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地理信息技术在工程测绘中的应用

2015-08-15肖称生江西省核工业地质局二六四大队江西赣州341000

江西建材 2015年4期
关键词:遥感技术测绘测量

■肖称生 ■江西省核工业地质局二六四大队,江西 赣州 341000

现代意义上的工程测绘主要是指在工程建设过程中所需要进行的所有测绘工作,如果按照测绘对象的不同对其进行划分,主要可以分为建筑工程测绘、矿区测绘、水利工程测绘以及海洋工程测绘等,不论是对于何种形式的工程测绘,只有充分保证了工程测绘工作的有效性和准确性,才能够为工程建设及工程施工质量提供稳定的保障。本文主要在对地理信息技术中的GIS、GPS以及遥感技术的分析基础上,探讨其在工程测绘中的应用。

1 GIS在工程测绘中的应用

1.1 GIS的发展现状及工作原理

(1)发展现状

作为一项边缘性和复杂性学科,对于GIS的研究不仅涉及到了制图学、测量学、电子学、计算机学以及地理学等,还需要在借助于计算机设计的基础上进行相应的数据库管理试验等重要学科环节,而在当前各项技术在工程领域的不断深入应用,研究人员通过将以上学科之间的充分连接,并利用计算机实现了对数据图形的分布以及数据的处理,随之而产生了现代化的GIS。在当前的时代环境背景下,GIS应用在人们生产和生活的各个方面,有效的实现了资源共享。

(2)工作原理

对于GIS来说,其主要工作原理为空间性原理,在软件设置上包含了空间位置和空间属性,在技术设置上则主要体现为空间拓扑的描述属性和地理坐标等,在采用科学算法对其进行严密计算以后,在数据基础上进行相应的空间分析。

1.2 GIS的技术特点及功能分析

(1)技术特点

GIS在进行数据分析和处理的过程中,通过对属性数据和空间数据的充分利用,并采用数据库系统进行相应数据管理和应用,也是一种全新的地理现象思维和认知方式。另一方面,其通过各项现代化技术手段的有效运用,实现了综合地理定位工作的精确、快速数据采集和动态分析。

(2)主要功能

对于GIS来说,其主要功能包括数据采集、数据分析、决策和应用整个过程,如果按照地理信息系统的多源性质对其记性划分的化,可具体细分为数据采集、数据编辑与检验、数据的概化及转化、数据的组织与存储、数据的分析与最终显示,其中模型分析和空间分析是其地理信息系统中较为高级的功能。

1.3 GIS在工程测绘中的应用

(1)数据采集

在进行数据采集的过程中,传统的数据采集方式对通过对现有纸质数据的扫描而得出的,而基于GIS的现代化数据收集方式主要是在对GPS全球定位系统的利用基础上,在得出相应的地理坐标后运用GIS进行相应的数据处理工作,并在最终依靠遥感技术完成整套数据采集程序。

(2)数据处理

工程测绘中对于各项地理数据的处理通常都具备时间特征、空间特征和属性特征三个特点,其涉及到的数据对象也主要包括主观和客观两大类。在地理信息系统中,对于收集到的数据信息能够直接将其存储到FAT表里,并通过数据之间的相互联系从而进行数据处理工作,这里所提到的FAT之间的联系主要是依靠于GIS所形成的次种联系。

(3)数据管理

GIS通过核心测绘要素集的建立,实现了对地理数据信息的合理化分层管理,除此之外,还通过数据库管理系统中的管线要素集的建立,实现对工程测绘工作中的数据管理科学化、合理化。

(4)数据显示

一般情况下对于地图特征的表达主要可以采用单一地图、单一符号以及多属性表达和字段属性表达等方法,对于工程测绘而言,对于单一符号的表示法仅仅能够表现出地图上信息分布的密集程度而已。例如城市测绘中可以利用点对居民居住情况进行描述、利用线条对道路分布密集程度进行描述等,同样的也可以利用不同的颜色对城市道路的交通量等信息进行分类表述,从而更加清晰的对数据信息进行显示。

2 GPS在工程测绘中的应用

2.1 技术特点及测量原理

(1)技术特点

GPS测绘技术的主要特点有定位精准度高、观测时间短、各个观测站之间不需要通视、提供三维坐标等,相对于其他地理信息技术来说,其在工程测绘中的应用,能够在很大的程度上提升工程测绘工作的准确性。

(2)测量原理

对于工程测量中的GPS测绘技术来说,其主要是运用伪距离测量和载波相位测量两种方法进行被测对象信息测量和收集。首先对于伪距离测量而言,其主要是通过接收机接受到的GPS卫星测距码和电文内容,从而计算出信号发射到用户接受信息的时间,从而计算出卫星与接受机之间的距离。其次对于载波相位测量来说,其主要是通过对GPS卫星载波信号在传播路径上的相位变化而计算出相应的信号传播距离的。

2.2 在工程测绘中的应用

(1)土地动态检测

在传统的土地动态检测工作中,主要采用的是平板仪补测法和简易补测的方式进行的,而工程测绘中GPS的应用,凭借着其高精度、高速度和高效率的优势对传统的野外检测方法进行了有效的改善并节省了大量的人力和物力。

(2)工程变形监测

工程变形主要是指在工程建设过测绘过程中,由于受到地壳运动或者是其他影响因素而产生的建筑物位移现象,工程变形主要可以分为陆地工程变形、工程地表沉降以及围堰大坝变行等,而GPS在工程变形监测的基准设计、结构强度设计、观测时段设计以及监测周期设计中都有着极为重要的作用。

(3)地形地貌测绘

对于地形地貌的测绘,主要采用的是是实时动态差分的方法对土地权属界点进行测定,仅需要单个操作人员在每个测定点上花费较短的时间,随后将得出的数据移交给计算机软件进行处理,大大提升了地籍测绘工作的测绘效率。

3 遥感技术在工程测绘中的应用

3.1 遥感技术的优势特点

相对于传统测绘工作中的测绘技术方法来说,遥感技术具有明显的大面积同步观测和实效性特点。首先其覆盖范围较广,并且可以不受地形条件限制的进行最佳信息的获取。其次可以实现对于同一地区短时间内的重复测量,观察其动态变化从而得出相应的动态变化数据。

3.2 在工程测绘中的应用

(1)测绘地形图

在进行工程测绘的过程中,对于立体摄影的测量方法有着较为普遍的应用,其主要是通过遥感技术来实现对地面三维信息的获取。并且雷达卫星具有全天候、不受恶劣天气影响进行遥感测量的优点,但是由于斑点和噪声的影响,合成孔径雷达的使用会遭受一定程度的影响。雷达技术的快速发展,为地面三维信息的获取和孔径雷达技术提供了全新的方法,有效的改进了获取数字高程模型的传统方式。

(2)制作专题图

在进行空间不同规模制图对象的识别过程中,对于遥感图像的空间分辨率等方面有着较高的要求,其分辨率和地图比例尺之间存在着较为密切的联系,并且由不同平台的传感器所获取的图像信息形成的成图精度比例尺也是不仅相同的,所以在使用遥感制图方式进行对象动态变化现实制图的过程中,应需要对研究对象变化周期以及与其相对的遥感信息源进行充分了解和掌握的基础上进行,以此提升测绘工作的质量。

[1]赵永伟.测绘的发展现状及在工程测量中的应用[J].城市建设理论研究,2012(20):52.

[2]达建兴.基于测绘发展现状的工程测绘技术应用分析[J].江西建材,2013(2):204-205.

[3]张安祥.浅谈工程测量中GPS技术的应用分析[J].中国新技术新产品,2011(12):125-126.

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