第一篇:低空數(shù)碼航空攝影測量在大比例尺地形圖測繪中的應(yīng)用
龍源期刊網(wǎng) http://004km.cn 低空數(shù)碼航空攝影測量在大比例尺地形圖測繪中的應(yīng)用
作者:林翔
來源:《科技創(chuàng)新導(dǎo)報》2011年第17期
摘 要:介紹了攝影測量的發(fā)展階段,通過介紹低空數(shù)碼航空攝影測量技術(shù)在山區(qū)大比例尺地形圖測繪中的應(yīng)用,總結(jié)了生產(chǎn)的工藝流程和作業(yè)中應(yīng)注意的事項,重點總結(jié)了低空數(shù)碼航空攝影測量技術(shù)的優(yōu)越性。
關(guān)鍵詞:低空數(shù)碼航空攝影測量空三加密RTK測量
中圖分類號:TU198.3 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-198X(2011)06(b)-0142-01 1 引言
攝影測量有著較為悠久的歷史,19世紀中期,攝影技術(shù)一經(jīng)問世便應(yīng)用于測量。它從模擬測量開始,經(jīng)過解析攝影測量階段,現(xiàn)已進入數(shù)字攝影測量階段。低空數(shù)碼航空攝影測量技術(shù)作為新型地圖測繪技術(shù)中的一種,以其快速、靈活、高效的特點越來越多的應(yīng)用于測繪、國土、災(zāi)害應(yīng)急、林業(yè)、交通等行業(yè),本文以貴州省某地區(qū)為例,介紹低空數(shù)碼航空攝影測量技術(shù)在山區(qū)大比例尺地形圖測繪中的應(yīng)用,總結(jié)了低空數(shù)碼航空攝影測量技術(shù)的優(yōu)越性。2 傳統(tǒng)航空攝影測量技術(shù)的發(fā)展
長期以來,我國航空攝影大量使用的是進口模擬航攝相機,價格昂貴,由于使用的是膠片,需要用昂貴的儀器進行膠片影像數(shù)字化,而且膠片動態(tài)范圍小,航空攝影質(zhì)量低,測圖周期長,影響整個行業(yè)進步。近年來,隨著全數(shù)字攝影測量工作站的國產(chǎn)化,大大推進了我國數(shù)碼航空攝影測量的發(fā)展,許多進口數(shù)碼航攝相機如:DMC、UCD、UCPX等越來越多的運用于測繪工程中,直接獲取數(shù)字影像,結(jié)合現(xiàn)代通訊技術(shù)、GPS差分定位、慣性導(dǎo)航等技術(shù),實現(xiàn)了航測內(nèi)業(yè)許多方面的自動化,現(xiàn)已逐步取代模擬航空攝影測量大量運用于基礎(chǔ)測繪、大面積地形測量等大型項目。3 低空數(shù)碼航空攝影測量技術(shù)的優(yōu)勢
由于傳統(tǒng)航空攝影測量對機場和天氣條件的依賴性較大,成本較高,航攝周期較長,限制了數(shù)字攝影測量技術(shù)在大比例尺地形測繪中應(yīng)用。低空數(shù)碼航空攝影測量技術(shù),是以全數(shù)字航空攝影測量理論為基礎(chǔ),發(fā)展衍生出的小型航空數(shù)字攝影測量系統(tǒng),它包括超小型飛機、航空數(shù)碼相機、姿態(tài)控制云臺以及后期數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)等部分。飛行平臺可以是超輕型飛機、動力三角翼、無人機、無人飛艇等。無需機場起降,航高相對較低,一般在云下飛行,具有機動、快速、經(jīng)濟等優(yōu)勢,同時數(shù)碼相機可以通過調(diào)節(jié)光圈、快門和感光度ISO,并通過軟件對彩色、反差、亮
龍源期刊網(wǎng) http://004km.cn 度進行調(diào)整和消霧處理,從而在陰天、輕霧天也可獲得合格的彩色影像。因此小范圍的大比例尺地形測繪任務(wù)也可以采用數(shù)字攝影測量,將大量外業(yè)工作轉(zhuǎn)入內(nèi)業(yè),縮短了成圖周期、提高了工作效率。
低空數(shù)碼航空攝影測量技術(shù)的應(yīng)用案例 4.1 測區(qū)概況
