金月琴 吳崇真

1.中南勘察基礎(chǔ)工程有限公司 湖北 武漢 430081

2.武漢科島地理信息工程有限公司 湖北 武漢 430081

眾所周知，工程測量是指測繪人員在工程建設(shè)設(shè)計、施工和管理階段所進(jìn)行的各種測量，為工程施工提供經(jīng)緯坐標(biāo)以及地勢高度、幾何形狀等數(shù)據(jù)而展開的測量工作。測繪數(shù)據(jù)對整個工程建設(shè)有著重要意義，隨著城市建設(shè)日新月異，工程數(shù)量增加、規(guī)模擴(kuò)大，加之人們生活水平提高，對工程建設(shè)要求更嚴(yán)格，傳統(tǒng)的測繪技術(shù)難以滿足測繪要求。所以測繪人員應(yīng)用測繪新技術(shù)，加快測量工作效率，以更高的精度把工程測繪帶向新高度。本文將探究衛(wèi)星定位技術(shù)、測量機(jī)器人技術(shù)以及無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)，希望給工程測量工作帶來更全面、更精準(zhǔn)、更高效、更安全的測繪方案，保障工程建設(shè)順利進(jìn)行。

1 測繪新技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用發(fā)展趨勢

1.1 測繪新技術(shù)的優(yōu)勢

首先，測繪新技術(shù)能夠以更高效、簡便的算法處理收集到的數(shù)據(jù)額。在實際建設(shè)工程開始測繪后，由于項目整體復(fù)雜性，測繪人員會得到許多方面的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)不僅種類多，而且都是需要二次或多次計算處理的[1]。新測繪技術(shù)正是可以對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析處理，以便于測繪人員得出工程項目的基本數(shù)據(jù)運(yùn)算分析后的實時數(shù)據(jù)，且測繪新技術(shù)還能直觀明了的將分析后的數(shù)據(jù)顯示出來，一方面便于內(nèi)行人員讀取、理解數(shù)據(jù)，另一方面非專業(yè)人士同樣可以從中獲得數(shù)據(jù)信息，新測繪技術(shù)不僅簡化測量數(shù)據(jù)的處理與運(yùn)算還能為測繪人員讀取信息提供便利，進(jìn)一步提高了測量工作的效率。

其次，測繪新技術(shù)相較于傳統(tǒng)測繪，其測量的精準(zhǔn)度更高，傳統(tǒng)測繪對一些特殊地形勘測相對困難，而測繪新技術(shù)通過對空間物體掃描投影，針對特殊的地貌特征也能游刃有余，不僅精準(zhǔn)度更高，且收集相關(guān)數(shù)據(jù)信息的速度更快，憑借新測繪技術(shù)的智能化、信息化處理數(shù)據(jù)的功能，大大降低了人工測試可能出現(xiàn)的誤差[2]。加之，測繪人員使用先進(jìn)的測繪設(shè)備也能實時解析測繪數(shù)據(jù)，強(qiáng)化信息分析能力，以達(dá)到人工遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法比擬的測算分析效果，既提高了測繪數(shù)據(jù)分析的效率，也保障了測繪數(shù)據(jù)的真實性、準(zhǔn)確性。

最后，測繪新技術(shù)可以對得到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行及時的總結(jié)。得益于測繪新技術(shù)對數(shù)據(jù)的實時分析，建設(shè)工程測繪工作開始時，新測繪技術(shù)測量所得的數(shù)據(jù)將直接同步上傳至云端，不僅利于后期工作人員抽調(diào)數(shù)據(jù)，還能經(jīng)過實時分析計算找到某些測量數(shù)據(jù)的誤差，有效控制測繪數(shù)據(jù)，完成實時總結(jié)，可以更快捷的完成補(bǔ)救或重測[3]。如果工作人員需要查閱某一時間段或某一地點的測繪數(shù)據(jù)，測繪新技術(shù)能夠直接掃描、檢索全部的測量數(shù)據(jù)，同時也具備大容量存儲功能，更方便工作人員隨時查看，也可以實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)資源的實時共享。此外，測繪新技術(shù)實時分析總結(jié)的功能使得測繪新技術(shù)工作的時間大大降低，節(jié)約了測量時間，給建設(shè)施工留出更充足的時間。

1.2 測繪新技術(shù)發(fā)展趨勢

新時期，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)不斷發(fā)展，高新技術(shù)不斷突破，測繪新技術(shù)也不會停止腳步，依然會隨著時代發(fā)展而發(fā)展，其未來發(fā)展趨勢將主要在以下領(lǐng)域作出新突破：

