GPS+RS技術(shù)在工程測(cè)量的應(yīng)用

時(shí)間:2022-03-01 10:15:31

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GPS+RS技術(shù)在工程測(cè)量的應(yīng)用

摘要:文中主要分析了測(cè)繪工程技術(shù)在當(dāng)前我國(guó)現(xiàn)代工程測(cè)量行業(yè)中的具體應(yīng)用,希望能夠推動(dòng)工程測(cè)繪的發(fā)展進(jìn)步。

關(guān)鍵詞:測(cè)繪工程;測(cè)量;新技術(shù);實(shí)踐應(yīng)用

由于我國(guó)地質(zhì)測(cè)繪工程中地質(zhì)測(cè)量環(huán)境較復(fù)雜,傳統(tǒng)各種人工地質(zhì)測(cè)量的工作精確度較低,使得地質(zhì)測(cè)繪管理工程的技術(shù)質(zhì)量水平也大幅度降低,進(jìn)而影響地質(zhì)測(cè)繪管理工程的質(zhì)量。因此,目前我國(guó)在建筑地質(zhì)工程測(cè)繪中,開始使用各種新型地質(zhì)測(cè)繪手段和技術(shù),這大大提升了我國(guó)建筑地質(zhì)工程測(cè)繪中地質(zhì)技術(shù)的水平和測(cè)繪質(zhì)量,有效提高了建筑地質(zhì)工程測(cè)繪的工作效率。在測(cè)量使用過(guò)程中,也極大地減少了對(duì)于人、物、財(cái)力等資源的浪費(fèi),有利于推動(dòng)建筑企業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

1測(cè)繪新技術(shù)

在專業(yè)測(cè)繪科學(xué)工程中廣泛應(yīng)用測(cè)繪信息技術(shù),有利于專業(yè)測(cè)繪工作人員做好測(cè)量反饋和數(shù)據(jù)總結(jié)分析工作。新型數(shù)字測(cè)繪存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展數(shù)字化應(yīng)用程度更高,有效提升了測(cè)繪數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)處理水平,測(cè)繪操作人員不僅可以在短時(shí)間內(nèi)快速得到測(cè)繪所需要的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)信息,同時(shí)對(duì)當(dāng)前測(cè)繪中可能存在著的問(wèn)題或者不足,及時(shí)進(jìn)行技術(shù)調(diào)整并加以改善。其次,新信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用,也有效簡(jiǎn)化了獲得數(shù)據(jù)的工作流程,借助更加先進(jìn)的數(shù)字化測(cè)繪設(shè)備進(jìn)行處理后,信息分析數(shù)據(jù)以3D三維圖表等多種形式進(jìn)行呈現(xiàn)和輸出,有利于測(cè)繪人員準(zhǔn)確理解和分析信息,使呈現(xiàn)出的信息影像以及圖表更加清晰,為我國(guó)測(cè)繪信息工程的持續(xù)順利開展奠定充分的理論基礎(chǔ)。隨著越來(lái)越多的單位開始利用新型信息技術(shù)在相關(guān)的專業(yè)領(lǐng)域和工程中進(jìn)行測(cè)繪,因此提高測(cè)繪的準(zhǔn)確性和高效性,節(jié)約成本,成了工作的當(dāng)務(wù)之急。而測(cè)繪新信息技術(shù)在什么情況下應(yīng)用更合理,更能夠發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)和最大作用,在一般的測(cè)繪過(guò)程中容易遇到什么問(wèn)題又如何解決這些問(wèn)題,是值得研究的內(nèi)容,本文將結(jié)合研究和測(cè)繪中的具體情況、實(shí)地的實(shí)踐與考察經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)分析和討論。

