王健
招金礦業(yè)股份有限公司大尹格莊金礦山東煙臺(tái)265414
摘要:GPS測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn)和不斷發(fā)展,極大地促進(jìn)了地籍測(cè)繪工作的進(jìn)步,不僅使地籍測(cè)繪的工作方式發(fā)生了根本性的變革,也大大提高了工程測(cè)繪的工作效率、拓寬了工程測(cè)繪的服務(wù)范圍。文章簡(jiǎn)要介紹了各種新技術(shù)(數(shù)字化技術(shù)、全球定位技術(shù)GPS、地理信息技術(shù)GIS、遙感技術(shù)RS)在工程測(cè)量中的應(yīng)用及其優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:工程測(cè)量;GPS測(cè)繪;新技術(shù)
引言
經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,極大的促進(jìn)了測(cè)繪新技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用,使工程測(cè)量數(shù)據(jù)的精度不斷提高,在極大程度上保證了工程建設(shè)的質(zhì)量,目前我國(guó)已經(jīng)處于數(shù)字化測(cè)繪時(shí)代,信息化測(cè)繪技術(shù)有所發(fā)展,但仍有欠缺,期望各項(xiàng)測(cè)繪技術(shù)的不斷精進(jìn),可以有效促進(jìn)我國(guó)從數(shù)字化測(cè)繪向信息化測(cè)繪的轉(zhuǎn)變。
1GPS技術(shù)的主要測(cè)繪特點(diǎn)
全球定位系統(tǒng)(GPS)的定位基本原理,是空間距離交會(huì)定點(diǎn)原理。假設(shè)在地面上有3個(gè)無線電信號(hào)發(fā)射臺(tái),其位置坐標(biāo)已知,用(xi,yi,zi)(i其中i=1,2,3)表示。用戶接收機(jī)在某一時(shí)刻采用無線電測(cè)距的原理測(cè)得接收機(jī)到3個(gè)無線電發(fā)射臺(tái)的距離只Ri(i=1,2,3),則只需以3個(gè)發(fā)射臺(tái)為球心,以所測(cè)距離為半徑,即可用距離交會(huì)原理計(jì)算出用戶接收機(jī)的空間位置(xp,yp,zp,)。使用GPS技術(shù)的主要測(cè)繪特點(diǎn)包括了以下幾個(gè)方面:
1.1測(cè)繪點(diǎn)之間不必進(jìn)行通視
這就解決了房屋建筑測(cè)繪中一大難題。因?yàn)樗軌蚴沟脺y(cè)繪的選點(diǎn)比較靈活。但是同時(shí)要注意保證,測(cè)繪點(diǎn)的上空的開闊,這樣比較利于接收GPS的衛(wèi)星信號(hào),有利于測(cè)繪的數(shù)據(jù)收集。
1.2GPS定位具有很高的精度
GPS定位的準(zhǔn)確度較傳統(tǒng)的定位方式有明顯的提高,具體數(shù)據(jù)如下:在5km以內(nèi)定位的精度約在10~6之間;當(dāng)定位范圍擴(kuò)大到一百到五百公里之間時(shí),定位的精確度約在10~7;定位距離在1000km時(shí)可達(dá)10~9。應(yīng)用于300m~1500m的工程定位,進(jìn)行1小時(shí)以上觀測(cè)的數(shù)據(jù)誤差僅在1mm之內(nèi),較ME-5000電磁波測(cè)距儀測(cè)得的數(shù)據(jù)精確度有明顯的提高。
1.3測(cè)繪的觀察時(shí)間縮短了
隨著科技的發(fā)展,軟件的功能的增加日趨完善,F(xiàn)在僅用15min就可以對(duì)20km以內(nèi)的靜態(tài)目標(biāo)進(jìn)行精確的定位;基準(zhǔn)站與各流動(dòng)站的距離在1.5km以內(nèi)時(shí),進(jìn)行快速靜態(tài)相對(duì)定位的測(cè)量,流動(dòng)站觀測(cè)僅要不到2min的時(shí)間即可以準(zhǔn)確定位,在此之后可以隨時(shí)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位,各站之間的觀測(cè)差距在幾秒鐘之內(nèi)。
1.4GPS測(cè)繪的操作簡(jiǎn)單
一方面是測(cè)繪一般是自動(dòng)化進(jìn)行的,工作人員只要根據(jù)測(cè)繪的簡(jiǎn)單操作要求來進(jìn)行就能夠完成測(cè)繪任務(wù)。另一方面,GPS主要是通過提供三維坐標(biāo)來準(zhǔn)確測(cè)定觀測(cè)地點(diǎn)的數(shù)據(jù)的。
2工程測(cè)量中GPS測(cè)繪新技術(shù)
2.1GIS技術(shù)的應(yīng)用
