工程测绘中现代测绘技术的应用分析

(整期优先)网络出版时间:2023-07-31
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工程测绘中现代测绘技术的应用分析

高想卓,赵凡

西安市勘察测绘院  陕西西安  710000

摘要:现代测绘技术正处于快速更新与发展的重要阶段,其能够为工程测绘带来更为有力的支持。本文围绕数字化测绘技术、无人机测绘技术、三维模型测绘技术等在工程测绘中的应用进行了简单探讨,希望能提供一定的参考。

关键词:工程测绘;数字化测绘技术;无人机

我国工程测绘行业正处于蓬勃发展的阶段,2020年全国工程测绘行业市场总规模已达到1500亿元。这一背景下,工程测绘要求不断提升,各种新技术也在行业的创新发展中发挥着重要作用,诸如智能测绘技术、无人机测绘技术、三维模型技术等,均将成为很长一段时间中测绘行业发展的重点。因此,需要着重研究现代测绘技术在工程测绘中的推广与应用,能为工程测绘创新进步以及提升发展带来有力支持。

一、工程测绘中数字化测绘技术的应用

步入数字化时代,数字技术的覆盖范围不断拓宽与延伸,使得测绘领域也逐步实现了数字化、智能化发展。数字化测绘技术具有高度自动化、测图精度高、出错或产生误差的几率低、图形编辑方便、能与人工智能技术相融合等优势,其相较于传统测绘技术而言,在多个方面更加能满足现代工程测绘的发展需要。近年来,数字化测绘技术被广泛应用于工程测绘的各个领域,使得测绘工作的开展变得更为高效、精准,能大幅提升测绘结果的精准度与可靠度。首先,数字化原图处理。传统工程测绘中,往往需要通过人工绘图的方式获得相应的工程图形,整个过程耗时耗力且容易出错,整体测绘水平偏低。而在数字化测绘技术的支持下,工程测绘工作中可通过数字化原图处理实现快速、精准地获取地图,大幅减少人工操作,同时避免人工操作造成的各种误差。测绘人员只需要在现场布设并操作扫描输入设备以及软件,便能在短时间内通过扫描矢量化、手扶跟踪数字化等方式快速获取地图。譬如图1所示的全站仪,其便具备经纬仪的功能以及测距、测坐标、放样、存储、计算等功能,能与数字化软件相配合并实现高效率、高精度测绘。其次,数字化绘图。工程测绘中往往需要绘制不同比例的多源地图,从而满足不同需求。其中大比例地图能包含大量详细信息,但不能从宏观、整体上反映地形地貌情况;小比例地图能反映大范围的地形情况,但不能容纳足够丰富的信息。借助数字化绘图手段,测量人员不仅能根据工作需要快速获得所需比例的地图,还能实现不同比例地图的相互转换,从而更加轻松、高效地完成各项工作。最后,数字化地籍测绘技术。工程测绘中应用数字化地籍测绘技术,需要先通过控制测量、碎部测量进行外业测量,然后需要借助数字化软件进行内业编绘,之后再通过软件进行面积分类统计,由计算机代替人工进行分幅控制和信息汇总,并实现高精准性测量。

图1 全站仪

二、工程测绘中无人机测绘技术的应用

无人机技术的快速发展,使得其在多个领域得以应用,并推动了多个行业的创新进步。对测绘行业而言,无人机技术与测绘技术的结合,推动了测绘水平的进一步提升。无人机测绘技术具有非接触采集、安全性高、快速采样、高分辨率成像等优势,能通过激光雷达对目标进行非接触式扫描,直接精准采集物体表面的三维数据,解决危险目标、环境及人员难以靠近等工程测绘实践问题。无人机测绘的激光雷达数据获取率可达每秒数十万点,角度分辨率的精准度能达到0.01,借助激光雷达实现厘米级精度下的场景数据获取以及高密度重复角度重叠采集,并且可根据实际需要选配和使用高清数码相机来增强场景建模的彩色信息获取。另外无人机测绘技术能与遥感技术相结合,进一步提高工程测绘的效率和精准度。无人机测绘遥感技术具有成本低、安全可靠、作业方式灵活便捷、高分辨率、针对性强、可获得多角度影像等优势,应用价值十分巨大。运用无人机测绘技术,往往需要通过无人机平台以及任务载荷子系统、地面控制子系统、数据链路子系统、影像数据处理及测绘成果制作子系统等进行综合作业。工程测绘中运用无人机平台时需要对平台参数进行综合考量,具体如表1所示。工程测绘中运用无人机测绘技术,需要确保无人机平台、电脑、软件以及各种附属装备准备齐全,根据实际需要对包括网络连接、RTK数据连接、服务地图类型、距离和面积单位、高程、最大飞行速度、拍摄模式、相机照片比例、相机白平衡模式、旁向重叠率、航向重叠率、边距等参数进行设置。之后需要通过计算进入测绘系统,选择调用工作任务,检查无人机起飞区域是否有障碍物,检查任务面积、预计测绘用时、SD存储卡容量等基本信息并行调整,然后便可进行起飞测绘,确保无人机按照提前设计好的路线进行精准测绘。通过软件对测绘数据进行自动处理,记录好相应数据即可。

表1 工程测绘中无人机平台主要参数要求

参数

要求

空载悬停时间

>40min

飞行速度

>25m/s

飞行高度

≥1500m

定位精度

垂直方向≥±1m

水平方向≥±1m

工作温度

-20℃~60℃

续航能力

≥20km

可抗环境风力

≥6级

三、工程测绘中三维测绘技术的应用

三维测绘技术是具有革命性的现代测绘技术,其能通过实景三维模型或精细模型进行测图,可实现高精度测绘,同时能减少80%以上外业工作量,有效降低作业成本,以及提高成图效率与质量。工程测绘中运用三维测绘技术,能有效满足三维视图需求,通过立体视图全面、准确表达所有测量信息,更好地对测绘数据就加以利用。另外三维测绘技术在工程测量中的应用还能支持狗拿工程设计施工以及城市规划,将地形地图数据应用和工程设计、建设等进行紧密结合,让工程测绘不再局限于工程建设前的准备阶段。目前工程测绘中三维测绘技术的应用主要表现为电子经纬仪、三维激光扫描、近景摄影测量、全景真三维影像技术等。其中电子经纬仪能在电子细分技术、滤波技术等的支持下大幅提升读数的精准度,还能自动对环境因素导致的误差进行修正,测量效率也明显提升。三维激光扫描则是将三维激光扫描仪和软件相配合,实现高效率、高精度、无接触性的扫描测量,通过获取工程测绘区域内各处点位三维空间坐标并构建相应三维模型的方式,快速完成高精准度的测绘工作。至于近景摄影测量和全景真三维影像技术,则分别对应近距离小区域测绘和远距离大范围测绘。

结语

综上所述,现代测绘技术的飞速发展使得工程测量水平不断提升,进而推动工程项目建设质量的有效提高。可预见的是,在测绘技术持续创新、进步的过程中,工程测量将迎来设备、技术、人才以及方法等方面的有效改善,最终为工程事业的多维度、高质量发展带来活力与保障。

参考文献:

[1]金雷.试论现代测绘技术在工程测量中的应用[J].居舍,2021(07):62-63.

[2]张龙.现代测绘技术在工程测量中的应用及完善策略[J].工程技术研究,2020,5(08):119-120.