数字化测绘技术在工程测量中的应用

发表时间:2021/7/20   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷8期   作者:黄斌
[导读] 近年来我国的信息技术、工程测量技术
        黄斌
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        摘要:近年来我国的信息技术、工程测量技术、测绘技术飞速发展,伴随着GPS、伽利略、北斗等卫星的出现和发展,传统的测绘技术不断被更新,我国自主研发的北斗卫星也于2020年正式投入在使用,这一切都在促进测绘技术的发展,测绘技术的发展推动了工程测量向数字化的方向发展。本文针对数字化测绘技术及其对于工程测量的作用进行了阐述。
        关键词:数字化技术;工程测量;工程测绘
        引言:测绘技术在信息技术、遥感卫星定位系统的发展中不断进步,并出现了数字化测绘技术,而数字化测绘技术的出现对于工程测量来说具有里程碑式的意义,数字化测绘技术在很多方面对工程测量起到了重要的作用,为我们的生活提供了极大的便利。本文将针对以上内容进行介绍。
一、数字化测绘技术概述
        数字化测绘技术是相比较于人工模拟测图技术而言的,人工模拟测图技术就是由人工野外测量获取数据,并对数据进行处理,再对处理后的数据进行手工模拟绘图,得到DEM、地形图等产品。人工模拟测图的整个流程主要依赖人工进行,不可避免地会存在效率低,精度差等的问题。而伴随着信息技术、计算机软硬件、测绘仪器以及数字化测图软件的开发和利用,人工模拟测图技术逐渐被数字化测绘技术所取代,数字化测图技术是当今被广泛应用的测绘技术。数字化测绘技术,就是通过GPS等卫星、雷达以及无人机等遥感平台获取数据,对这些遥感数据进行存储,再进行传输。用户获得这些数据后,再对这些数据进行数字化处理,最后根据不同的用途将这些处理过后的数据进行输出,输出成各种数字产品。数字化测绘的整个流程主要依赖于信息技术,计算机软硬件和数字化测绘软件,大大解放了人工,并且能够在一些艰险的地区采集数据,提高了测绘的效率与输出成果的精度。此外因为数字化测图技术具有内外业一体化的特点,使得数字化测绘技术具有自动化、实时化的特点。
二、数字化测绘技术对于工程测量的有用性
(1)提高数据采集的效率
        传统的测绘技术在数据采集的过程中,通常采用水准仪和全站仪等仪器来获取地物的高程、距离等信息,需要测量人员携带许多仪器到野外进行采集,如果地形比较复杂,人无法到达就无法进行数据采集,而且因为采集数据的过程完全是人工进行的,还会受到天气等因素的影响,所以通常采集的数据精度不高,存在很大的误差。而且人工进行数据采集,其周期也比较长,面对复杂的地形,其困难也更多。另一方面对于采集获取的数据,需要人工进行记录的,工作量很大,而且有可能会因为人工的原因出现读取或记录数据的误差,但数字化测绘技术在数据采集的过程中,通常是通过卫星、雷达或无人机等遥感平台采集数据,并将这些数据存储在遥感平台的存储设备中,再进行数据的批量传输,这样不仅会提高采集数据的效率,而且还可以采集到一些人无法到达的地区的地表信息,保证所获取的数据的精度。
        例如在地震发生后,需要进行地震的救援工作,就需要了解震后地区的地形等信息,方便搜救工作的顺利进行。但是震后地区的地形比较复杂,而且还会具有发生余震的可能性,如果由测绘人员在震后地区的现场进行数据采集和地形勘探的话会比较危险,在这种情况下,就可以利用数字化测绘技术,通过无人机来对震后地区进行数据采集,利用数字化测图软件对无人机拍摄到的震后地区的影像进行处理,来获取发震地区震前震后的地表位移和形变量,在其他信息的协助下,了解到发震地区需要救援的地方,再开展救援工作。

