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Science and Technology

新型测绘技术在测绘工程中的应用探究

作者

姚宁

内蒙古万合规划测绘设计有限公司 内蒙乌兰察布 012000

一、引言

测绘工程作为国民经济和社会发展的重要基础性工作,为各类工程建设、资源开发、城市规划等提供了基础地理信息支持。传统的测绘技术在一定程度上满足了过去的需求,但随着社会对地理信息精度、实时性和全面性的要求不断提高,传统测绘技术的局限性逐渐显现。新型测绘技术的出现为测绘工程带来了新的机遇和变革,它们以其高效、精准、灵活等优势,在测绘工程中发挥着越来越重要的作用。

二、新型测绘技术概述

2.1 无人机测绘技术

无人机测绘技术是利用无人机搭载各类传感器(如数码相机、激光雷达等)进行地理信息数据采集的技术。它具有机动性强、成本低、操作简便等特点,能够在复杂地形和危险区域快速获取高分辨率的影像数据。无人机可以根据预设航线自动飞行,大大提高了数据采集的效率,并且可以根据实际需求灵活调整飞行高度和角度,获取不同视角的地理信息。

2.2 三维激光扫描技术

三维激光扫描技术通过激光发射器发射激光束,测量激光束从发射到反射回来的时间,从而计算出目标物体与扫描仪之间的距离,进而获取目标物体的三维坐标信息。该技术能够快速、精确地获取物体表面的三维点云数据,具有非接触式测量、高精度、高密度等优点。它可以对各种复杂形状的物体进行扫描,如建筑物、文物古迹、地形地貌等,为三维建模和空间分析提供了丰富的数据基础。

2.3 卫星遥感技术

卫星遥感技术是利用卫星上的传感器对地球表面进行远距离探测和信息获取的技术。它具有覆盖范围广、获取信息周期短、信息丰富等特点。卫星遥感可以获取不同波段的影像数据,通过对这些数据的分析和处理,可以提取出地表的各种信息,如土地利用类型、植被覆盖情况、地质构造等。卫星遥感技术在宏观地理信息监测和资源调查方面具有不可替代的优势。

三、新型测绘技术在测绘工程中的应用

3.1 数据采集阶段

地形测绘:在传统地形测绘中,需要大量的人力进行野外测量,效率低下且成本较高。无人机测绘技术和三维激光扫描技术可以快速获取地形的高分辨率影像和三维点云数据。无人机可以在短时间内对大面积地形进行测绘,生成数字高程模型(DEM)和数字正射影像图(DOM);三维激光扫描技术可以对复杂地形进行精细扫描,获取详细的地形地貌信息,为地形分析和工程设计提供准确的数据支持。

工程测量:在建筑工程、桥梁工程、隧道工程等建设中,新型测绘技术能够提高测量的精度和效率。例如,在大型建筑工程中,利用移动测量技术可以在施工过程中实时获取建筑物的几何尺寸和位置信息,及时发现施工偏差并进行调整。三维激光扫描技术可以对建筑物进行竣工测量,快速生成建筑物的三维模型,为工程验收和后续的维护管理提供依据。

3.2 数据处理阶段

点云数据处理:三维激光扫描获取的点云数据量巨大,需要进行有效的处理和分析。目前,有多种专业的点云处理软件可以对点云数据进行滤波、配准、分割、建模等操作。通过这些处理,可以将原始的点云数据转化为具有实际意义的三维模型,用于工程设计、文化遗产保护等领域。

影像数据处理:无人机测绘和卫星遥感获取的影像数据需要进行几何校正、辐射校正、图像增强等处理,以提高影像的质量和可用性。同时,利用图像分类、目标识别等技术可以从影像中提取出所需的信息,如地物类型、边界等。例如,在城市规划中,通过对高分辨率遥感影像的处理和分析,可以准确提取城市建筑物的分布和密度信息,为城市规划决策提供支持。

3.3 成果输出阶段

三维建模与可视化:新型测绘技术获取的数据可以用于生成三维模型,并通过可视化技术进行展示。三维模型能够直观地呈现地理信息,为工程设计、城市规划、旅游开发等提供更直观的决策依据。例如,在城市规划中,利用三维模型可以模拟城市的建设效果,让决策者和公众更直观地了解规划方案,提高规划的科学性和民主性。

地理信息系统(GIS)应用:将新型测绘技术获取的数据导入地理信息系统,可以实现数据的存储、管理、分析和共享。GIS 可以对不同来源、不同类型的地理信息进行综合分析,为各种应用提供决策支持。例如,在灾害应急管理中,利用 GIS 可以快速整合地形、气象、人口等多源信息,为灾害预警、救援决策提供科学依据。

四、新型测绘技术应用面临的挑战

4.1 技术标准与规范不完善

新型测绘技术发展迅速,但相应的技术标准和规范相对滞后。这导致在实际应用中,不同单位、不同设备获取的数据在格式、精度、质量等方面存在差异,难以进行有效的整合和共享。例如,在无人机测绘中,对于飞行参数的设置、影像质量的评价等方面缺乏统一的标准,影响了测绘成果的可靠性和可比性。

4.2 数据安全与隐私保护问题

新型测绘技术获取的数据往往包含大量的敏感信息,如地理位置、建筑物结构等。在数据传输、存储和使用过程中,存在数据泄露和被滥用的风险。特别是在涉及国家安全、商业机密和个人隐私的领域,数据安全问题尤为重要。例如,卫星遥感影像可能会泄露军事设施、重要基础设施等敏感信息,需要采取有效的措施进行保护。

五、应对策略

5.1 完善技术标准与规范

政府和行业协会应加快制定和完善新型测绘技术的技术标准和规范,明确数据采集、处理、存储、共享等各个环节的要求和流程。加强对标准规范的宣传和执行力度,确保测绘单位在测绘过程中严格按照标准规范进行操作,提高测绘成果的质量和可比性。

5.2 加强数据安全与隐私保护

建立健全数据安全管理制度,加强对测绘数据的加密、访问控制、备份恢复等安全措施。在数据共享和使用过程中,明确数据的使用范围和权限,签订保密协议,防止数据泄露和滥用。同时,加强对相关法律法规的宣传和培训,提高从业人员的数据安全意识。

5.3 加强人才培养

高校应优化测绘专业的课程设置,增加新型测绘技术、地理信息系统、大数据分析等相关课程,加强实践教学环节,培养学生的实践能力和创新精神。测绘企业应加强与高校的合作,开展产学研联合培养,为学生提供实习和实践机会。同时,企业应加强对在职人员的培训,定期组织技术培训和交流活动,提高员工的技术水平和业务能力。

结语

新型测绘技术在测绘工程中的应用为测绘行业带来了巨大的变革和发展机遇。它们在数据采集、处理和成果输出等方面具有传统测绘技术无法比拟的优势,能够提高测绘效率、精度和成果质量,为各类工程建设和资源管理提供更全面、准确的地理信息支持。然而,在应用过程中也面临着技术标准不完善、数据安全问题、人才短缺和设备成本较高等挑战。通过完善技术标准与规范、加强数据安全与隐私保护、加强人才培养和降低设备成本等策略,可以有效应对这些挑战,推动新型测绘技术在测绘工程中的更广泛应用和发展。未来,随着科技的不断进步,新型测绘技术将不断创新和完善,为测绘工程和社会发展做出更大的贡献。

参考文献

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