浅析摄影测量与遥感在工程测量中的应用

引言：随着工程建设规模和复杂程度不断提高，传统的测量方式已很难满足目前工程测量高精度、高效率的要求。摄影测量与遥感作为一门非接触式的大面积快速获取信息的一种新型技术，在工程建设领域中得到了广泛的运用。它不受地势与环境的限制，为工程建设提供了全方位、准确的地理位置信息，在提高工程测量的质量和速度、保障工程安全方面起着至关重要的作用。研究和发展的摄影测量与遥感技术对推进工程测量技术的创新和发展和工程高质量建设有积极的作用。

一、摄影测量与遥感在工程测量中的应用

1.1 地形测绘

航测地形测绘部分，飞机或者无人机作为载体，上面搭载着高精度相机，按照事先设定好的航线以及重叠度去拍摄地面，得到大面积的影像内容。通过数字航测软件处理之后，用影像匹配、空中三角测量这些技术手段来创建数字地面模型（DEM）、数字正射影像图（DOM）。前者能够精确地反映出地面的起伏状况，给地形分析、工程规划等工作形成坚实的数据支撑；后者借助正射投影显示出来，既直观又充实，便于执行地形判定和地物识别。在大型水利工程规划设计时，用高精度的 DEM 和 DOM 来做流域地形分析，以此辅助选出水库淹没范围、坝址位置等关键事情。

卫星遥感凭借覆盖广、周期观测特性契合大面积地形测绘及变化监测。高分辨卫星影像像 World View 系列、Quick Bird 等，分辨率达到米（m）级甚至亚米级，地形、地物的细节都被展示得清清楚楚。比较不同时期的卫星影像就能监测到水土流失、山体滑坡等地形动态变化的情况。卫星遥感和航空摄影测量配合起来，卫星遥感负责整体测绘，航空摄影测量针对重点区域，二者互相补充，测绘精确度和效率都会有所提升。

1.2 建筑物测量

近景摄影测量在建筑物测量中存在独特的优点，历史建筑或结构复杂难以到达的地方很适合用它。在建筑周围布置很多摄影站点，从各个角度拍摄高清照片，利用软件找到轮廓、尺寸、结构这些资料，制作出三维模型。凭借这个三维模型就能准确地量测建筑的高度、面积、体积，查看建筑的结构变形状况。以古建筑守护为例，此技术仔细测量记录构件数据，为修补守护给予重要的资料来源。

在城市规划管理中的建筑物普查工作中，航摄和遥感技术同样有用武之地。可迅速得到城市高分辨率影像，再通过解译得到建筑的位置、形状、层数等信息，最后和 GIS 技术结合起来，将有关的管理数据组合起来，建立起城市的建筑物数据库，从而为城市规划和土地使用等工作给予必要的数据支撑条件。因此，对比不同时间的影像，可看出建筑发生变化的情形，快速察觉到违法建筑或者城市扩展等变化情况。

1.3 变形监测

地面摄影测量是建筑物、桥梁、大坝等工程结构变形监测常用手段。在变形监测点周边安排固定摄影站点，定期拍照获取不同时间的影像资料，通过分析计算就可以知晓监测点的位移、沉降、倾斜等变形参数。这种方法准确度高，即时性也不错，能对很多地方同时展开监测。桥梁建造时用这个技术观察重要位置的变形情况，确保施工安全并确保桥梁质量。

大面积的地质灾害监测，滑坡、地面下沉等状况，卫星遥感就很有优势。借助合成孔径雷达干涉测量（In SAR）技术来处理不同时期的雷达卫星图片，从而得到地面很小的形变情况。它的监测范围很大，In SAR 技术可以很快地找到可能发生变化的地方，再去分析这种改变的趋势，这对地质灾害预测防治是有好处的。在城市地面下沉的检测中也用过这个技术，知道它下沉的位置和速度，就能对城市规划和基建建设作出一些决定。

1.4 工程规划与设计

在铁路、公路、输电线路等工程线路规划设计阶段，利用数字摄影测量技术提供高精度地形数据和地面模型。通过处理航测影像，得到数字地面模型和正射影像图，设计人员可直观查看线路沿线地形地貌、地物分布情况，进行初步选线与优化设计，同时获得坡度、坡向等信息作为线路平纵断面设计依据，实现工程线路设计合理、经济。

遥感技术在工程建设项目前期环境评估方面意义重大。通过解译卫星或航空影像，获得工程区域内土地利用类型、植被覆盖、水体分布、生态敏感区等相关信息，评估工程建设造成的环境影响。大型工业园区规划建立时，利用遥感技术评价所选地点生态环境，分析建设活动对周围植被、水源、野生动物栖息地等造成的影响，提出保护环境方法。

二、摄影测量与遥感技术在工程测量应用的发展趋势

未来，摄影测量与遥感技术会有从许多方面展开的趋向。一是数据处理，将多种来源的数据融合起来作为重点，将不同分辨率、不同波段、不同平台上的影象数据以及地理空间数据融合起来，借助人工智能、机器学习达成智能数据处理，提升影象解读、目标识别的效率和精确性；二是性能指标，传感器朝着更高分辨率、更精确的方向发展，改良算法，改进数据处理流程，符合工程测量对细节、精确度的需求；三是功能拓展，提升即时检测的功能，凭借即时发送、迅速处理系统实现工程区域即时检测，同时促使地理信息数据库即时改变；四是技术联合，将GPS、GIS、IoT 等技术联合起来，形成精准定位、可视分析、智能监测体系；五是应用范围，不断超越传统工程测量的范畴，深入赋能智慧城市、农业、生态保护、灾害救援等众多领域，给社会经济发展增添强大的技术动力。

三、结束语

摄影测量与遥感技术因为有自身独特的优势，因此它能在工程测量的所有环节中发挥作用，还能提升测量的精准度和效率，给工程建设提供有力的保障。日后，多源数据融合、人工智能这些技术的加入，这种技术会在该行业内不断突破，在数据处理能力、性能指标、功能拓展等多个方面持续进步，同时应用范围也会逐步扩大，对这个行业的发展来说会出现新的局面，为城市建设、生态保护甚至更多的社会经济发展带来更好的支持。

参考文献：

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