2測(cè)繪新信息技術(shù)應(yīng)用中的常見問(wèn)題及對(duì)策

測(cè)繪新信息技術(shù)結(jié)合了不同類型的技術(shù)手段和各種高新的技術(shù)理論,具有非常強(qiáng)大的綜合性功能。要合理應(yīng)用不同類型的測(cè)繪信息技術(shù),保證物盡其用。不同的測(cè)繪技術(shù)適應(yīng)的研究和探測(cè)范圍有其內(nèi)在的限制,要結(jié)合各類不同技術(shù)的長(zhǎng)處和優(yōu)勢(shì),取長(zhǎng)補(bǔ)短,達(dá)到1+1大于2的效果,最大限度地利用當(dāng)下的技術(shù)條件,保證技術(shù)水平的先進(jìn)性和技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)性。要加強(qiáng)對(duì)有關(guān)方面的研究和實(shí)踐,優(yōu)化測(cè)繪信息新技術(shù),這不僅是科學(xué)進(jìn)步要求,更是具體的科學(xué)研究和測(cè)繪實(shí)踐給出的要求。(1)GPS技術(shù)原型是一種新型的全球定位系統(tǒng),具有三維衛(wèi)星定位,海、陸、空全球?qū)Ш胶透櫣δ堋K钤绯霈F(xiàn)于20世紀(jì)60年代,當(dāng)時(shí),它的主要功能并不明確,直到后來(lái)廣泛應(yīng)用于建設(shè)工程中,其巨大影響才開始日漸顯現(xiàn),并直接促進(jìn)和引發(fā)了我國(guó)測(cè)量地理工程的重大改革。現(xiàn)階段,GPS技術(shù)廣泛應(yīng)用于測(cè)量工程建設(shè)中,不但為測(cè)量工作的高效開展創(chuàng)造了條件,還為各行業(yè)廣泛應(yīng)用GPS技術(shù)提供了有益的經(jīng)驗(yàn),并直接促進(jìn)了GPS工程技術(shù)的推廣應(yīng)用[1]。從測(cè)繪的視角出發(fā),盡管GPS技術(shù)在測(cè)量工程中起到了重要的作用,但是受系統(tǒng)的影響,也有很多問(wèn)題。首先是數(shù)據(jù)的竊取或篡改問(wèn)題。因?yàn)橄到y(tǒng)穩(wěn)定性不好或人工使用不規(guī)范,GPS技術(shù)中很容易形成數(shù)據(jù)泄露的端口,從而引發(fā)數(shù)據(jù)安全問(wèn)題。但由于智能科技的進(jìn)步,這些數(shù)據(jù)安全問(wèn)題很可能引發(fā)項(xiàng)目的后期風(fēng)險(xiǎn),給人民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成很大的隱患。其次,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性問(wèn)題,即因?yàn)橄到y(tǒng)設(shè)計(jì)的不規(guī)范、數(shù)據(jù)真實(shí)性低或精確度較差,從而影響實(shí)際的測(cè)量工作,并直接導(dǎo)致工程危險(xiǎn)性上升,從而嚴(yán)重影響了整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的施工質(zhì)量。最后就是數(shù)據(jù)信息分散的問(wèn)題,即由于測(cè)量企業(yè)沒(méi)有發(fā)揮數(shù)據(jù)資源優(yōu)勢(shì),沒(méi)有做好數(shù)據(jù)的綜合管理工作,使得數(shù)據(jù)信息資料的完整性和穩(wěn)定性不足,從而無(wú)法形成完善的測(cè)量數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡(luò),導(dǎo)致測(cè)量管理工作不能有序推進(jìn)。為了克服這些問(wèn)題,有關(guān)單位就應(yīng)該有針對(duì)性地加以解決。(2)中國(guó)傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)大多通過(guò)人工手段進(jìn)行。它不但考驗(yàn)著整個(gè)測(cè)量隊(duì)伍的測(cè)繪技術(shù)水平,還受測(cè)量?jī)x器設(shè)備、測(cè)繪環(huán)境、測(cè)量技術(shù)水平等多種因素的綜合影響。整個(gè)測(cè)量環(huán)節(jié)雖然投入了大量的時(shí)間、人力、物力,但回報(bào)率卻非常低,因此無(wú)法有效保障測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。而且,測(cè)量工程難度大,測(cè)量人員的工作環(huán)境也無(wú)法改變,隨著工作量的大幅增長(zhǎng),傳統(tǒng)的測(cè)量方式因?yàn)橹芷谳^長(zhǎng),也就無(wú)法適應(yīng)新業(yè)務(wù)的需求[2]。手工測(cè)量和數(shù)碼測(cè)繪技術(shù)相結(jié)合,已經(jīng)成為了當(dāng)前測(cè)量工程的重要手段。