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Frontier Technology Education Workshop

测绘新技术在测绘工程测量中的应用分析

作者

韩亦飞

新疆国源测绘规划设计院有限公司 新疆库尔勒 841000

1 现阶段测绘新技术存在的技术特点

1.1 测绘所得的相关信息量更加丰富立体

传统测绘主要侧重于获取地面的二维平面坐标和高程信息,信息维度相对单一。而现代测绘新技术能够获取目标对象更为丰富、立体的信息。例如,利用高分辨率卫星遥感影像和航空遥感影像,不仅可以获取地表的几何信息,还能获取地物的光谱信息,通过多光谱、高光谱分析,可以识别地物的类型和属性。激光雷达(LiDAR)技术能够直接获取目标的三维点云数据,详细记录目标的几何形状、空间位置和表面细节。这些新技术获取的信息不仅包括精确的坐标数据,还包含纹理、语义、属性等多维度信息,构建了一个更加全面、立体的地理信息世界,为各行各业提供了更丰富的决策依据。

1.2 测绘所得的数据准确度更加精细

精度是测绘工作的生命线。测绘新技术的应用,极大地提高了测绘数据的准确性和精度。GNSS 技术,特别是 RTK(实时动态差分)技术和网络RTK 技术,实现了厘米级甚至毫米级的高精度定位,彻底改变了传统控制测量的作业模式,提高了控制点的精度和效率。高精度卫星定位技术、惯性测量单元(IMU)等技术的发展,使得航空摄影测量和倾斜摄影测量的外业控制工作量大大减少,内业成图精度显著提高。地面激光扫描技术能够快速获取高密度、高精度的三维点云数据,为精细建模和变形监测提供了高质量的数据源。

2 测绘新技术在测绘工程测量中的应用

2.1 GPS 技术在测绘工程测量中的应用

GNSS 技术,特别是以 GPS、GLONASS、北斗、Galileo 为代表的全球导航卫星系统,已经成为现代测绘工程中不可或缺的技术手段。在控制测量中,GNSS 技术取代了传统的三角测量和导线测量方法,成为建立平面控制网和高精度三维控制网的主要技术手段。RTK 技术和网络RTK 技术,实现了厘米级精度的实时定位,大大提高了外业测量的效率,广泛应用于地形图测绘、工程放样、变形监测等领域。在工程测量中,GNSS 技术用于施工控制网布设、大型工程变形监测、精密工程安装等。此外,GNSS技术还广泛应用于车辆导航、无人机自主飞行控制等领域,为测绘工作提供了精准的时间和空间基准。

2.2 RS 技术在测绘工程测量中的应用

遥感(RS)技术,特别是高分辨率卫星遥感和航空遥感技术,已经成为获取大范围地理信息的重要手段。在基础测绘中,高分辨率卫星影像被广泛应用于制作正射影像图(DOM)、数字线划图(DLG)、数字高程模型(DEM)等基础地理信息产品。在土地利用调查、资源调查、环境监测等领域,遥感影像分析技术发挥着重要作用。在工程测量中,航空摄影测量技术结合 GNSS/INS 辅助定位技术,实现了大比例尺地形图测绘、数字城市建模、工程竣工测量等。近年来兴起的倾斜摄影测量技术,通过在同一飞行平台上搭载多台倾斜相机,从多个角度获取地物的影像数据,能够快速生成具有真实纹理的实景三维模型,在城市规划、智慧城市、应急响应等领域得到了广泛应用。

2.3 摄影测量与遥感技术在测绘工程测量中的应用

摄影测量与遥感技术是现代测绘工程测量的核心技术之一,它们结合了摄影测量学的几何原理和遥感技术的信息获取能力。在航空摄影测量中,通过获取航空影像,结合 GNSS/INS 数据和地面控制点,可以生成高精度的数字线划图(DLG)、数字正射影像图(DOM)、数字表面模型(DSM)和数字高程模型(DEM)。数字摄影测量工作站和自动化测图软件的应用,大大提高了摄影测量的自动化程度和成图效率。遥感技术则通过分析遥感影像的光谱、纹理、形状等信息,提取地物的属性信息,为地理信息系统的建立提供数据支持。摄影测量与遥感技术的结合,实现了从几何信息获取到属性信息提取的完整信息获取链,为实景三维建模和地理信息系统的建立提供了全面的数据支撑。

2.4 无人机测绘技术在测绘工程测量中的应用

无人机测绘技术是近年来发展迅速的一项测绘新技术,它结合了无人机技术和遥感技术,具有快速、灵活、高效、低成本等优点。无人机测绘系统主要包括无人机平台、遥感传感器(如相机、LiDAR、多光谱传感器等)和地面控制系统。在测绘工程测量中,无人机测绘技术被广泛应用于小范围高精度地形测绘、三维建模、工程放样、竣工测量、管线测绘、灾害评估等领域。无人机低空飞行,能够获取高分辨率的影像和点云数据,特别适用于传统测绘手段难以到达的区域或危险区域。无人机测绘技术的应用,提高了测绘作业的灵活性和效率,降低了测绘成本,为快速响应和应急测绘提供了新的技术手段。

2.5 在测绘技术中地理信息系统(GIS)的运用

地理信息系统(GIS)是一种以地理空间数据为处理对象,集数据采集、存储、管理、分析、显示和应用为一体的计算机技术系统。在测绘工程中,GIS 发挥着越来越重要的作用。GIS 可以作为测绘数据的管理平台,存储和管理各种来源的地理空间数据,如 GNSS 数据、遥感影像、地形图数据、LiDAR 点云数据等。GIS 提供了强大的空间分析功能,如缓冲区分析、叠加分析、网络分析等,可以支持各种工程规划、设计和管理决策。GIS 还可以作为测绘成果的展示平台,将各种测绘成果以地图、三维模型等形式进行可视化展示。此外,GIS 与 GNSS、RS、LiDAR 等技术的集成应用,形成了“ 3S” 集成技术,为智慧城市建设、国土资源管理、环境监测保护、应急管理等提供了强有力的技术支撑。

2.6 在测绘技术中进行激光扫描测量技术的运用

激光扫描测量技术,特别是地面激光扫描(TLS)和移动激光扫描(MLS)技术,已经成为获取高精度三维点云数据的重要手段。地面激光扫描技术通过发射和接收激光脉冲,可以快速获取目标的三维点云数据,广泛应用于建筑物精细建模、古建筑保护、工业设施测量、地形测绘等领域。移动激光扫描技术将激光扫描仪安装在移动平台(如汽车、船舶)上,在移动过程中获取目标的三维点云数据,广泛应用于道路、桥梁、隧道、管线等线性工程的三维测绘。激光扫描测量技术获取的点云数据具有高精度、高密度、自动化程度高等优点,为实景三维建模和精细测量提供了高质量的数据源。激光扫描测量技术与摄影测量技术、GNSS 技术的结合,可以实现多源数据的融合,进一步提高测绘的精度和效率。

结束语:综上所述,测绘新技术在测绘工程测量中的应用具有广泛的前景和巨大的潜力。这些新技术不仅提升了测绘的效率和准确性,还拓宽了测绘的应用范围,为各行各业带来了革命性的变革。然而,在实际应用中仍面临一些挑战和问题,如数据融合与处理、技术更新与培训等。因此,我们需要持续关注测绘新技术的最新发展动态,加强技术研发和创新,不断提升测绘工程测量的整体水平。

参考文献:

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