該測區(qū)位于貴州省某地,屬山地地形,常年多雨和霧,面積18平方公里,成圖比例尺1:500。4.2 航空攝影
本次航空攝影采用動力懸掛滑翔三角翼作為航攝系統(tǒng)的飛行承載平臺,航攝相機為德國祿萊AICmodular P45,三千九百萬像素,專為航空攝影和工業(yè)測量而設(shè)計的高分辨率中福面數(shù)碼專業(yè)量測相機,凝聚慣性導(dǎo)航、GPS空間定位、自動化控制等高科技成果的全自動三軸航攝相機姿態(tài)實時糾正云臺,從而使航攝相機保持相對穩(wěn)定,保證了拍攝質(zhì)量。本測區(qū)13條航線共523張像片, 4.3 像片控制測量
像片控制測量的意義在于把航攝資料與大地成果聯(lián)系起來,使像片量測具有與地面測量相同的數(shù)學(xué)關(guān)系。像控點按區(qū)域網(wǎng)布設(shè)平高點,基線間隔為4條。像控點測量是在測區(qū)基礎(chǔ)控制網(wǎng)下采用GPS RTK進行。外業(yè)刺點要選在道路拐角、斑馬線、低矮的房角等明顯的的地方,并繪制點位圖,以便內(nèi)業(yè)加密時能夠準確量測。4.4 空中三角測量
數(shù)碼影像的內(nèi)定向無需人工干預(yù),自動生成內(nèi)定向參數(shù)。經(jīng)過人工選擇連接點以完成相對定向、模型連接、航帶連接,連接點和像控點的點位需反復(fù)調(diào)試,使其滿足1∶500比例尺地形圖航測空三加密的各項限差要求。4.5 內(nèi)業(yè)立體采集、編輯
內(nèi)業(yè)采集、編輯采用GEOWAY和JX4軟件。立體采集時除等高線水涯線采用手畫線方式外,其余線狀地物均準確切準每一個線節(jié)點以提高采集精度。房屋切準房頂邊緣,由外業(yè)作房檐改正,同時規(guī)則房屋要自動直角化。仔細采集井、電桿等細小地物,以減小野外補測的工作量。因陰影、遮擋等原因不能準確定位和定性的地物地貌做好標(biāo)記,以便外業(yè)補測。4.6 外業(yè)調(diào)繪補測、精度檢測分析
龍源期刊網(wǎng) http://004km.cn 外業(yè)調(diào)繪的工作內(nèi)容主要是:房檐改正、地名調(diào)注、植被核查,補測隱蔽地物、新增地物和丟漏的地物等,糾正內(nèi)業(yè)采集的錯誤,并對成圖結(jié)果進行精度檢測。為檢測成果的精度,在測區(qū)內(nèi)均勻選取5幅圖,分別用RTK和全站儀對影像上明顯的地物點如房角、電桿、道路拐角等進行測量,測量結(jié)果與內(nèi)業(yè)采集數(shù)據(jù)進
行比較,平面點位中誤差為:18cm,高程中誤差為:26cm,滿足國家規(guī)范要求。
本次測繪從航空攝影到最后成圖只用了15天時間,高效、快速的完成了任務(wù)。5 結(jié)論
通過以上的論證和案例分析,可以得出結(jié)論:(1)低空數(shù)碼航空攝影測量技術(shù)是一種智能化、自動化、高效快速、經(jīng)濟節(jié)約的測繪方法。
(2)可進行小面積(甚至幾平方公里)大比例尺地形測量,將常規(guī)測量的大量外業(yè)工作轉(zhuǎn)入內(nèi)業(yè),縮短成圖周期、提高工作效率。
(3)隨著數(shù)碼相機、通訊技術(shù)、GPS定位、慣性導(dǎo)航等技術(shù)的不斷發(fā)展,加之我國即將對低空空域的開放,低空數(shù)碼航空攝影測量技術(shù)將會廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)。
參考文獻
[1] 陳華剛,王昌翰.低空數(shù)字攝影系統(tǒng)在山地區(qū)域制作1∶500數(shù)字線劃圖試驗研究[J].測繪與空間地理信息,2008:157-159.[2] 王佩軍,徐亞明.攝影測量學(xué)[M].武漢大學(xué)出版社,2005:135-136.[3] 張建霞,王留召,蔣金豹.基于數(shù)字影像的低空攝影測量研究[J].測繪通報,2006,12.