GIS技術(shù)是集環(huán)境科學(xué)、測(cè)繪遙感科學(xué)、空間科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科為一體的新興科學(xué),它不僅可以集地理數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、管理為一體,還能夠進(jìn)行空間提示、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和輔助決策,這些功能的應(yīng)用,使GIS技術(shù)本身建立了一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)和圖形顯示輸出能力,數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)信息可以根據(jù)測(cè)量需求對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,這可以提高工程測(cè)量的成圖效率,加速工程設(shè)計(jì)的進(jìn)度。
2.2RS技術(shù)的應(yīng)用
遙感技術(shù)是以航空攝影技術(shù)為基礎(chǔ),在20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一門新興技術(shù),隨著1972年美國(guó)發(fā)射了第一顆陸地衛(wèi)星開始,航天遙感時(shí)代隨之來臨,遙感技術(shù)的應(yīng)用是對(duì)地觀測(cè)獲取基礎(chǔ)地理信息的重要手段。遙感技術(shù)可以對(duì)測(cè)量范圍進(jìn)行大面積的同步觀測(cè),保證測(cè)量數(shù)據(jù)的有效性、綜合性,對(duì)工程測(cè)量的意義重大,并且在工程測(cè)量領(lǐng)域得到了快速的普及。遙感技術(shù)的快速發(fā)展使得中、小比例尺的形圖數(shù)據(jù)得到了有效的收集,保證了城市基本地形圖的工程測(cè)量,其較高的全色光譜分辨率也達(dá)到了相當(dāng)大的提高,成為目前地觀測(cè)基礎(chǔ)地理信息的有效手段。
2.3攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用
所謂攝影測(cè)量技術(shù)實(shí)際上就是通過攝影的方式來將目標(biāo)物的信息采集的一種技術(shù),隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,當(dāng)前的攝影測(cè)量測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)逐步發(fā)展到了數(shù)字化的攝影測(cè)繪階段,它主要是利用影像處理和計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)影像進(jìn)行測(cè)繪,將大量的測(cè)量從外業(yè)轉(zhuǎn)移到室內(nèi),不僅精度很高,而且具有很高的速度,在一些人口比較密集的地區(qū),利用該技術(shù)能夠高效地形成大面積成圖,為城市的建筑工程和城市規(guī)劃等提供良好的指南。攝影測(cè)量技術(shù)在測(cè)繪工程測(cè)量中的應(yīng)用,大大提高了工程測(cè)量的精確度和速度,同時(shí)也節(jié)約了大量的人力和財(cái)力,實(shí)現(xiàn)了工程建設(shè)成本的節(jié)約,為工程建設(shè)的發(fā)展起到了良好的促進(jìn)作用。
2.4數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用
20世紀(jì)80年代以來,我國(guó)的數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用和開發(fā)研究發(fā)展速度飛快,而且成效顯著,傳統(tǒng)的地形圖和工程圖的測(cè)繪,需要耗費(fèi)大量的人力和物力,而且作業(yè)環(huán)境十分艱苦,由于成圖時(shí)間長(zhǎng),圖形單一,難以適應(yīng)飛速發(fā)展的城市建設(shè)和現(xiàn)代化工程建設(shè)的需要。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用將數(shù)據(jù)采集和數(shù)控繪圖儀有效地結(jié)合起來,形成一個(gè)從外到內(nèi)數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理、繪圖的自動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng),不僅實(shí)現(xiàn)了圖形測(cè)繪的自動(dòng)化,降低了成圖的難度,而且還建立了專業(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)和基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng),為以后的圖形測(cè)繪奠定基礎(chǔ)。