另一方面,數(shù)字技術(shù)利用先進(jìn)儀器解決了人工的缺陷,利用電磁波或光傳感裝置完成測(cè)量,使用測(cè)繪軟件將采集的數(shù)值自動(dòng)轉(zhuǎn)化為三維圖像,大大提高測(cè)量品質(zhì),為測(cè)量機(jī)構(gòu)開展模型檢測(cè)和參數(shù)調(diào)整奠定基礎(chǔ)。但是,如果能夠充分應(yīng)用各種現(xiàn)代的數(shù)字化現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量技術(shù)手段,工作人員就能夠減少現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的生產(chǎn)成本和工作量,在一定程度上提高了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪與試驗(yàn)的效率,利用自己的技術(shù)專業(yè)知識(shí)和測(cè)繪檢測(cè)專業(yè)知識(shí),并輔以各類先進(jìn)、現(xiàn)代化的測(cè)繪檢測(cè)技術(shù)與儀器,有效地處理好現(xiàn)場(chǎng)專業(yè)測(cè)量過(guò)程中的各類工程技術(shù)問(wèn)題,從而最大限度地提高了現(xiàn)場(chǎng)專業(yè)測(cè)繪的技術(shù)計(jì)量工作能力,使現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)具備了較高的準(zhǔn)確度與工程技術(shù)有效性,為后期的建筑工程設(shè)計(jì)工作提供充分的技術(shù)信息保障,避免了建筑工程中可能發(fā)生的重大安全危害。值得注意的是,由于數(shù)字測(cè)繪技術(shù)是全部測(cè)試工作的集成體,測(cè)試數(shù)據(jù)信息的整體性與精確度直接決定其服務(wù)質(zhì)量。所以,為進(jìn)一步提高測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量,測(cè)繪單位應(yīng)該盡量擴(kuò)大數(shù)據(jù)分析的收集范圍,并通過(guò)人工聯(lián)合智能的方法檢驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的正確性,以便進(jìn)一步提高原始圖像的真實(shí)性和準(zhǔn)確率[3-6]。(3)遙感技術(shù)的主要應(yīng)用出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代初,其應(yīng)用對(duì)整個(gè)工程測(cè)量工作的升級(jí)發(fā)展產(chǎn)生了很大影響。目前遙感技術(shù)系統(tǒng)主要采用航空攝影技術(shù)實(shí)現(xiàn)CNKIamlc-3工程制圖,通過(guò)即時(shí)追蹤測(cè)量的區(qū)域?qū)嵭蟹謱庸芾?實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高效使用。借助RS技術(shù)和測(cè)量系統(tǒng)軟件,所測(cè)繪區(qū)的地形特征將以最原始的方法表現(xiàn)出來(lái),而RS技術(shù)則可以幫助工程人員根據(jù)繪制的地圖調(diào)節(jié)參數(shù),以適應(yīng)測(cè)量系統(tǒng)以及工程施工單位越來(lái)越個(gè)性化的要求,從而完成對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理,最大限度地提升了測(cè)量工程的效率,保障了工程進(jìn)度。遙感技術(shù)系統(tǒng)主要采用光感應(yīng)裝置完成測(cè)量工作,受天氣影響較大,雨霧天進(jìn)行測(cè)量會(huì)嚴(yán)重影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度,因此,測(cè)量部門在采用遙感技術(shù)時(shí),應(yīng)當(dāng)避開雨霧天,以盡量減少氣象影響對(duì)光學(xué)應(yīng)用傳感裝置的影響。在氣象復(fù)雜多變的地方,也可依據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)測(cè)量技術(shù),以實(shí)現(xiàn)測(cè)量工程的順利進(jìn)行。綜上所述,在測(cè)繪工程測(cè)量中應(yīng)用各項(xiàng)新型的信息技術(shù)可降低成本,增強(qiáng)工作人員安全性,提升測(cè)繪質(zhì)量與測(cè)繪效率,具有實(shí)際意義。對(duì)于GPS以及RS技術(shù)的優(yōu)化,需要相關(guān)的投入,此投入不僅限于資金和物力資源,還需要相當(dāng)?shù)娜肆Y源,進(jìn)行相關(guān)的理論研究和實(shí)踐研究。因此在未來(lái)社會(huì)發(fā)展中,應(yīng)大力推廣與使用新技術(shù),并不斷進(jìn)行改良和發(fā)展,推動(dòng)社會(huì)發(fā)展與進(jìn)步。

