APP下载

对地形测量与测绘技术的发展与应用的探讨

2020-12-08

中国金属通报 2020年24期
关键词:测绘测量工作

张 烁

(河北省地质调查院,河北 石家庄 050000)

信息技术在为大众生活带来便利的同时,也为地形测量测绘工作带来了新的发展模式,传统的测量测绘方式对测量人员的技术水平和测量设备要求极高,一旦测量测绘出现误差就会影响整体的建设结果。然而运用信息技术进行测量测绘工作不仅能够切实保证测量测绘数据的精准性,还能够节省人力物力,从地形测量、施工测量、竣工测量、控制测量和变形监控多个角度进行测量测绘工作,提高了测量结果的科学性和精确性。

1 地形测量与测绘技术的应用

随着信息技术的发展,现代化的测量测绘技术得到飞速发展,地形测量与测绘技术日趋成熟和完善,其测量思想主要是在现有技术的基础上,融入了信息技术,使测量结果标准化,测量过程自动化、信息化发展。地形测量与曾会技术本质就是对地形或地势等地质条件进行测量和分析的一种技术,主要用于城市规划和土地分配等方面,提供各种标准比例的测量图,为建设工作提供指导。在原本测量测绘技术体系中,受到施工人员技术水平和设备水平等因素的影响,导致应用程度不彻底,无法发挥出测量测绘技术的全部价值和作用。随着时代的进步,这种产生于数十年前的技术已经不能够满足现阶段的生产建设需求,因此测量测绘技术逐渐朝着信息化方向发展,逐渐取代了传统的测量测绘技术。随着传统测量测绘方式淡出历史舞台,新型技术和设备的需求不断加大,3S 技术得到了飞速发展。目前我国普及程度比较大的测量测绘技术是3S 技术,即卫星定位导航技术GPS、地理信息系统GIS 和遥感技术RS,三种技术各有千秋,巧妙地将地形数据的采集,评测和传输通过信息技术进行融合,基本满足现阶段的测量测绘需求,在很大程度上促进了地形测量测绘技术的发展[1]。

1.1 GPS卫星定位导航技术

卫星定位导航技术(GPS,Global Positioning System)即全球定位系统,该技术的研发始于20 世纪70 年代的美国,历时20 余年,建立出完善的测量测绘标准。利用卫星,实现对海、陆、空的三维定位于导航,是现阶段应用最为广泛的地形测量测绘技术。目前我国GPS 领域最高成就当属北斗定位导航系统,GPS技术拥有极高的抗干扰能力,在测量测绘工作中能够在最大程度上减少外界因素的干扰。使用GPS 技术对地形进行测量测绘时,能够对测量结果和数据进行实时的记录和上传,精准的进行全地形测量,因此GPS 技术受到业内人员的广泛追捧,也为我国地形测量测绘工作作出了一定的贡献。

1.2 GIS 地理信息系统

地 理 信 息 系 统(GIS,Geographic Information System 或 Geo-Information system)起源于20 世纪90 年代初,是一项应用数据库技术和计算机图形功能来处理地形数据的计算机系统。他的优势在于能够通过不同颜色和形状表示出不同的地质和地貌,为地形测量与测绘技术提供数据源参考,并利用数据库将测量测绘技术进行存储,极大程度上推动了测量测绘工作的信息化水平。此外随着信息技术的不断创新和完善,GIS 技术中也融入了职能系统和集成系统等先进的信息技术,使GIS 技术成为地形测量与测绘中不可或缺的一部分。

1.3 RS 遥感技术

遥感技术(RS,Remote Sensing)出现于20 世纪60 年代,其主要是利用卫星技术,实现对地形状况的实时监控,使测量测绘人员精准掌控地形地势的动态变化,并根据测量工作的实际需求,绘制出动态图纸,减少工作人员因地形不熟悉需进行的额外工作,提高测量测绘工作的效率。除此之外,遥感技术还能够将根据工作需要,将地形图像裁剪为波段不相同的图像,节省人力物力的支出。在测量测绘工作中信息技术的应用还能够建立出信息交互的平台,收录测量结果数据,在计算机上呈现出动态的数据结果,同时对开展过测量工作的地区地形进行记录,作为后续工作的参考和依据。数据和工作经验交流的过程也是工作能力提升的过程,有利于推动我国地形测量与测绘行业的健康发展。

3S 技术的协同应用中,三者各自发挥其优势作用,其工作流程大致如下:遥感技术为地理信息系统的信息源,地理信息系统为遥感技术提供技术手段支出,主要包括图形处理和数据处理。地理信息系统为实现对地形状况的实时监控,需卫星地位导航技术为其提供补测和补绘手段。综上所述,三种技术的结合使用能够为地形测量与测绘工作提供精准的数据和图形参考,提高监测的科学性和准确性[2]。

2 地形测量测绘技术的发展趋势

随着计算机技术的发展,地形测量测绘系统逐渐朝着自动化、智能化和数字化发展,测量测绘技术在3G 技术的基础上,逐渐融入了集成技术和软件技术,三维可视技术和人工智能技术的发展和应用也在很大程度上推动了地形测绘技术的先进性发展,使测量测绘数据的精准性得到了根本保障。现阶段的3G技术中虽能完全满足通信的需求,但在地形测量预测绘方面,3G 技术还存在一些弊端。3G 技术的三大运营商是移动联动和电信,其通话通能中利用时分同步码分多址和宽带码分多址进行数据的传输,在长期的实用过程中已经形成较为完善的运行体系。但3G 技术的图像传输能力还不够完善,但现阶段还没有一项技术能够完全取代3G 技术的传输功能和地位,因此工作人员在实际的应用中,还需不断地创新和优化,在原有的基础上,提高其图像传输能力,进一步推广3G 技术在地形测量与测绘领域的应用范围。GPS、GIS 和RS 技术在应用的过程中,还衍生出了一种新型的技术,即全球数字摄影测量系统,该技术能够实现对地形状况的实时监控,因此广泛受到测量人员的青睐[3]。