第二篇:大比例尺地形圖測繪實習(xí)報告
實習(xí)報告 一.實習(xí)目的
1.鞏固和深化課堂所學(xué)的理論知識,在實踐中訓(xùn)練和分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)綜合應(yīng)用測量知識的能力,把課堂所學(xué)知識與解決實際問題能力有機結(jié)合起來。2.進一步熟練掌握常規(guī)儀器的使用方法,提高外業(yè)測量、內(nèi)業(yè)計算、地形繪圖 的技能,具備從事測繪工作的初步素質(zhì)。
3.掌握大比例尺繪制的全過程,如1:500的地形圖從圖根控制到繪制地形圖的全過程
4.培養(yǎng)一絲不茍的測繪技術(shù)工作態(tài)度,培養(yǎng)吃苦耐勞、團結(jié)友愛的、集體協(xié)作的精神,為今后解決實際工作的有關(guān)測量工作的問題打下堅實的知識基礎(chǔ)和能力貯存。二.實習(xí)任務(wù)
1.繪制圖幅為50×40cm2,比例尺為1:500的地形圖一張。2.完成400—600閉合水準路線的測量工作,掌握其全過程。3.了解水準儀、全站儀的構(gòu)造和使用方法。三.實習(xí)流程
1.探勘測區(qū),選好控制點,領(lǐng)取水準儀和其他配套工具,并對儀器進行檢核。2.了解四等水準測量的實習(xí)步驟及水準儀的正確使用方法。3.做好出測前的儀器和人員的安排。
4.水準控制測量,測出各控制點的上、中、下絲讀數(shù),并記錄。5.閉合水準路線計算,計算出各點高程,核算超出誤差重測。
6.使用全站儀進行平面控制測量—導(dǎo)線外業(yè),測出各控制點的角度和距離。7.導(dǎo)線內(nèi)業(yè)計算,計算出各點的坐標(biāo)。
8.大比例尺地形圖碎步測量。使用全站儀和小平板對碎步點進行繪制。9.實習(xí)報告的編寫。
10.報告考評及工作總結(jié)。四.實習(xí)安排
1.人員的安排:每個班分為四個小組,每個小組選出一名組長負責(zé)本組的測量安排工作。組長對組員安排有致,做到充分利用。
2.時間安排:在老師規(guī)定的時間內(nèi)完成測量任務(wù)。3.測量任務(wù)的安排:按照流程進行。五.測量中要具體做到:
1.熟悉各種測量儀器的結(jié)構(gòu)原理和用途,熟練使用水準儀、經(jīng)緯儀的各種使用方法,掌握儀器的檢驗和校正方法。
2.明白各種測量誤差的來源是主要有三個方面:(1)儀器誤差:這是儀器本身在制造的過程過程中它的精度所決定的,屬于客觀誤差來源。(2)觀測誤差:由于測量者的技術(shù)及水平的限制,造成的觀測誤差屬于主觀誤差來源。(3)外界影響誤差:測量是處于外界環(huán)境之下的工作因此或多或少會受到外界條件的影響如溫度、大氣折射、地球曲率、地面沉降等多種因素的影響而這些因素又時時處于變動中,很難控制,屬于可變動誤差來源。
3.避免測量結(jié)果錯誤,最大限度的減少測量誤差,要求作到:(1)在儀器選擇上要選擇精度較高的合適儀器。(2)提高測量者自身的測量水平,降低誤差水平。(3)通過各種數(shù)據(jù)處理方法減少誤差。4.熟悉了儀器的使用和明白了誤差的來源和減少措施,還應(yīng)掌握一套科學(xué)的測量方法,在測量中要遵循一定的測量原則,如:“從整體到局部”、“先控制后碎部“、”由高級到低級“的工作原則,并做到步步有檢核。這樣不僅可以防止誤差的積累,及時發(fā)現(xiàn)錯誤,還能提高測量的效率。六.實習(xí)內(nèi)容 1.測量順序
首先,進行儀器檢校及踏勘選點,將控制點選在空曠、土質(zhì)堅硬并且相鄰點可以通視處點位選定之后,應(yīng)立即畫—個“十”字作為標(biāo)志,并編寫點號與組別,同時繪制“點之記”。其次,進行高程控制測量,采用四等水準測量獲得圖根控制點的高程。
再次,利用全站儀進行平面控制的測量(平坦地區(qū)量距方便的情況下一般布設(shè)閉合導(dǎo)線)。(1)以兩個測回對水平角進行觀測;
(2)邊長測量,是利用全站儀來觀測的,一般每兩個控制點間的平距進行往返觀測;(3)平面坐標(biāo)計算首先校核外業(yè)觀測數(shù)據(jù),在觀測成果合格的情況下進行閉合差分配,然后由起算數(shù)據(jù)推算各控制點的平而坐標(biāo)。最后,完成大比例尺地形圖的繪制。
(1)抄錄控制點的平面和高程成果,展繪到圖上;(2)進行地形圖的拼接、檢查與整飾。2.測量方法