3測(cè)繪新技術(shù)在工程測(cè)量中的具體應(yīng)用

(1)河流改造項(xiàng)目建設(shè)時(shí)期,測(cè)區(qū)高程一般在500~3500m,由于這些地方并沒(méi)有建設(shè)路面,因此汽車和人員都無(wú)法順暢通行。而且,由于該區(qū)域的水大部分源自周圍冰山所融化的積雪,這些水體的流速極快,所以很難涉水過(guò)河。而針對(duì)這種復(fù)雜的地理環(huán)境,難以用傳統(tǒng)的方法實(shí)現(xiàn)工程測(cè)量,這樣不但耗費(fèi)了大量的人力物力,甚至還無(wú)法取得更為精確的測(cè)量結(jié)果。所以,目前可使用GPS測(cè)繪技術(shù)實(shí)現(xiàn)航空測(cè)量,可以取得區(qū)域1∶5000地形圖,并進(jìn)行影像控制點(diǎn)檢測(cè)。在繪制原始位置圖之前,設(shè)置E級(jí)GPS控制網(wǎng),并利用三個(gè)GPS接收器進(jìn)行監(jiān)測(cè),為保證同步監(jiān)測(cè)時(shí)間不低于30min,以測(cè)點(diǎn)周邊的三個(gè)小三角點(diǎn)為初始數(shù)據(jù),在測(cè)點(diǎn)周圍通過(guò)邊緣連接設(shè)置了15個(gè)E級(jí)GPS控制點(diǎn),并使用GPS大數(shù)據(jù)分析軟件完成了高程平差運(yùn)算。具體結(jié)果如下:最大地平面誤差為±2.2mm,最大高程誤差為±7mm。(2)針對(duì)具體作業(yè),將參考站設(shè)定在測(cè)區(qū)比較空曠、地形較高的地方。首先,當(dāng)進(jìn)行搜索并獲取相應(yīng)數(shù)量的衛(wèi)星資料后,參考站即可自行傳輸信息;其次,對(duì)參考站進(jìn)行信息傳遞后,設(shè)定了移動(dòng)臺(tái)站,移動(dòng)站即可使用藍(lán)牙和手機(jī)聯(lián)系;其三,針對(duì)最新項(xiàng)目,可通過(guò)向?qū)в?jì)數(shù)選定橢球體參數(shù)并注入“中央子午線”;其四,收集測(cè)量控制點(diǎn)的初始位置。主要利用移動(dòng)臺(tái)分別收集兩個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)的位置,從而把收集到的位置數(shù)值轉(zhuǎn)化為已知位置。如果轉(zhuǎn)換參數(shù)的刻度K控制在0.9999和1之內(nèi),就可通過(guò)第三個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)位置加以證明。如果偏差控制在允許范圍內(nèi),即可完成地形勘測(cè);第五,數(shù)據(jù)輸出和地形測(cè)量。在坐標(biāo)數(shù)據(jù)收集完畢后,先把文件轉(zhuǎn)換成測(cè)量軟件可以運(yùn)用的格式,然后用專用電纜輸出[7-10]。操作要根據(jù)相關(guān)的規(guī)章制度和使用說(shuō)明,合乎規(guī)范地進(jìn)行,否則極有可能導(dǎo)致設(shè)備的損壞和測(cè)量結(jié)果的誤差,甚至其他更嚴(yán)重的一些問(wèn)題。針對(duì)測(cè)繪工作,一定要保持嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定,以此來(lái)保證測(cè)繪工作的順利進(jìn)行。在測(cè)繪完成后,要及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理、分析、總結(jié)工作,不斷積累測(cè)繪經(jīng)驗(yàn)。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述,當(dāng)前,我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷快速發(fā)展,加速了我國(guó)新一代測(cè)繪科學(xué)的快速進(jìn)步。我國(guó)應(yīng)該不斷加強(qiáng)對(duì)工程測(cè)量新興專業(yè)技術(shù)的研究、推廣和應(yīng)用,這樣才能有效促進(jìn)當(dāng)前工程測(cè)量相關(guān)專業(yè)技術(shù)的快速進(jìn)步和發(fā)展,并且需要鼓勵(lì)相關(guān)行業(yè)的專門人員,不斷學(xué)習(xí)和掌握測(cè)繪新技術(shù),提高當(dāng)前我國(guó)的工程測(cè)量測(cè)繪新技術(shù)的科學(xué)性。

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作者:關(guān)杰良 單位:城鄉(xiāng)院(廣州)有限公司