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摘 要: 随着我国经济的快速发展,测量测绘工程技术也在不断地成熟,从而使测量测绘工程测量出来的数据更加的准确,这样有利于保证工程项目的整体质量。为此,本文主要对工程项目中“3S”测绘技术的概况及应用进行了分析与探究。
关键词: 工程测绘;GPS测量技术;数字化测绘技术;遥感技术
一、3S技术的概况
3S技术,即空间定位系统(GPS)技术、遥感(RS)技术和地理信息系统(GIS)技术。3S是目前对地观测系统中空间信息获取、存储管理、更新、分析和应用的三大支撑技术,是现代社会可持续发展、资源合理规划利用、城乡规划和管理、自然灾害动态监测和防治等的重要技术手段,也是大地测量学研究走向定量化的科学方法之一。目前,3S技术的三个分支——GPS,RS,GIS有着各自独立、平行的发展成就:
GPS是以卫星为基础的无线电测时定位、导航系统,可为航空、航天、陆地、海洋等方面的用户提供不同精度的在线或离线的空间定位数据;
RS在过去的20年中已在大面积资源调查、环境监测等方面发挥了重要的作用。在未来5年中,RS技术则还会在空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率三个方面,全面出现新突破;
GIS技术是目前发展相对成熟的一项技術,他主要被用于建立各种不同尺度的空间数据库和决策支持系统,向用户提供着多种形式的空间查询、空间分析和辅助规划决策的功能。
但是3S技术更重要的应用远远不能限于以上的发展成就。事实上,3S技术最大的价值在于3S集成技术,即利用空间定位技术、遥感技术、地理信息系统技术和其他的现代通信技术之间的相互渗透,各取所长,逐渐构建形成了的集成化技术系统。它不仅包含现代测绘的所有内容,而且标志着测绘学科从单一学科走向多学科的交叉。随着信息时代的到来,测绘学正在形成一个天地一体化大测绘概念。而此技术,就是基于3S技术的空间信息化测绘。这个信息化的大测绘,正在将3S技术的应用推向一个高峰。
二、工程项目中“3S”测绘技术的应用
1、GPS测量技术的应用
随着GPS接收机硬件技术的不断完善以及GPS动态定位技术的不断发展,使得动态确定载体姿态的技术有了巨大进步,因而大大增强了GPS在遥感中应用领域的作用。目前,GPS已与多种传感器(如机载激光断面测量系统、合成孔径雷达等)配合使用,从很大程度上提高了这类传感器的测量与定位精度。GPS在摄影测量和遥感中的应用主要有三个方面:第一,高精度动态相机定位,辅助空中三角测量;第二,辅助导航航摄飞行,以实现航摄的精确定点;第三,与其它传感器配合,确定载体的位置、速度与加速度、姿态。 近些年,国内外相关研究人员在上述三个方面的研究中已取得了突破性进展。这些进展中最重要的一项是克服了机载动态GPS应用的主要限制因素,同时又解决了运动中载波相位模糊这一难题,极大地促进了GPS在摄影测量与遥感中的实际应用。GPS在摄影测量和遥感方面的广泛应用,对土地利用规划无疑有巨大帮助作用。
2、GIS测绘技术的应用
(1)原图数字化处理
在建立各种GIS系统时,需要对原有地图进行数字化处理,对于原始地图,若其现势性、精度和比例尺能满足要求,就可以利用数字化仪对其进行数字化处理工作。当前主要有手扶跟踪数字化和扫描矢量化、GPS数据输入三种方法,手扶跟踪数字化需要的仪器为计算机,数字化仪及相关软件,是较早的一种数字化输入方法,输入速度较慢,劳动强度也较大。扫描矢量化是通过扫描仪输入扫描图像,然后通过矢量跟踪,确定实体的空间位置。
隨着扫描仪的普及和矢量化软件的不断升级,其作业方法越来越趋于自动化,它是一种省时、高效的数据输入方法。GPS输入是依据GPS工具能确定地球表面图形精确位置,由于它测定的是三维空间位置的数字,因此不需作任何转换,可直接输入数据库,目前主要是应用RTK技术,它是在GPS基础上发展起来的,能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果,并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的GPS定位测量方式,经解调得到基准站的载波相位观测量,流动站的GPS接收机再利用0TF技术由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量来求解整周模糊度,最后求出厘米级精度流动站的位置。
应用这种测量方法测量可以不布设各级控制点,仅依据一定数量的基准控制点,便可以高精度快速地测定图根控制点、界址点、地形点、地物点的坐标,利用测图软件可以在野外一次生成电子地图。同时,也可以根据已有的数据成果快速地进行施工放样。而实际应用得较多的主要是数字扫描矢量化软件,针对大比例尺地形图,大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息,高效、便捷、保真的对地图进行数字化处理。
(2)数字化原图作业流程