其一，測繪新技術(shù)的精確度會越來越高，無論是測繪技術(shù)之間的升級突破，還是測繪工程企業(yè)間的競爭，注定了測繪新技術(shù)會在精準(zhǔn)度上作出突破，未來只有精準(zhǔn)度更高、誤差更小的測繪新技術(shù)才能擁有競爭力，才會不斷升級優(yōu)化，或許會應(yīng)用具備更先進(jìn)的傳感功能的儀器，提高測量精度也會增加測量數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性[4]。

其二，未來的測繪新技術(shù)還會再測量速度、分析速度以及得出結(jié)論的速度上作出更高的突破，當(dāng)測量速度加快，測繪工作將越來越輕松，但隨著行業(yè)發(fā)展，競爭也愈發(fā)激烈。或許未來測量工作中測繪新技術(shù)就開始利用自動導(dǎo)航加自主控制等智能化技術(shù)來加速測量了[5]。

其三，測繪新技術(shù)還有可能在數(shù)據(jù)處理的效率上優(yōu)化升級，以更先進(jìn)的自動化技術(shù)、云計算分析功能等實現(xiàn)自動測算、自動上傳數(shù)據(jù)再自動處理數(shù)據(jù)，直接給出結(jié)果，大大加快了測量工作的進(jìn)程，簡化測算環(huán)節(jié)[6]。

其四，未來的測繪新技術(shù)可能不再單一地應(yīng)用在工程測量工作上，可能會以集成應(yīng)用為目標(biāo)，不斷升級，也更加注重集成應(yīng)用功能的開發(fā)?；蛟S未來測繪新技術(shù)集成應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對測繪現(xiàn)場更多功能的測繪以及更準(zhǔn)確、更高效的集成測繪。

1.3 測繪新技術(shù)發(fā)展方向

目前，測繪新技術(shù)已經(jīng)在工程測量中有著十分寬廣的的應(yīng)用前景了，其技術(shù)發(fā)展方向已經(jīng)可以初步預(yù)見，大概會從以下幾個方向升級：

第一，智能化方向，其實無論是未來的測繪新技術(shù)，還是我國其他科學(xué)技術(shù)，乃至各行各業(yè)都會向著智能化方向發(fā)展[7]。這是時代發(fā)展大趨勢下必然發(fā)生的事，對此企業(yè)未來可能會在測繪技術(shù)中添加人工智能、人工芯片以及大數(shù)據(jù)分析技術(shù)等，以促進(jìn)測繪新技術(shù)自己升級、突破，實現(xiàn)智能化測繪技術(shù)的完善，從而得到智能測繪數(shù)據(jù)，優(yōu)化過程，更快地得出結(jié)果。

第二，無人化方向，因智能化發(fā)展，未來測繪新技術(shù)很可能實現(xiàn)無人化管理，技術(shù)人員將人工智能技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)以及無人機(jī)、測量機(jī)器人等代替人工測量人員，測繪新技術(shù)自身就能完成對測繪數(shù)據(jù)的測量以及落實實時檢測工作，無需人為控制某一環(huán)節(jié)。

第三，數(shù)字化方向，同樣是智能化、無人化發(fā)展影響以及時代發(fā)展主基調(diào)，測繪新技術(shù)會向著數(shù)字化方向發(fā)展，可能會運(yùn)用數(shù)字化測繪技術(shù)、三維建模技術(shù)，對立體直觀數(shù)據(jù)作出數(shù)字化解析，利用更加簡短、明了的空間數(shù)據(jù)以及地理信息等數(shù)字來實現(xiàn)測繪數(shù)據(jù)的存儲與傳輸。

第四，多源數(shù)據(jù)融合方向，未來因數(shù)據(jù)來源渠道更寬廣、數(shù)據(jù)分析更便利，測繪新技術(shù)或許會重視多源數(shù)據(jù)來源的融合，結(jié)合多種測繪新技術(shù)，將不同渠道的測繪技術(shù)融合、數(shù)據(jù)融合，從而實現(xiàn)全方位、多角度的測繪數(shù)據(jù)分析與處理工作。

最后，測繪新技術(shù)未來發(fā)展方向多種多樣，可以預(yù)見的是未來測繪新技術(shù)會更加智能化、自動化、數(shù)字化以及多源融合化，無論是在哪一方向取得新突破，測繪新技術(shù)都會給測量工作帶來極大的便利，會給項目工程測量帶來更好的服務(wù)體驗，數(shù)據(jù)分析與處理都會更準(zhǔn)確、高效。

2 測繪新技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

2.1 衛(wèi)星定位技術(shù)

