测绘新技术在测绘工程测量中的应用分析

引言

测绘新技术自诞生以来，便以其独特的卫星定位原理，彻底改变了传统测绘方法受限于地形、气候等自然条件的局面。新一代信息技术与测绘的交叉融合,正在重塑工程测量的技术路径。文章聚焦卫星定位、无人机测绘、测量机器人等前沿技术在工程测量中的应用实践,剖析技术创新动向,以期为新时代测绘事业高质量发展提供有益启示。

1 测绘新技术的概述

测绘新技术是指近年来发展起来的、基于现代信息技术和空间技术的测绘方法和手段。这些技术主要包括全球定位系统(GPS)、遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)、激光雷达技术(LiDAR)和无人机测绘等。与传统测绘技术相比，测绘新技术具有自动化程度高、数据获取速度快、精度高、信息丰富等显著优势。它们能够实现对地球表面及其环境的多尺度、全方位、立体化的观测和分析，为测绘工程提供了全新的技术手段和方法。测绘新技术的发展不仅提高了测绘工程测量的质量和效率，还拓展了测绘工程测量的应用领域。例如，在智慧城市建设、环境与灾害管理、农业与精准农业、自动驾驶与导航等领域，测绘新技术都发挥着重要作用。因此，深入研究测绘新技术在测绘工程测量中的应用，对于推动测绘行业的发展和进步具有重要的现实意义。

2 测绘新技术在测绘工程测量中的应用

2.1 全球导航卫星系统(GNSS)

全球导航卫星系统(GNSS)是现代测绘技术的重要组成部分，主要包括美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo和中国的北斗系统。GNSS技术通过接收多颗卫星发射的信号，利用三角测量原理确定接收机的位置，具有全球覆盖、全天候工作、高精度等显著特点。在测绘工程中，GNSS技术主要应用于控制测量、地形测量、工程放样等领域。与传统测量方法相比，GNSS技术大大减少了野外工作量，提高了工作效率。特别是在大范围、长距离的测量任务中，GNSS技术显示出明显优势。例如，在高速公路、铁路等线性工程的勘测中，采用GNSS静态测量技术可以快速建立高精度的控制网，为后续施工提供基准；实时动态测量(RTK)技术是GNSS应用的重要突破，它将基准站的观测数据通过无线通信实时传输给移动站，实现厘米级精度的实时定位。这项技术在土地确权、工程放样、地形测绘等领域得到广泛应用。随着北斗三号全球系统的建成，中国自主的北斗系统在测绘工程中的应用越来越广泛，其短报文通信功能在无网络覆盖地区的测绘工作中显示出独特优势。

2.2 GIS技术

近年来，WebGIS和移动GIS的发展使地理信息的应用更加便捷。通过互联网和移动设备，用户可以随时随地访问和共享地理信息。三维GIS技术实现了从二维平面到三维立体的跨越，为智慧城市建设提供了重要技术支撑。GIS与其他技术的集成应用也日益广泛，如GIS与BIM结合在建筑工程全生命周期管理中的应用，GIS与物联网结合在智慧城市管理中的应用等。地理信息系统(GIS)是一种用于采集、存储、管理、分析和显示地理空间数据的计算机系统。它将空间数据与属性数据相结合，为决策提供支持。在测绘工程中，GIS技术广泛应用于城市规划、土地管理、交通网络分析等领域。激光雷达技术(LiDAR)通过发射激光脉冲并接收反射信号来测量距离，能够快速获取高精度的三维地形数据，在数字高程模型生成、城市三维建模等方面具有独特优势。

2.3 无人机遥感技术

无人机遥感技术在工程设计阶段用于获取场地实际地形地貌信息，结合建筑规划生成设计方案以确保设计与实际条件的高度一致性。施工阶段，无人机遥感技术可用于测量建筑物的高度、立面的平整度和关键构件的安装位置，实时记录施工现场的三维空间数据。大型建筑项目中，无人机遥感技术基于激光点云数据生成详细的三维模型，可用于比对施工进度与设计蓝图之间的偏差，便于施工人员及时发现和修正施工过程中出现的误差。无人机影像数据还可对施工场地内的资源分布、设备布局和材料使用情况进行动态监测，提高施工管理效率并降低资源浪费风险。施工完成后，无人机遥感技术生成的三维建模数据可用于建筑结构的验收和质量评估，基于建筑结构几何形态和关键指标精细测量生成的验收报告直观且数据详实，可为后期运维提供技术支持[1]。

2.4 GPS测绘技术

为了深化GPS测绘技术在测绘工程中的应用效能，采取自动化作业模式是一项至关重要的策略。这一措施旨在充分利用GPS测绘技术的高度自动化特性，通过集成先进的软硬件系统，实现测绘作业流程的智能化与自动化，从而大幅提升测绘效率与精度。在测绘工程中，自动化作业模式的核心在于减少人工干预，让GPS接收机、数据处理软件及相关设备能够自主完成从数据采集、处理到成果输出的全过程[2]。GPS接收机通过高精度捕获卫星信号，实时进行定位解算，并将原始观测数据自动传输至数据处理中心。随后，先进的软件算法自动对观测数据进行预处理、差分改正、误差剔除等步骤，生成高精度的测绘成果。整个过程无需人工值守，极大地节省了人力资源，并降低了人为错误的风险。自动化作业模式的优势不仅在于提高测绘效率，更在于其能够确保测绘成果的连续性和一致性。通过预设的测绘参数和作业流程，GPS测绘系统能够按照统一的标准进行作业，避免了传统测绘中因人为因素导致的测量误差和成果差异[2]。

2.5 多种新技术集成应用

尽管上述新技术各具特色,但单一技术仍难以完全满足复杂工程环境的测绘需求。因此,多源数据融合处理和异构系统互联互通成为了新技术集成应用的关键。卫星影像、航空摄影、无人机倾斜摄影、激光雷达点云等多源数据的综合利用,可获取全方位、多层次、高精度的地理信息[3]。例如,在某山区水电工程建设中,测绘人员综合利用高分辨率卫星影像、无人机低空摄影测量以及地面激光扫描数据,建立了高精度的地形图和三维实景模型,直观再现了复杂地形条件下的工程场景。而北斗导航和 GNSS 接收机、全站仪、移动测量系统等多种测量设备的互联互通,则实现了室内外、天地一体化的无缝测绘。某隧道工程施工监测中,通过在洞内布设若干个集成了惯性导航的测量机器人,并与洞外 GNSS接收机通过无线网络连接,工作人员实现了隧道内外测量坐标系的无缝对接,大幅提升了断面测量效率。

结束语

测绘新技术的应用为测绘工程带来了革命性的变革，极大地提升了测绘工作的效率和质量。通过合理的技术选择、规范的操作流程、严格的质量控制和持续的人才培养，可以充分发挥新技术的优势，推动测绘工程的现代化发展。未来，随着技术的不断进步和创新，测绘新技术将在更广泛的领域发挥更大作用，为经济社会发展做出更大贡献。测绘工作者应积极拥抱新技术，不断提升专业能力，以适应行业发展的需要。

参考文献：

[1]陈少桃.测绘新技术在测绘工程测量中的应用研究[J].城市建设理论研究(电子版),2023,(08):101-103.

[2]邱勇.测绘技术在现代工程测量中的应用[J].信息系统工程,2023,(01):6-9.

[3]张慧丽.测绘新技术在煤矿巷道贯通测量中的应用分析[J].内蒙古煤炭经济,2022,(22):51-53.