由于MAPCAD软件扫描矢量化输人方法具有图像清晰、编辑方便、易于转换等特点一般外设精度都能满足,所以地形图的精度主要取决于人工跟踪精度和输出设备精度,而人工跟踪精度主要取决于作业人员的技能掌握熟练程度和工作态度,所以必须在加强作业人员基本技能培训上下工夫,要求工作人员严格按矢量化方案作业,确保图件的精度和质量高于国家现行数字化测图规范所规定的数字化精度和质量。在工程测量实践中,要做好地形图外业测点与数字化图缩放相结合、符号图层的划分子图、线型符号库的设计等工作,保证满足工程进度的同时又节约项目经费,设计出的数字地图简单易用、美观整洁、易于使用地形图的工作人员判读。
3、RS测绘技术的应用
遥感(RS)技术由于大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势,得到快速的普及,多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。各种中、小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取,为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。工程测量科技发展十分迅猛,取得的成绩也比较显著,但是发展还很不平衡,尚跟不上国民经济建设发展和社会进步的需要。摆在我们面前的任务是:大力促进工程测量技术方法与手段的更新换代,积极推动新技术的推广与应用,充分利用GPS技术、GIS技术、数字化测绘技术、摄影测量技术、RS技术、3S集成技术及地面测量先进技术设备,把传统的手工测量向电子化、数字化、自动化方向发展;同时加强相关学科的研究,不断拓宽工程测量服务新领域,开创工程测量发展新局面。
经济的发展带动测绘技术的快速发展,现代化的工程测绘技术正向着内外一体化、智能化、测量过程的可控化、测量成果的数字化、测量信息的可视化、数据获取和处理的自动化、测量信息共享数据库的方向发展。它的目的主要是为提高工程测量的工作效率和测量数据的精确度,方便工程的施工。测绘技术的快速更新也要求我国有关部分和企业加强测量人员的培养,使有关人才及时了解新的测量技术,使工程测量顺利进行。
三、结束语
综上所述,随着科学技术的不断进步,3S技术作为工程项目测绘的重要技术之一,在工程项目施工建设中得到了广泛地的应用。为确保工程工作顺利进行,我们必须对测绘技术进行创新及研究,将3S技术的作用进行充分发挥,只有这样才能确保勘察测量结果的准确性。■
参考文献
[1] 赖振发. 现代测绘技术的作用及发展趋势[J]. 长江大学学报(自然科学版)理工卷. 2010(03).
[2] 李明. 浅谈现代测绘技术在工程测量中的应用与改进措施[J]. 中国西部科技. 2010(26).
[3] 孙志云. 探讨当前工程测量中存在的问题及解决对策[J]. 企业导报. 2012(16).
[4] 崔耀明. 浅谈工程测量在施工过程中的应用[J]. 中国高新技术企业. 2013(25).
关键词: 工程测绘;GPS测量技术;数字化测绘技术;遥感技术
一、3S技术的概况
3S技术,即空间定位系统(GPS)技术、遥感(RS)技术和地理信息系统(GIS)技术。3S是目前对地观测系统中空间信息获取、存储管理、更新、分析和应用的三大支撑技术,是现代社会可持续发展、资源合理规划利用、城乡规划和管理、自然灾害动态监测和防治等的重要技术手段,也是大地测量学研究走向定量化的科学方法之一。目前,3S技术的三个分支——GPS,RS,GIS有着各自独立、平行的发展成就:
GPS是以卫星为基础的无线电测时定位、导航系统,可为航空、航天、陆地、海洋等方面的用户提供不同精度的在线或离线的空间定位数据;
RS在过去的20年中已在大面积资源调查、环境监测等方面发挥了重要的作用。在未来5年中,RS技术则还会在空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率三个方面,全面出现新突破;
GIS技术是目前发展相对成熟的一项技術,他主要被用于建立各种不同尺度的空间数据库和决策支持系统,向用户提供着多种形式的空间查询、空间分析和辅助规划决策的功能。
但是3S技术更重要的应用远远不能限于以上的发展成就。事实上,3S技术最大的价值在于3S集成技术,即利用空间定位技术、遥感技术、地理信息系统技术和其他的现代通信技术之间的相互渗透,各取所长,逐渐构建形成了的集成化技术系统。它不仅包含现代测绘的所有内容,而且标志着测绘学科从单一学科走向多学科的交叉。随着信息时代的到来,测绘学正在形成一个天地一体化大测绘概念。而此技术,就是基于3S技术的空间信息化测绘。这个信息化的大测绘,正在将3S技术的应用推向一个高峰。
二、工程项目中“3S”测绘技术的应用
1、GPS测量技术的应用
随着GPS接收机硬件技术的不断完善以及GPS动态定位技术的不断发展,使得动态确定载体姿态的技术有了巨大进步,因而大大增强了GPS在遥感中应用领域的作用。目前,GPS已与多种传感器(如机载激光断面测量系统、合成孔径雷达等)配合使用,从很大程度上提高了这类传感器的测量与定位精度。GPS在摄影测量和遥感中的应用主要有三个方面:第一,高精度动态相机定位,辅助空中三角测量;第二,辅助导航航摄飞行,以实现航摄的精确定点;第三,与其它传感器配合,确定载体的位置、速度与加速度、姿态。 近些年,国内外相关研究人员在上述三个方面的研究中已取得了突破性进展。这些进展中最重要的一项是克服了机载动态GPS应用的主要限制因素,同时又解决了运动中载波相位模糊这一难题,极大地促进了GPS在摄影测量与遥感中的实际应用。GPS在摄影测量和遥感方面的广泛应用,对土地利用规划无疑有巨大帮助作用。