(1)了解測區(qū)的基本地形條件,根據(jù)測區(qū)的范圍及大比例尺(1:500)測圖要求,確定控制網(wǎng)的布設(shè)方案進行選點??刂泣c應(yīng)選在“土質(zhì)堅實、地勢平坦,便于保存標(biāo)志和安置儀器”的地方,相鄰導(dǎo)線點之間應(yīng)該通視良好,便于測角和量距。點位選定之后,應(yīng)畫—個“十”字作為標(biāo)志,并編寫點號與組別。2.等外水準測量,用水準儀沿路線設(shè)站,單程施測,采用雙面尺法進行觀測,視線長度小于100m,同測站兩次高差的差數(shù)不大于6mm,路線容許高差閉合差為mm(或mm),式中L為路線長度的公里數(shù),n為測站數(shù)。在每個控制點上用全站儀觀測 2測回:要求上、下半測回角值之差不得大于42″,兩測回互差不大于38″。用全站儀對個導(dǎo)線邊長進行往返觀測,要求其相對誤差小于1/3000。3.利用小平板儀與全站儀進行碎部點的觀測與地形圖的繪制。4.進行地形圖的拼接、檢查與整飾。3.精度要求
(1)采用雙面尺法進行觀測,視線長度小于100m,同測站兩次高差的差數(shù)不大于6mm,路線容許高差閉合差為mm(或mm),式中L為路線長度的公里數(shù),n為測站數(shù)。同一邊往、返測高差之差不得超過4D厘米(式中D為以百米為單位的邊長);路線高差閉合差的限差為厘米(n為邊數(shù))。
(2)全站儀觀測 2測回:要求上、下半測回角值之差不得大于42″,兩測回互差不大于38″。用全站儀對個導(dǎo)線邊長進行往返觀測,要求其相對誤差小于1/3000。
(3)抄錄控制點的平面和高程成果,展繪到圖上,要求控制點間的圖上長度與坐標(biāo)反算長度之差不超過 0.3mm。站點經(jīng)緯儀對中偏差應(yīng)小于5mm,以較遠的點作為定向點并在測圖過程中隨時檢查,經(jīng)緯儀法測圖時歸零差應(yīng)小于4′。對另一圖根點高程檢測的較差應(yīng)小于0.2h(h為基本等高距)。跑尺選點方法可由近及遠,再由遠到近,順時針方向行進。所有地物和地貌的特征點都應(yīng)立尺。地形點間距為30m,視距長一般不得超過80m。
第三篇:GPS在測繪中的應(yīng)用
GPS 在高速公路測量中的應(yīng)用 隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展,GPS技術(shù)步入公路行業(yè)。我經(jīng)過對GPS測量的學(xué)習(xí)情況作以下淺談:
一、GPS測量簡介
全球定位系統(tǒng)GPS是美國陸??杖娐?lián)合研制的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),作為新一代的衛(wèi)星導(dǎo)航和定位系統(tǒng),不僅具有良好的抗干擾性和保密性,而且具有全球性、全天候、連續(xù)性、實時性的精密三維導(dǎo)航與定位能力,能為各類用戶提供精密的三維坐標(biāo)、速度和時間。單點導(dǎo)航定位與相對測地定位是GPS應(yīng)用的兩個方面,對常規(guī)測量而言相對測地定位是主要的應(yīng)用方式。
全球定位系統(tǒng)是美國研制并投入使用的衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。在測量領(lǐng)域,GPS系統(tǒng)已廣泛用于大地測量、工程測量、以及地形測量等各個方面,尤其是實時動態(tài)(RTK)定位技術(shù)在公路測量中蘊含著巨大的技術(shù)潛力。
二、GPS技術(shù)在公路測量中的應(yīng)用前景
目前公路勘測中雖已采用電子全站儀等先進儀器設(shè)備,但常規(guī)測量方法受橫向通視和作業(yè)條件的限制,作業(yè)強度大,且效率低,大大延長了設(shè)計周期。利用GPS測量能克服上述列舉的缺陷,并提高作業(yè)的效率,減輕勞動強度,保證了各級公路測設(shè)質(zhì)量。相對于以往測量來說,GPS測量主要有以下特點:
①測站之間無需通視。測站間相互通視一直是測量學(xué)的難題。GPS這一特點,使得選點更加靈活方便。
②定位精度高。一般雙頻GPS接收機基線解精度為5mm+1ppm,而紅外儀標(biāo)稱精度為5mm+5ppm,GPS測量精度與紅外儀相當(dāng),但隨著距離的增長,GPS測量優(yōu)越性愈加突出。③觀測時間短。在小于20km的短基線上,快速相對定位一般只需5min觀測時間即可。④提供三維坐標(biāo)。GPS測量在精確測定觀測站平面位置的同時,可精確測定觀測站的大地高程。
⑤操作簡便。GPS測量的自動化程度很高,在觀測中測量員的主要任務(wù)是安裝并開關(guān)儀器、量取儀器高和監(jiān)視儀器的工作狀態(tài),而其他觀測工作如衛(wèi)星的捕獲、跟蹤觀測等均由儀器自動完成。
