試，并分析和判斷相關(guān)內(nèi)容，將優(yōu)化設(shè)計(jì)方案在系統(tǒng)主屏上輸出，最后是通過調(diào)整觀測地點(diǎn)和控制點(diǎn)等，能夠調(diào)試出具有較好位置信息的設(shè)計(jì)點(diǎn)。

3.4.1 地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用

在土地測量工程中，地理信息系統(tǒng)技術(shù)較為常見，為全天候測量的實(shí)現(xiàn)提供有利條件。同時(shí)，在實(shí)際測量中，還有效突破了時(shí)間與空間的限制，并且也不會受到地理環(huán)境等因素的影響。一方面，提升了土地測量的效率，為其工程建設(shè)提供便利；另一方面，有利于降低測量工作成本，確保工程測繪精度，可實(shí)現(xiàn)較為理想的土地測量工程建設(shè)成果，對土地測量經(jīng)濟(jì)效益的提升也具有重要意義。在科技環(huán)境下，為了將地理信息系統(tǒng)技術(shù)作用最大化，還應(yīng)該注重先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的融入，將二者有機(jī)結(jié)合起來，可提升地理環(huán)境數(shù)據(jù)處理效率，實(shí)現(xiàn)綜合處理，有利于在最短的時(shí)間內(nèi)對地理位置坐標(biāo)進(jìn)行定位，在此基礎(chǔ)上有效獲取數(shù)據(jù)信息，為數(shù)據(jù)處理工作順利開展奠定基礎(chǔ)[2]。

3.4.2 GPS定位系統(tǒng)的應(yīng)用

GPS是Global Positioning System的縮寫，屬于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的一種，具有實(shí)時(shí)導(dǎo)航和定位的功能。在土地測量工程中，GPS呈現(xiàn)了獨(dú)特的優(yōu)勢，如全天候、全時(shí)段、高精度等，可有效簡化測量工作，通過引入相位差分技術(shù)也可確保定位的精度，為相關(guān)測量工作開展提供可靠參考。在借助GPS定位系統(tǒng)進(jìn)行土地測量的過程中，也可及時(shí)探尋出周邊可能影響測量數(shù)據(jù)精度的問題并及時(shí)排除，有助于提高測量的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)語

測繪新技術(shù)主要是指信息化時(shí)代，測繪工程測繪與信息技術(shù)和衛(wèi)星技術(shù)的結(jié)合，在很大程度上突破了傳統(tǒng)的限制，使得工程測繪能夠?qū)崿F(xiàn)更加高精度、高質(zhì)量的測量工作。