2、GIS测绘技术的应用
(1)原图数字化处理
在建立各种GIS系统时,需要对原有地图进行数字化处理,对于原始地图,若其现势性、精度和比例尺能满足要求,就可以利用数字化仪对其进行数字化处理工作。当前主要有手扶跟踪数字化和扫描矢量化、GPS数据输入三种方法,手扶跟踪数字化需要的仪器为计算机,数字化仪及相关软件,是较早的一种数字化输入方法,输入速度较慢,劳动强度也较大。扫描矢量化是通过扫描仪输入扫描图像,然后通过矢量跟踪,确定实体的空间位置。
隨着扫描仪的普及和矢量化软件的不断升级,其作业方法越来越趋于自动化,它是一种省时、高效的数据输入方法。GPS输入是依据GPS工具能确定地球表面图形精确位置,由于它测定的是三维空间位置的数字,因此不需作任何转换,可直接输入数据库,目前主要是应用RTK技术,它是在GPS基础上发展起来的,能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果,并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的GPS定位测量方式,经解调得到基准站的载波相位观测量,流动站的GPS接收机再利用0TF技术由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量来求解整周模糊度,最后求出厘米级精度流动站的位置。
应用这种测量方法测量可以不布设各级控制点,仅依据一定数量的基准控制点,便可以高精度快速地测定图根控制点、界址点、地形点、地物点的坐标,利用测图软件可以在野外一次生成电子地图。同时,也可以根据已有的数据成果快速地进行施工放样。而实际应用得较多的主要是数字扫描矢量化软件,针对大比例尺地形图,大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息,高效、便捷、保真的对地图进行数字化处理。
(2)数字化原图作业流程
由于MAPCAD软件扫描矢量化输人方法具有图像清晰、编辑方便、易于转换等特点一般外设精度都能满足,所以地形图的精度主要取决于人工跟踪精度和输出设备精度,而人工跟踪精度主要取决于作业人员的技能掌握熟练程度和工作态度,所以必须在加强作业人员基本技能培训上下工夫,要求工作人员严格按矢量化方案作业,确保图件的精度和质量高于国家现行数字化测图规范所规定的数字化精度和质量。在工程测量实践中,要做好地形图外业测点与数字化图缩放相结合、符号图层的划分子图、线型符号库的设计等工作,保证满足工程进度的同时又节约项目经费,设计出的数字地图简单易用、美观整洁、易于使用地形图的工作人员判读。
3、RS测绘技术的应用
遥感(RS)技术由于大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势,得到快速的普及,多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。各种中、小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取,为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。工程测量科技发展十分迅猛,取得的成绩也比较显著,但是发展还很不平衡,尚跟不上国民经济建设发展和社会进步的需要。摆在我们面前的任务是:大力促进工程测量技术方法与手段的更新换代,积极推动新技术的推广与应用,充分利用GPS技术、GIS技术、数字化测绘技术、摄影测量技术、RS技术、3S集成技术及地面测量先进技术设备,把传统的手工测量向电子化、数字化、自动化方向发展;同时加强相关学科的研究,不断拓宽工程测量服务新领域,开创工程测量发展新局面。
经济的发展带动测绘技术的快速发展,现代化的工程测绘技术正向着内外一体化、智能化、测量过程的可控化、测量成果的数字化、测量信息的可视化、数据获取和处理的自动化、测量信息共享数据库的方向发展。它的目的主要是为提高工程测量的工作效率和测量数据的精确度,方便工程的施工。测绘技术的快速更新也要求我国有关部分和企业加强测量人员的培养,使有关人才及时了解新的测量技术,使工程测量顺利进行。
三、结束语
综上所述,随着科学技术的不断进步,3S技术作为工程项目测绘的重要技术之一,在工程项目施工建设中得到了广泛地的应用。为确保工程工作顺利进行,我们必须对测绘技术进行创新及研究,将3S技术的作用进行充分发挥,只有这样才能确保勘察测量结果的准确性。■
参考文献
[1] 赖振发. 现代测绘技术的作用及发展趋势[J]. 长江大学学报(自然科学版)理工卷. 2010(03).
[2] 李明. 浅谈现代测绘技术在工程测量中的应用与改进措施[J]. 中国西部科技. 2010(26).
[3] 孙志云. 探讨当前工程测量中存在的问题及解决对策[J]. 企业导报. 2012(16).
[4] 崔耀明. 浅谈工程测量在施工过程中的应用[J]. 中国高新技术企业. 2013(25).