无论是利用无人机来获取震后地区的影像还是利用数字化测绘软件进行数据处理输出成果的过程都是很快的,能够大大缩短地震救援前工作的时间,为地震救援提供最好的救援时机与救援地点。以上数字化测绘技术不仅可以应用于地震救援,还可以应用于滑坡、泥石流等其他地质灾害中,为这些地质灾害的预测、救援等工作提供极大的便利。
(2)提高数据存取的效率及安全性
        在传统的测绘技术的数据储存的过程中,通常是由人工进行记录储存在纸质的文件中,其存储的期限不是永久的而且存储的安全性也不是很高,如果要利用已有的数据来提供参考,需要调用已有数据,其流程比较复杂且要求较高。但在对通过数字化测绘技术获取的数据进行调用时,只需要在符合安全性和保密性的前提下,对数据进行拷贝和下载等即可使用,无论是效率还是安全性都非常高。且这些数据的在不被人工删除的情况下,是可以永久保存的,这样能够为需要利用不同时期的数据进行比对来获取所需成果的研究和工作提供极大的便利。另一方面,随着测绘技术应用领域的延伸,许多测绘工作获取的数据量是非常大的,如果采用传统的方法进行记录和存储,会存在诸多困难,但是利用数字化测绘技术,采用计算机存储数据,其存储量和存储效率是远远高于传统的测绘技术的。
        例如要对某一地区进行三维重建,就可以利用无人机对侧区进行拍摄,再利用拍摄得到的影像和测区的高程等信息及相应的数字化测绘软件,来对测区进行三维重建,从而满足不同的需要,得到不同的数字成果。而无人机拍摄到的测区影像的数据量是非常大的,如果这些数据由人工来进行拍摄,首先这样的工作量需要投入巨大的人力物力和财力,其次人工拍摄到的照片是不能够符合三维重建要求的。而且在我国任意地区的测绘数据都是国家机密,要依据法律对其进行保护,将其存放在计算机中,安全性和保密性更高,在利用这些数据的过程中,需要在符合安全性和保密性的前提下进行下载和拷贝。而且其存取效率也是非常高的。
(3)丰富工程测量的输出产品
        如今在我们的生活中,测绘技术的应用无处不在,例如我们常见的导航软件,还有地质灾害的预防与保护、水利工程的建设、重大工程的设计与施工放样、探月工程与载人航天等,其涉及的领域包括自然资源、交通运输、城乡建设、生态环境、航空航天、地震地质等。根据不同领域的不同需求,来便利人们的生活,满足人们各种各样的需要,利用数字化测绘技术进行工程测量,能够输出多种多样的数字产品,如DLG数字线画模型、DEM数字高程模型、DOM数字正射影像等,这些数字产品为构建数字城市提供了基础地理信息。满足了人们多种多样的需求,促进了社会便利和人民幸福。
        例如我们常见的高德软件,其导航定位的功能就是测绘数字化测绘技术的应用。其是由研发公司利用数字化测绘技术获取城市乡村地区的地表信息,将其汇总和处理,再进行数字化模拟,与其他技术进行融合,最终实现导航定位等功能的软件。而利用数字化测绘技术输出的地形图等在自然灾害的震后救援中也具有广泛的应用,因为数字化测绘技术具有内外业一体化的特点,能够提高地质灾害灾后救援的效率。
总结:近年来测绘技术飞速发展,数字化测绘技术的出现使得工程测量在多方面得到了进步,从数据采集、数据输入输出到数字成果的输出,数字化测绘技术从多方面、多角度对工程测量的发展和进步起到了促进作用。本文对数字化测绘技术在工程测量中的应用进行了阐述。

参考文献:
[1]袁延超. 李莉. 浅析数字化测绘技术及其在工程测量中的应用[J]. 工程技术(引文版):00254-00254.
[1]吕坚. 数字化测绘技术在地质工程测量中的应用及优化[J]. 地矿测绘, 2020,3(3):51-52.
[1]廖胤齐. 试论数字化测绘技术在地质工程测量中的应用分析[J]. 地矿测绘, 2020, 3(2):115-116.
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