當(dāng)前,公路測量的技術(shù)潛力蘊于RTK(實時動態(tài)定位)技術(shù)的應(yīng)用之中,RTK技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用,有著非常廣闊的前景。
三、RTK技術(shù)在公路測量中的應(yīng)用
3.1實時動態(tài)(RTK)定位技術(shù)簡介:是以載波相位觀測值為根據(jù)的實時差分GPS(RTK)技術(shù),它是GPS測量技術(shù)發(fā)展的一個新突破,在公路工程中有廣闊的應(yīng)用前景。眾所周知,無論靜態(tài)定位,還是動態(tài)定位等定位模式,由于數(shù)據(jù)處理滯后,所以無法實時解算出定位結(jié)果,而且也無法對觀測數(shù)據(jù)進行檢核,這就難以保證觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量。在實際工作中經(jīng)常需要返工來重測由于粗差造成的不合格觀測成果。解決這一問題的主要方法就是延長觀測時間來保證測量數(shù)據(jù)的可靠性,這樣一來就降低了GPS測量的工作效率。實時動態(tài)定位(RTK)
系統(tǒng)由基準站和流動站組成,建立無線數(shù)據(jù)通訊是實時動態(tài)測量的保證。實時動態(tài)(RTK)定位有靜態(tài)定位和動態(tài)定位兩種測量模式,兩種定位模式相結(jié)合,在公路工程中的應(yīng)用可以覆蓋公路勘測、施工放樣、監(jiān)理和GIS(地理信息系統(tǒng))前端數(shù)據(jù)采集。
3.2應(yīng)用。最新的RTK技術(shù)在公路測設(shè)中具備以下幾個功能和作用:
①繪制大比例尺地形圖。高等級公路選線多是在大比例尺(1:1000或1:2000)帶狀地形圖上進行。用傳統(tǒng)方法測圖,先要建立控制點,然后進行碎部測量,繪制成大比例尺地形圖。這種方法工作量大,速度慢,花費時間長。用實時GPS動態(tài)測量可以完全克服這個缺點,只需在沿線每個碎部點上停留一兩分鐘,即可獲得每點的坐標(biāo)、高程。結(jié)合輸入的點特征編碼及屬性信息,構(gòu)成帶狀所有碎部點的數(shù)據(jù),在室內(nèi)即可用繪圖軟件成圖。由于只需要采集碎部點的坐標(biāo)和輸入其屬性信息,而且采集速度快,因此大大降低了測圖難度,既省時又省力,非常實用。
②道路中線放樣。設(shè)計人員在大比例尺帶狀地形圖上定線后,需將公路中線在地面上標(biāo)定出來。采用實時GPS測量,只需將中樁點坐標(biāo)輸入到GPS電子手簿中,系統(tǒng)軟件就會自動定出放樣點的點位。由于每個點測量都是獨立完成的,不會產(chǎn)生累計誤差,各點放樣精度趨于一致。
③道路的橫、縱斷放樣和土石方量計算??v斷放樣時,先把需要放樣的數(shù)據(jù)輸入到電子手簿中,生成一個施工測設(shè)放樣點文件,并儲存起來,隨時可以到現(xiàn)場放樣測設(shè);橫斷放樣時,先確定出橫斷面形式(填、挖、半填半挖),然后把橫斷面設(shè)計數(shù)據(jù)輸入到電子手簿中(如邊坡坡度、路肩寬度、路幅寬度、超高、加寬、設(shè)計高),生成一個施工測設(shè)放樣點文件,儲存起來,并隨時可以到現(xiàn)場放樣測設(shè)。同時軟件可以自動與地面線銜接進行“戴帽”工作,并利用“斷面法”進行土方量計算。通過繪圖軟件,可繪出沿線的縱斷面和各點的橫斷面圖來。因為所用數(shù)據(jù)都是測繪地形圖時采集而來的,不需要到現(xiàn)場進行縱、橫斷面測量,大大減少了外業(yè)工作。而且必要時,可用動態(tài)GPS到現(xiàn)場檢測復(fù)合,這與傳統(tǒng)方法相比,既經(jīng)濟又實用。
3.3RTK技術(shù)的優(yōu)點:
①實時動態(tài)顯示經(jīng)可靠性檢驗的厘米級精度的測量成果(包括高程)。②徹底擺脫了由于粗差造成的返工,提高了GPS作業(yè)效率。
③作業(yè)效率高,每個放樣點只需要停留1-2s,流動站小組作業(yè),每小組(3-4人)可完成中線測量5-10km,其精度和效率是常規(guī)測量所無法比擬的。
④在中線放樣的同時完成中樁抄平工作。
⑤應(yīng)用范圍廣,可以涵蓋公路測量(包括平、縱、橫),施工放樣,監(jiān)理,竣工測量,養(yǎng)護測量,GIS前端數(shù)據(jù)采集諸多方面。
⑥如輔助相應(yīng)的軟件,RTK可與全站儀聯(lián)合作業(yè),充分發(fā)揮RTK與全站儀各自的優(yōu)勢。