地形测量与测绘相关软件与数据库技术的创新和优化切实保障了测量数据的安全性和精准性。信息数据库的建立实现了数据的共享,为查询工作提供了便捷,紧跟时代发展的步伐,对测量数据和地形情况进行动态管理。测量软件的应用能够在很大程度上减少测量测绘工作中,人力物力资源的支出,减少不必要的工作流程,推动监测工作的便捷化、规范化发展。

随着计算机应用技术的发展,人工智能逐渐登上了历史舞台,人工职能能够基本取代测量测绘过程中的人员工作。此外专家系统测绘技术的应用程度也不断加大,利用计算机模拟专家的思维和意识,为地形测量测绘工作提供专业性指导,提高了工作的科学性和依据性,推动地形测量测绘技术的智能化、自动化发展[4]。

数字摄影测量系统(DPS)和专家系统技术(ES)与上述的卫星定位导航技术、地理信息系统和遥感技术组成了新型的5S技术体系,实现对测量测绘过程的全程监控,使工作流程规范化发展,增加了数据处理过程的科学性。对地形状况进行实时监控,并加以科学的推断。上述技术的协同发展,使地形测量测绘工作的开展有理可依有据可循。

3 地形测量预测绘技术的应用价值

3.1 增加数据的准确性

传统的测量测绘工作中,主要是以人工操作方式为主,即便应用专业化的设备,其精准性和数据的精确度也很难得到保障,测量数据的误差,会对后续工作造成很大程度的影响,严重降低测量的工作效率。除此之外,这种测量模式极易受到不稳定因素的影响,例如恶劣天气或员工自身状况等不确定因素。因此需使用现代化信息技术进行测量,利用信息技术构建出监测网络,此网络一旦形成,稳定性极高。基本不会受到天气等外部因素的影响,不仅减少了测量工作的人力资源投入,还能够切实保障数据的稳定性和安全性[5]。

3.2 简化工作流程

现代化技术的应用,使得地形测量测绘工作流程越来越完善,也在很大程度上简化了工作流程。地形测量的工作人员只需在室内操作电脑软件即可完成对数据的采集和记录,也降低了测量人员因外出测量发生安全事故的可能性。与此同时,测量数据通过计算机直接录入进数据库,后续的数据计算和分析等工作都由计算机自动进行,并将精确的结果呈现在工作人员面前,现阶段应用计算机技术,极大程度上缓解了工作压力,提高监测工作的效率。

3.3 提高测量测绘工作的安全性

地形测量与测绘工作的开展,受到地形地貌因素的影响,监测人员的人身安全会受到威胁。因此可以应用信息技术在难易测量的地区设立自动化监测站,利用卫星技术,实现站点与工作人员之间的数据交互,实时的将当地数据信息和气候情况信息返回到计算机终端上。测量人员不需要外出测量,只需在室内对结果数据进行核对即可,有效的提高了测量工作的安全系数,使测量人员的人身安全得到切实保障[6]。

4 测量方式的创新和优化

4.1 测量平面坐标的设置

为了形成统一的测量标准,保证后续测绘工作的顺利开展,完善的测量平台坐标系是非常重要的。坐标系是测量工作开展的基础和前提,因此需科学合理的进行坐标系的制定,严格遵循我国现行的多个三角控制点。其次在进行测绘工作时,其范围中经常会有不确定测绘点的存在,因此在坐标系制定时,还需严谨的确定其起始方位角度,这个方向一般为地球正磁北。

4.2 数据采集方式

在进行地形数据的采集时,需选择视野开阔,交通便利的地方,自动化勘察站点的选址也要遵循这个原理。并利用GPS 技术和互联网技术,建立站点之间的联系,切实保证所设勘测站点精准覆盖所监测地区。此外建立勘测站点之间的联系还便于数据信息的采集,便于相似站点之间的数据对比。除此之外,还能够让工作人员第一时间发现站点的故障情况,一旦整个监测网络中的某一环节或某一监测基站出现问题,计算机系统能够在第一时间发出预警,对故障发生地和故障原因进行精确的定位。然后再由专业的维修人员进行检修处理,切实保障了数据信息采集的时效性,为地形测量与测绘工作的发展提供信息化技术保障。在对地形进行测绘时,经常会受到建筑物和地形的影响,因此在测量的过程中,需确定多个点位作为参考标准,一般情况下以三个为最佳,这种方式能够实现对现场地形的精确再现。其次测量设备的距离不应过远,把误差控制在最小。若是对独点地物进行测量,则只需要一个点的数据就可以满足需求[7]。

5 结论

综上所述,信息化技术的多样化发展给地形测量测绘工作带来了新的机遇,它完全打破了传统的测量模式,完美的在测量中融入了自动化、智能化的技术和设备,实现了测量测绘模式的改革。突破了现有测量技术的静态限制,实现了数据和测量信息的动态获取,为工程建设提供了重要参考依据。3S 技术作为地形测量测绘技术的核心部分,应用程度将会越来越高,推动自动化智能化的测量测绘技术快速发展。

猜你喜欢

测绘测量工作
测绘工程质量管理与控制测绘质量的措施
测绘新技术在测绘工程中应用的常见问题及对策
工程测绘中GNSS测绘技术的应用
不工作,爽飞了?
二十四节气简易测量
日出日落的观察与测量
无人机在地形测绘中的应用
你所不知道的测量秘密
测量
选工作