衛(wèi)星定位技術(shù)在工程測量中主要利用衛(wèi)星對已知的位置有標(biāo)記功能，只需要測算用戶接收機(jī)與該已知位置的距離，就能結(jié)合多顆衛(wèi)星數(shù)據(jù)實現(xiàn)對接收機(jī)具體位置的實時監(jiān)測。當(dāng)前全球已經(jīng)擁有眾多定位系統(tǒng)，如北斗系統(tǒng)（BDS）、GPS定位系統(tǒng)、Galileo系統(tǒng)以及GLONASS系統(tǒng)等。這些衛(wèi)星定位技術(shù)在工程測量中被應(yīng)用廣泛，大多數(shù)衛(wèi)星定位技術(shù)都是不受通訊條件限制，已知位置的錨點全部都會記錄在衛(wèi)星系統(tǒng)上，在工程測量工作中體現(xiàn)出極高的處理速度、非常高的精度以及全天候，簡單操作的特點。測繪人員利用衛(wèi)星定位技術(shù)可以很快確定目標(biāo)地面的準(zhǔn)確三維信息，不必再派遣人工前往實地進(jìn)行勘察檢測?？梢哉f衛(wèi)星定位技術(shù)為眾多項目工程建設(shè)提供了參考數(shù)據(jù)[8]。此外，除工程測量外，衛(wèi)星定位技術(shù)還能用于地形勘查、地面測量等方面。

如果是在工程測量位置地位功能體現(xiàn)上，衛(wèi)星定位測繪新技術(shù)相比于傳統(tǒng)全站儀測量技術(shù)有著更寬闊的測量范圍，幾乎全球各個角落都在衛(wèi)星定位下，且精度極高、速度極快。衛(wèi)星定位測繪也沒有復(fù)雜的操作，只需確定接收機(jī)信號，該測繪技術(shù)將自主測試距離，快速獲得目標(biāo)物體或位置的表面三維信息，測量工作的效率得到巨大提升。

如果是針對工程測量某處地形的測繪，衛(wèi)星定位技術(shù)同樣可以經(jīng)過接收信號機(jī)來準(zhǔn)確識別、快捷得到該地形的地表三維信息，如經(jīng)緯坐標(biāo)以及地勢高度、海拔、整體外形等，大力支持地形測繪工作，提供準(zhǔn)確地質(zhì)數(shù)據(jù)。

如果是針對大地測量的測繪工作，測繪人員應(yīng)用衛(wèi)星定位測繪新技術(shù)同樣可以準(zhǔn)確獲取該目標(biāo)大地的位置以及高程信息，用對應(yīng)的參數(shù)來表示相應(yīng)地球大地的形狀與尺度，以便于工程測量為地球物理研究以及大地測量提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。

2.2 測量機(jī)器人

工程測量工作中測量機(jī)器人新技術(shù)主要是作為一個測量平臺，將自動目標(biāo)識別、自動目標(biāo)跟蹤與記錄、自動測角、測距以及自動拍照、等多種功能融合在一起。其機(jī)器人內(nèi)部搭載了超高精度的傳感器以及數(shù)據(jù)測量與測量的芯片。測量機(jī)器人具有高測量精準(zhǔn)性、實時性強(qiáng)、全自動化以及超高工作效率的特點。具體表現(xiàn)為：其一，全自動特點。因測量機(jī)器人能夠獨立運(yùn)行，可以結(jié)合觀測方案與觀測限差完成自主周期性觀測，不需要人為操控，一旦其自主觀測中發(fā)現(xiàn)異常，測繪新技術(shù)會自動判斷、辨別出來，并令測量機(jī)器人就異常部分重新參與自主測量，大大節(jié)省了人力資源；其二，超高精準(zhǔn)度的測量。由于測量機(jī)器人內(nèi)部具備傳感器與測量芯片、儀器等，相較于人工以及傳統(tǒng)測繪有更高的收集效率以及準(zhǔn)確性；其三，實時監(jiān)測的特色。測量機(jī)器人同樣可以實現(xiàn)監(jiān)測目標(biāo)當(dāng)前狀態(tài)以及變化的同時將信息數(shù)據(jù)上傳，進(jìn)行結(jié)果分析，測量工作效率非常高。

另外，測量機(jī)器人在變形監(jiān)測中發(fā)揮重要作用，如橋梁的變形監(jiān)測、建筑基坑的變形監(jiān)測以及隧道的變形監(jiān)測等領(lǐng)域都廣泛應(yīng)用了測量機(jī)器人新測繪技術(shù)。

橋梁的變形監(jiān)測中，測量機(jī)器人憑借其內(nèi)部超高精準(zhǔn)度的測量芯片、儀器以及傳感器，一邊檢測橋梁結(jié)構(gòu)變化，一邊傳輸結(jié)果數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)實時監(jiān)測的功能，且根據(jù)測量機(jī)器人的全自動測量特點，其機(jī)器人獨自在復(fù)雜橋梁結(jié)構(gòu)上完成檢測，為項目工程節(jié)省了大量人力物力，有效降低了工程成本，側(cè)面提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