第四篇:測繪技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用
測繪技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用
劉吉羽
(華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 信息學(xué)院 廣東 廣州 510642)
摘要:現(xiàn)今測繪技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用可以說是非常廣泛,測繪技術(shù)是土木工程的必要技術(shù)支撐,兩者是密切相關(guān),不可分割的。本文簡單的介紹了測繪技術(shù)的發(fā)展情況,引入工程測量學(xué)的概念,并通過對測繪技術(shù)在工程建設(shè)各個階段的應(yīng)用情況的說明,表明土木工程與測繪技術(shù)是密切相關(guān)的兩個學(xué)科。
關(guān)鍵詞:土木工程;測繪技術(shù);工程測量
1.土木工程與測繪技術(shù)密切相關(guān)
土木工程是建造各類工程設(shè)施的學(xué)科,技術(shù)和工程的總稱。是一種工程分科,指用石材,磚,砂漿,水泥,混凝土,鋼材,鋼筋混凝土等建筑材料修建房屋,鐵路,道路,橋梁,隧道,運河,迪拜,港口等工程的生產(chǎn)活動和工程技術(shù)。如此多與人類生活息息相關(guān)的工程,在規(guī)劃設(shè)計,施工建設(shè)和運營管理等各個階段都會涉及到測量的相關(guān)工作。由此還產(chǎn)生了一門學(xué)科——工程測量學(xué),主要研究在工程,工業(yè)和城市建設(shè)以及資源開發(fā)各個階段所進行的地形和有關(guān)信息的采集和處理,施工放樣,設(shè)備安裝,變形監(jiān)測分析和預(yù)報等的理論,方法和技術(shù),以及對測量和工程有關(guān)的信息進行管理和使用的研究。所以,測繪技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用可以說是非常廣泛,測繪技術(shù)是土木工程的必要技術(shù)支撐,兩者是密切相關(guān),不可分割的。
2. 現(xiàn)代測繪技術(shù)發(fā)展情況
隨著科技的不斷發(fā)展,先進的地面測量儀器日益增多,為工程測量提供了先進的技術(shù)工具和手段。如光電測距儀、精密測距儀、電子經(jīng)緯儀、全站儀、電子水準儀、數(shù)字水準儀、激光準直儀、激光掃平儀等,為工程測量向現(xiàn)代化、自動化、數(shù)字化方向發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件,改變了傳統(tǒng)的工程控制網(wǎng)布網(wǎng)、地形測量、道路測量和施工測量等的作業(yè)方法。無需棱鏡的測距儀解決了難以攀登和無法到達的測量點的測距工作;電子速測儀為細部測量提供了理想的儀器;精密測距儀的應(yīng)用代替了傳統(tǒng)的基線丈量[1]。
近年來,空間定位技術(shù)、航空航天技術(shù)地面儀器一體化技術(shù)和地理信息技術(shù)研究越見深入,導(dǎo)致測繪學(xué)科發(fā)生了革命性的飛躍,使得測繪的作業(yè)方式、生產(chǎn)手段和組織形式等發(fā)生了巨大的變化。3S技術(shù)以及數(shù)字化測繪技術(shù)的廣泛應(yīng)用,已成為測量工作發(fā)展的趨勢。
3. 測繪技術(shù)在工程建設(shè)各個階段的應(yīng)用情況
3.1在工程勘測設(shè)計階段
任何一項工程都必須按照自然條件和預(yù)期目的進行選址和勘測設(shè)計。在此階段的測量工作,主要是提供各種比例尺的地形圖設(shè)計人員進行設(shè)計。
由于衛(wèi)星定位方便快捷,布網(wǎng)和觀測不受時間和空間的限制,高精度、高效率,觀測和數(shù)據(jù)處理高度自動化,所以,勘測坐標(biāo)框架即控制網(wǎng)的建立,已由衛(wèi)星定位代替了傳統(tǒng)的二角測量。目前,國家大地網(wǎng)、城市控制網(wǎng)、工程控制網(wǎng)的建立與改造己普遍地應(yīng)用GPS技術(shù),在石油勘探、高速公路、通信線路、地下鐵路、隧道貫通、建筑變形、大壩監(jiān)測、山體滑坡、地震的形變監(jiān)測、海.島或海域測量等也已廣泛的使用GPS技術(shù)[2]。