2.5三維工業(yè)測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用
20世紀(jì)80年代以來,隨著高新技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)入了一個(gè)新的階段,許多新的工業(yè)生產(chǎn)要求對(duì)生產(chǎn)的監(jiān)測(cè)、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)、生產(chǎn)過程控制與自動(dòng)化流程等工作進(jìn)行快速、高精度的測(cè)點(diǎn)定位,但是,傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)根本達(dá)不到現(xiàn)有的工業(yè)生產(chǎn)要求。于是三維工業(yè)測(cè)量技術(shù)由此興起,并迅速的廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)方面,極大地促進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。
2.6信息化測(cè)繪技術(shù)
信息化測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展是我國(guó)測(cè)繪技術(shù)實(shí)現(xiàn)了由傳統(tǒng)測(cè)繪向數(shù)字化測(cè)繪轉(zhuǎn)化和跨越之后進(jìn)入的又一個(gè)新的發(fā)展階段,在技術(shù)上和效率上都有了新的提高,它代表著我國(guó)測(cè)繪技術(shù)發(fā)展在進(jìn)入新世紀(jì)后現(xiàn)代化建設(shè)總的戰(zhàn)略方向。信息化測(cè)繪技術(shù)的最本質(zhì)的特征就是可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的地理信息服務(wù),能夠?yàn)楣こ虦y(cè)量提供極大的幫助。信息化測(cè)繪技術(shù)中的前沿技術(shù)如現(xiàn)代坐標(biāo)基準(zhǔn)構(gòu)建技術(shù)、新型網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)等,在工程測(cè)量各方面的應(yīng)用,使得工程測(cè)量的準(zhǔn)確度不斷提高.
3新技術(shù)作用下的工程測(cè)繪展望
技術(shù)的不斷進(jìn)步和革新,勢(shì)必推動(dòng)整個(gè)工程的發(fā)展和邁進(jìn),測(cè)繪工程新技術(shù)的普遍應(yīng)用,將逐漸推動(dòng)工程測(cè)繪向著一體化、數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化的方向邁進(jìn),而測(cè)量信息管理的可視化更是促進(jìn)了工程的精確、高效地作業(yè),測(cè)繪新技術(shù)的應(yīng)用為高測(cè)量工作效率、高測(cè)量數(shù)據(jù)精度指明技術(shù)發(fā)展的方向,因此,了解和掌握測(cè)繪新技術(shù)是當(dāng)前測(cè)繪工程中人才培養(yǎng)的重點(diǎn)方向,只有緊跟時(shí)代發(fā)展的節(jié)奏才能將測(cè)繪工程推向過程智能化、結(jié)果精確化、管理可視化的發(fā)展道路上去。
近幾年,地籍控制測(cè)量基本采用了以上三種GPS測(cè)量模式。例如:在大慶83萬畝油田用地的地籍調(diào)查中,采用常規(guī)靜態(tài)的作業(yè)方式建立了首級(jí)地籍控制網(wǎng),然后采用TRK測(cè)量方式,加密了低級(jí)地籍控制點(diǎn)。隨著精密單點(diǎn)定位技術(shù)的不斷完善和網(wǎng)絡(luò)RTK系統(tǒng)的建立,未來這兩項(xiàng)新的技術(shù)可望成為地籍控制測(cè)量的主要方法之一。
4結(jié)束語
各種測(cè)繪新技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用,極大地促進(jìn)了工程建設(shè)的發(fā)展,開創(chuàng)了工程測(cè)量發(fā)展的新時(shí)代,為國(guó)家和人民帶來了更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。測(cè)繪技術(shù)還在不斷的探索和發(fā)展當(dāng)中,在未來的工程測(cè)量中,必然會(huì)有更多的測(cè)繪新技術(shù)應(yīng)用到工程測(cè)量中,更好的促進(jìn)工程測(cè)繪的發(fā)展。
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