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测绘新技术在测绘工程测量中的应用研究

作者

王翠侠 刘波

自然资源和规划局办公室 河南永城 476600

引言

传统测绘手段在应对复杂地形条件、大规模测量任务时,常常存在工作效率低下、测量精度不足等缺陷。测绘新技术凭借其自动化程度高、智能化水平强、测量精度准等特点,能够有效攻克这些难题,为城市规划建设、自然资源勘探、工程项目设计等多个领域提供更为精准、全面的地理空间数据。因此,深入探讨测绘新技术在测绘工程测量中的应用具有重要的实际价值。

1 常见测绘新技术概述

1.1 全球导航卫星系统(GNSS)

GNSS 是一类借助卫星信号实现定位与导航功能的技术体系,涵盖美国的 GPS、俄罗斯的 GLONASS、欧洲的 Galileo 以及我国自主研发的北斗卫星导航系统(BDS)等。其工作原理是通过接收多颗卫星传输的信号,运用三角定位法确定测量点位的三维坐标参数。GNSS 具备定位精度高、覆盖范围广、不受天气条件限制等优势。在测绘工程测量作业中,它能够快速获取测量点位的空间位置信息,大幅提升测量工作的效率。

1.2 遥感技术(RS)

遥感技术是依托搭载于卫星、飞机等飞行平台上的传感设备,从远距离采集目标物体的电磁波信息,进而对物体的特征与状态进行分析的技术手段。该技术能够快速获取大面积的地理空间数据,包括地形地貌特征、植被覆盖情况、土地利用类型等内容。RS 技术具有可对大范围区域同步观测、数据获取时效性强、信息含量丰富等特点。在测绘工程测量中,可用于绘制大比例地形图、监测地理环境动态变化等工作。

1.3 地理信息系统(GIS)

GIS 是一种借助计算机系统实现对地理空间数据的采集、存储、管理、分析及可视化展示的技术平台。它将地理空间数据与属性数据有机结合,凭借强大的空间分析功能,为测绘工程测量提供数据处理与决策支持服务。GIS 能够对来自不同渠道的测绘数据进行整合与深度分析,生成各类专题地图和分析报告。在工程项目规划阶段,利用 GIS 可对不同设计方案进行模拟推演与综合评估,筛选出最优实施方案。比如,在道路线路规划过程中,通过 GIS 对地形条件、地质状况、交通流量等因素进行综合分析,能够确定最为合理的道路走向。

2 测绘新技术在不同测绘场景中的应用

2.1 在地形测量中的应用

地形测量中,GNSS 通过 RTK 技术实现厘米级实时定位,显著缩短外业时间并减少人工干预北斗卫星导航系统。例如,在复杂山地环境中,流动站可快速获取高密度三维坐标,配合基站数据链实现动态差分修正,使单点定位精度达 1-2 厘米。遥感技术则通过高分辨率卫星影像或无人机航摄生成数字高程模型(DEM),结合深度学习算法自动提取地形特征,如山脊线、谷底线等,有效解决传统人工勾绘等高线的主观性误差。GIS 平台进一步整合多源数据,通过空间分析模块生成坡度图、坡向图等专题成果,并支持三维地形可视化,为道路选线、水利枢纽设计提供直观决策依据。三者协同作业时,GNSS 提供空间基准,遥感覆盖大范围地形信息,GIS 实现数据融合与分析,形成 “ 数据采集 - 处理 - 应用” 的完整技术链。

2.2 在工程变形监测中的应用

工程变形监测依赖多技术协同:GNSS 监测网通过连续观测获取毫米级位移数据,适用于桥梁、大坝等线性工程的长期形变分析。例如,在高铁桥梁监测中,基站与流动站形成网络,实时解算桥墩沉降量,预警阈值可精确至 毫米。三维激光扫描则以非接触方式获取结构表面点云,通过点云配准技术对比不同时段数据,识别局部变形区域。某跨海大桥监测案例中,扫描分辨率达 0.5 毫米,成功检测出箱梁腹板 0.8 毫米的细微裂缝。此外,InSAR(合成孔径雷达干涉测量)技术利用卫星影像差分,实现区域级形变场反演,尤其适用于城市地表沉降的大范围监测,精度可达