規(guī)劃、設(shè)計用的地形圖則普遍由數(shù)字攝影測量技術(shù)或野外數(shù)字測圖技術(shù)獲得。利用數(shù)字地形圖,實現(xiàn)二維虛擬現(xiàn)實和工程設(shè)計仿真,可及時計算相應(yīng)的土石方工程量,進行多種設(shè)計方案的比較,選取最優(yōu)化設(shè)計方案。
3.2在工程施工建設(shè)階段
工程施工建設(shè)階段的測量工作主要是按設(shè)計要求將設(shè)計的建筑物位置,形狀,大小及高程在實地標(biāo)定出來,以便進行施工;另一方面作為施工質(zhì)量的監(jiān)督,還需進行工程質(zhì)量監(jiān)理。測量工作是工程施工的眼睛,在工程建設(shè)中起著至關(guān)重要的作用。
在該階段可用采用具有自動跟蹤和連續(xù)顯小功能的測距儀或者全站儀進行放樣和土石方測量,或者利用GPS的RTK技術(shù)算出定位點的工程獨立坐標(biāo),在測區(qū)根據(jù)工程需要進行相關(guān)的定位放樣和測繪工作。該方法方便快捷、精度可靠,配合移動通信和網(wǎng)絡(luò)通信等手段,還可以實現(xiàn)遠程實時監(jiān)控。在進行城市大面積大比例尺地形圖、地籍圖測繪與更新以及大型工程勘測時,可以利用航空攝影測量的方法,提供數(shù)字的、影像的、線劃的多種形式的地圖成果[1]。利用智能全站儀、CCD攝像機和其他相關(guān)控制器件,可以實現(xiàn)工程機械的自動化運行和遠程工程質(zhì)量及安全監(jiān)控,不僅快速高效,而目能有效保護施工人員的安全健康。
3.3在工程竣工驗收階段
應(yīng)用現(xiàn)代測繪技術(shù)能快速地測繪竣工圖和進行工程設(shè)計尺寸的檢核,并按數(shù)字工程的要求進入二維可視化、網(wǎng)絡(luò)化的工程管理信息系統(tǒng),作為工程驗收評估和日后長期安全監(jiān)護的原始依據(jù)。
3.4在工程運行管理階段
工程運營管理階段測量工作的主要任務(wù)是工程建筑物的變形觀測。在工程建筑物運營期間,為了監(jiān)視其安全和穩(wěn)定的情況,了解其設(shè)計是否合理,驗證設(shè)計理論是否正確,需要定期對其位移,沉降,傾斜以及搖擺等進行觀測,稱為變形觀測。
現(xiàn)代測繪技術(shù)提供了連續(xù)、實時的安全監(jiān)控乎段,如:無棱鏡測距全站儀實現(xiàn)無人作日標(biāo)測量;自動跟蹤與照準全站儀(測量機器人)實現(xiàn)無人值守自動跟蹤觀測;智能脈沖圖像全站 儀實現(xiàn)定位與拍攝同步;電了水準儀實現(xiàn)精密測高自動讀數(shù);二維激光掃描實現(xiàn)快速獲取特定日標(biāo)的立體模型等。衛(wèi)星定位技術(shù)也被應(yīng)用于自動化監(jiān)測系統(tǒng),如武漢大學(xué)研制的C PS自動化位移監(jiān)測系統(tǒng).;青華大學(xué)研制的CPS橋梁安全監(jiān)測系統(tǒng)、河海大學(xué)研制的GPS一機多天線系統(tǒng)等都已成功應(yīng)用于實際工程監(jiān)測[3]。
4.結(jié)語
總之,土木工程和測繪工程是兩個無法分割的學(xué)科。隨著現(xiàn)代測量技術(shù)的不斷創(chuàng)新和新設(shè)備的發(fā)明,測量科學(xué)在突飛猛進中發(fā)展,這些技術(shù)和設(shè)備同時也促進著其他相關(guān)學(xué)科或技術(shù)的發(fā)展,尤其在對建設(shè)精度要求越來越高的土木工程項目建設(shè)中這種進步尤為重要。兩個領(lǐng)域的研究者都應(yīng)該要互相學(xué)習(xí)彼此的知識。測繪人應(yīng)該積極了解土木工程的相關(guān)知識,以便于在測量工作時能夠提高效率,處理各種問題。土木工程的建設(shè)者應(yīng)努力掌握現(xiàn)代測繪新技術(shù),自覺地應(yīng)用現(xiàn)代測繪技術(shù),以促使土木工程測控技術(shù)自動化,使工程建設(shè)安全高效的進行。
參考文獻:
[1] 王延鑫,張學(xué)軍.我國工程測量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2010(3):60.[2] 高海清,GPS定位技術(shù)在土木工程測量中的應(yīng)用[J].西北電力技術(shù),2004(5):93.[3] 王晏民,洪立波,過靜珺,等.現(xiàn)代工程測量技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用[J.]測繪通報,2007(4): 1-4.