建筑基坑的變形監(jiān)測中，測量機(jī)器人通過其測量特點，以其優(yōu)異的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，結(jié)合高精準(zhǔn)傳感功能，對建筑的基坑整體結(jié)構(gòu)、特點以及變化等進(jìn)行實時測量，出于基坑結(jié)構(gòu)特點考慮，測量機(jī)器人不需要人工下入基坑中就能實現(xiàn)全自動監(jiān)測，無視地形的復(fù)雜性，及時將結(jié)果上傳，且既能保障測量的精準(zhǔn)度又能保障測量的工作效率。

隧道的變形監(jiān)測中，測量機(jī)器人同樣得益于高精度的傳感器與高效的測量性能，可以對隧道進(jìn)行結(jié)構(gòu)掃描、勘測，實時觀察隧道的變化情況，全自動測量模式下，即便再復(fù)雜的隧道也不會阻礙機(jī)器人的腳步，人員不必涉險去勘查隧道，同樣可以節(jié)省測量工作成本支出，還能保障測繪人員生命健康安全。

2.3 無人機(jī)傾斜攝影測量

在工程建設(shè)測量工作中應(yīng)用的無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)主要利用了無人機(jī)道具，在其飛行平臺上放置許多微型傳感器，使得無人機(jī)可以通過360度無死角的監(jiān)測范圍來實現(xiàn)多角度的影像收集工作。且智能化設(shè)計令其可以在預(yù)設(shè)算法下完成自動化航測，其連接的建模軟件也能通過接收的影像自動完成數(shù)字化建模，再經(jīng)過人工精修整理，就能得到現(xiàn)場實景3D全景圖。在這個過程中測繪人員利用無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)實現(xiàn)了對施工勘測地點場景的快速建立、還原了真實的建筑模型。此技術(shù)具有較高的分辨率，且成本低，運(yùn)行快，同樣保障了高精度。

測繪人員經(jīng)常在大比例尺地形圖測繪中應(yīng)用無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)。主要針對了城市三維建模。并且，測量工作人員不僅依靠新測繪技術(shù)完成了城市三維建模，還能通過測繪新技術(shù)對城市的地形、已有建筑物進(jìn)行3D全息復(fù)刻，快速將城市信息精準(zhǔn)地錄入該技術(shù)的電腦控制端，為城市規(guī)劃、建筑管理、新建工程等提供數(shù)據(jù)、信息，促進(jìn)城市發(fā)展。另外，無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)同樣可以監(jiān)測地震災(zāi)害，用于水利工程測繪以及陸地道路規(guī)劃等都有相當(dāng)超前的優(yōu)勢。

該技術(shù)在城市的三維建模方面有著獨特的性能優(yōu)勢，其通過無人機(jī)飛躍各建筑物，利用無人機(jī)上搭載的傳感、攝影等儀器，將經(jīng)過的建筑打印為超高分辨率的三維立體模型，傳輸?shù)皆贫耍瑢崿F(xiàn)對城市的實時監(jiān)測，為城市建設(shè)方案設(shè)計提供真實、直觀的圖形數(shù)據(jù)以及分析結(jié)果。

該技術(shù)用于監(jiān)測地質(zhì)災(zāi)害時，同樣得益于高精度的航拍功能，可以根據(jù)對同一地形的實時航拍信息轉(zhuǎn)化為三維模型，以對比地質(zhì)、地形的細(xì)微變化，當(dāng)出現(xiàn)異常就能提前示警。

該技術(shù)應(yīng)用在道路規(guī)劃上，可以提供更加合理的設(shè)計、改良方案，無人機(jī)對城市全體道路情況進(jìn)行上傳，對比周圍環(huán)境以及道路交錯情況，不僅獲取到清晰的三維立體模型，還能為交通監(jiān)管、道路優(yōu)化改造提供建議。

3 結(jié)束語

總而言之，新時期測繪新技術(shù)具有測量工作效率快、精準(zhǔn)度高、可實時監(jiān)測、算法簡便、結(jié)果分析及時等優(yōu)勢。未來測繪新技術(shù)將向著智能化、自動化、數(shù)字化以及集成化方向發(fā)展，并且將更具準(zhǔn)確性、高效性，數(shù)據(jù)分析逐漸實現(xiàn)動態(tài)實時，在各大測量工作中都有良好的發(fā)展前景。衛(wèi)星定位技術(shù)、測量機(jī)器人技術(shù)以及無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)對工程項目測量工作有極高的應(yīng)用價值，對促進(jìn)測繪工程行業(yè)發(fā)展有重要意義。