毫米级。

2.3 在地下管线探测中的应用

地下管线探测以探地雷达为核心技术,其超宽带电磁波穿透路面介质,通过波形分析识别管线材质与空间分布。例如,中创云图研发的随机变频雷达系统,结合 AI 算法自动识别管线类型,误判率低于 5% 。GIS 平台构建的地下管线数据库支持三维可视化管理,可模拟管线走向、标注权属信息,并集成应急预案模块。在城市更新项目中,该技术避免了传统开挖探测的高成本与高风险,某旧城区改造中探测效率提升 4 倍,管线定位误差小于 ± 5 厘米。此外,物联网传感器与 GIS 结合,可实时监测燃气管道压力、供水管网漏损等动态参数,实现从静态探测到动态运维的全周期管理。

2.4 在海洋测绘中的应用

海洋测绘采用多波束测深系统与卫星遥感融合技术:多波束设备通过120 扇形波束覆盖,单次航次可获取千米级条带地形数据,分辨率达 0.5米,适用于航道疏浚、海底电缆铺设等工程。例如,长江某支流航道测量中,无人船搭载小型多波束系统 3 小时完成 0.7 平方公里水下地形测绘,效率较传统测量船提升 3 倍。卫星遥感则通过合成孔径雷达(SAR)监测海冰漂移、赤潮扩散等动态过程,结合浮标数据校准,实现海洋环境要素的时空连续观测。在南海油气勘探中,两者结合生成海底三维地质模型,为钻井平台选址提供精确地形与地质构造信息。

2.5 在城市三维建模中的应用

城市三维建模依托无人机倾斜摄影与 BIM 技术深度融合:倾斜摄影通过多镜头同步采集地物顶面与侧面影像,结合高斯泼溅(GaussianSplatting)算法生成高保真实景模型,可保留建筑纹理细节至厘米级。例如,攀枝花天星湖项目中,该技术构建的数字孪生模型实现了地形、建筑、植被的 1:1 还原,支持实时量测与方案推演,使设计变更率降低 60‰ 。BIM模型则进一步整合建筑结构、设备管线等信息,形成包含几何、物理、运维属性的全生命周期数据库。两者结合时,倾斜模型提供城市级空间框架,BIM 模型填充单体建筑细节,最终生成可交互的智慧城市管理平台,支持交通流量模拟、应急疏散推演等高级应用。

2.6 在灾害应急响应中的应用

灾害应急响应依赖空天地一体化监测体系:无人机搭载激光雷达与热红外相机快速获取灾区三维地形与温度场数据,结合 AI 算法自动识别滑坡体、堰塞湖等风险点,如 “ 应急使命・ 2024′′ 演习中,无人机 10 分钟内完成 3 公里堤防巡查,险情识别准确率达 92% 中华人民共和国应急管理部。地面智能勘测机器人深入危险区域,通过声波雷达与光纤传感实时监测土体应力变化,预警精度达 ± 2 毫米。卫星遥感则提供灾害前后影像对比,InSAR 技术反演震后地表形变场,辅助评估受灾范围。多源数据通过 5G 网络实时回传至应急指挥中心,GIS 平台生成动态灾害专题图,支持救援路线规划、物资调度等决策。例如,某次泥石流灾害中,该体系将应急响应时间缩短至传统方式的 1/3,人员搜救效率提升 40% 。

结束语

测绘新技术在测绘工程测量中的应用,为测绘行业带来了广阔的发展前景,显著提升了测绘工作的效率与精度,拓展了测绘工作的应用范围。未来,随着科技的不断进步,测绘新技术将不断创新与完善,为各个行业的发展提供更加优质、高效的地理空间信息服务。

参考文献

[1]陶茜.测绘新技术在测绘工程测量中的应用分析[J].工 程与建设,2024,38(01):57-59.

[2]陶茜.测绘新技术在测绘工程测量中的应用分析[J].工 程与建设,2024,38(01):57-59.

[3]李贵柱.测绘新技术在测绘工程测量中的应用探究[J]. 城市建设理论研究(电子版),2023(23):181-183.