第五篇:測繪在城市規(guī)劃中的應(yīng)用和發(fā)展趨勢
測繪在城市規(guī)劃中的應(yīng)用和發(fā)展趨勢 “規(guī)劃是龍頭,測繪是基礎(chǔ)”。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,城市建設(shè)日新月異,城市規(guī)劃正發(fā)生著重大變革,這些變革對測繪行業(yè)提出了更新、更高的要求。本文就測繪在城市規(guī)劃中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢作一些粗略的探討。
一、城市規(guī)劃設(shè)計對測繪信息的需求測繪是運用科學(xué)的理論、方法和技術(shù)獲取城市中與空間位置有關(guān)的各種數(shù)據(jù)資料和圖形,準確反映城市地表的自然、經(jīng)濟、社會諸多要素的特征、形態(tài)、位置、大小、分布、類別、名稱以及其它的重要信息。合理的城市規(guī)劃,指導(dǎo)城市建設(shè)循序漸進,而編制城市各種規(guī)劃又必須有城市測繪資料作保障;在實施城市規(guī)劃過程中,城市測繪顯得更為重要,諸如征地、放線、驗線等基礎(chǔ)工作都離不開測繪,只有在城市規(guī)劃中實施城市測繪,才能確保城市規(guī)劃的連續(xù)性、完整性和統(tǒng)一性,確保規(guī)劃的正確執(zhí)行和實施。
二、測繪在城市規(guī)劃管理中的作用
1、紅線管理。紅線管理分規(guī)劃紅線和建筑紅線,規(guī)劃紅線包括道路紅線和用地紅線,要求1∶500—1∶2000地形圖,是規(guī)劃管理的重要手段;建筑紅線包括放驗紅線和竣工驗收,要求1∶500地形圖,對圖紙的精度要求比較高。
2、市政管理。包括市政道路設(shè)施和地下管線。市政道路管理要求掌握完備的現(xiàn)狀道路,需要建立專題的現(xiàn)狀道路數(shù)據(jù)庫,細分道路等級、路面組成和路面設(shè)施。地下管線管理不僅要重視各類管線的水平位置關(guān)系、縱向交織關(guān)系,還要細分其區(qū)域結(jié)構(gòu),反映出供電配電區(qū)域、排水匯水區(qū)域劃分等界線。
3、舊城改造與拆遷管理。拆遷補償是舊城改造的關(guān)鍵,需要建立舊城改造拆遷估算系統(tǒng),對整片街區(qū)改造、道路沿線拓寬涉及的拆遷量進行準確測算,要求調(diào)查表格輸入計算機,在GIS平臺上建立拆遷管理信息系統(tǒng)。
4、智能交通。智能化交通涉及的關(guān)鍵技術(shù)有3個方面,一是衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS),為車輛跟蹤、出行路線規(guī)劃和導(dǎo)航、信息查詢、話務(wù)指揮、緊急援助等提供支持;二是電子地圖,為區(qū)域、城市、街區(qū)道路系統(tǒng)及周邊環(huán)境提供實時的無縫漫游和信息查詢。
三、現(xiàn)代測繪在城市規(guī)劃工作中的發(fā)展方向隨著社會經(jīng)濟和科技的發(fā)展,現(xiàn)代測繪已經(jīng)在數(shù)據(jù)采集、輔助成圖、數(shù)據(jù)建庫等方面發(fā)生了質(zhì)的飛躍,實現(xiàn)了測繪行業(yè)從傳統(tǒng)手工作業(yè)到現(xiàn)代化作業(yè)方式的轉(zhuǎn)變,拓寬了業(yè)務(wù)領(lǐng)域,全方位地服務(wù)于城市建設(shè)和規(guī)劃管理工作。信息技術(shù)、3S技術(shù)的發(fā)展,對測繪行業(yè)產(chǎn)生了深遠影響,從不同方面改變了獲取信息、處理信息和管理信息的手段,改變了過去依靠野外勘測、數(shù)據(jù)采集、圖件清繪、數(shù)據(jù)加工的歷史,提高了信息采集、整理和再加工的自動化程度。測繪行業(yè)呈現(xiàn)出從模擬測繪、數(shù)字測繪到信息測繪的發(fā)展趨勢?!笆晃濉遍_始,需要綜合運用3S技術(shù),形成完整的現(xiàn)代測繪生產(chǎn)技術(shù)體系,逐步實現(xiàn)從數(shù)字測繪向信息測繪的轉(zhuǎn)變。隨著地理信息的日益廣泛應(yīng)用,迫切要求采用先進的思想理念和技術(shù)手段,開展地理信息資源的整合應(yīng)用,消除由于部門、行業(yè)分割形成的“地理信息孤島”,建立統(tǒng)一的、集成的、共享的、便捷的地理信息公共服務(wù)平臺,推進基礎(chǔ)測繪成果的社會化應(yīng)用。預(yù)計今年由浦江縣建設(shè)局建成并投入運行的浦江縣連續(xù)運行GPS跟蹤站系統(tǒng),是對浦江縣的城市控制網(wǎng)的優(yōu)化和改進,能實時地為浦江縣各行各業(yè)提供精確的三維坐標(biāo),為數(shù)字浦江的建設(shè)提供詳時的基礎(chǔ)資料,它的成功建設(shè)將在浦江縣的城市規(guī)劃、建設(shè)和管理中發(fā)揮巨大的作用。測繪是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展必不可少的一項基礎(chǔ)性、先行性、公益性工作,測繪的成果是城市規(guī)劃編制工作的基礎(chǔ)、是落實規(guī)劃和規(guī)劃執(zhí)法的依據(jù),只有精確、現(xiàn)勢性強的測繪資料才能保證城市規(guī)劃的超前性、合理性、科學(xué)性,為浦江城市發(fā)展保駕護航。