測(cè)繪工程數(shù)字測(cè)圖論文
導(dǎo)語： 21世紀(jì)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)的信息時(shí)代,推進(jìn)數(shù)字測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展及其在工程測(cè)量中的廣泛應(yīng)用,大力促進(jìn)工程測(cè)量技術(shù)方法和手段的更新?lián)Q代,使工程測(cè)量技術(shù)向電子化、自動(dòng)化、數(shù)字化、信息化方向邁進(jìn)是工程測(cè)量技術(shù)發(fā)展的基本目標(biāo).分析了我國(guó)工程測(cè)量技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀，并對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞：測(cè)量技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；展望
1概述
工程測(cè)量是直接為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)服務(wù)，緊密與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)科，隨著測(cè)繪科技的飛速發(fā)展，工程測(cè)量的技術(shù)面貌發(fā)生了深刻的變化，并取得很大的成就。主要內(nèi)容有：一是科學(xué)技術(shù)的新成就，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、激光技術(shù)、空間技術(shù)等新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，以及測(cè)繪科技本身的進(jìn)步，為工程測(cè)量技術(shù)進(jìn)步提供了新的方法和手段；二是改革開放以來，城市建設(shè)不斷擴(kuò)大，各種大型建筑物和構(gòu)筑物的建設(shè)工程、特種精密建設(shè)工程等不斷增多，對(duì)工程測(cè)量不斷提出新的任務(wù)、新課題和新要求。使工程測(cè)量的服務(wù)領(lǐng)域不斷拓寬，測(cè)量數(shù)據(jù)采集和處理的自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化、數(shù)字化；測(cè)量數(shù)據(jù)管理的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化；測(cè)量數(shù)據(jù)傳播與應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化、多樣化、社會(huì)化。GPS技術(shù)、Its技術(shù)、GIS技術(shù)、數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)以及先進(jìn)地面測(cè)量?jī)x器等將廣泛應(yīng)用于工程測(cè)量中，并發(fā)揮其主導(dǎo)作用。有力地推動(dòng)和促進(jìn)工程測(cè)量事業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。
2我國(guó)工程測(cè)量技術(shù)現(xiàn)狀
2.1先進(jìn)的地面測(cè)量?jī)x器在工程測(cè)量中的應(yīng)用
20世紀(jì)80年代以來出現(xiàn)許多先進(jìn)的地面測(cè)量?jī)x器，為工程測(cè)量提供了先進(jìn)的技術(shù)工具和手段，如：光電測(cè)距儀、精密測(cè)距儀、電子緯儀、全站儀、電子水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀、激光直儀、激光掃平儀等，為工程測(cè)量向現(xiàn)代化、自動(dòng)化、數(shù)字化方向發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件，改變了傳統(tǒng)的工程控制網(wǎng)布網(wǎng)、地形測(cè)量、道路測(cè)量和施工測(cè)量等的作業(yè)方法。三角網(wǎng)已被三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)、澳l距導(dǎo)線網(wǎng)所替代；光電測(cè)距三角高程測(cè)量代替三、四等水準(zhǔn)測(cè)量；具有自動(dòng)跟蹤和連續(xù)顯示功能的測(cè)距儀用于施工放樣測(cè)量；無需棱鏡的測(cè)距儀解決了難以攀登和無法到達(dá)的測(cè)量點(diǎn)的測(cè)距工作；電子速測(cè)儀為細(xì)部測(cè)量提供了理想的儀器；精密測(cè)距儀的應(yīng)用代替了傳統(tǒng)的基線丈量。
2.2 GPS定位技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用
GPS是美國(guó)從20世紀(jì)70年代開始研制，歷時(shí)20年，耗資200億美元，于1994年全面建成，具有海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)施三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。隨著GPS定位技術(shù)的不斷改進(jìn)，軟、硬件的不斷完善，長(zhǎng)期使用的測(cè)角、測(cè)距、測(cè)水準(zhǔn)為主體的常規(guī)地面定位技術(shù)，正在逐步被以一次性確定三維坐標(biāo)的高速度、高精度、費(fèi)用省、操作簡(jiǎn)單的GPS技術(shù)代替。在我國(guó)G P S定位技術(shù)的應(yīng)用已深入各個(gè)領(lǐng)域，國(guó)家大地網(wǎng)、城市控制網(wǎng)、工程控制網(wǎng)的建立與改造已普遍地應(yīng)用G P S技術(shù)，在石油勘探、高速公路、通信線路、地下鐵路、隧道通、建筑變形、大壩監(jiān)測(cè)、山體滑坡、地震的形變監(jiān)測(cè)、海島或海域測(cè)量等也已廣泛的使用G Ps技術(shù)。隨著D G P S差分定位技術(shù)和R TK實(shí)時(shí)差分定位系統(tǒng)的發(fā)展和美國(guó)A s技術(shù)的解除，單點(diǎn)定位精度不斷提高，G P s技術(shù)在導(dǎo)航、運(yùn)載工具實(shí)時(shí)監(jiān)控、石油物探點(diǎn)定位、地微 質(zhì)勘查剖面測(cè)量、碎部點(diǎn)的測(cè)繪與放樣等領(lǐng)域?qū)⒂袕V泛的應(yīng)用前景。
2.3數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用
數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在測(cè)繪工程領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用，使大比例尺測(cè)圖技術(shù)向數(shù)字化、信息化發(fā)展。大比例尺地形圖和工程圖的測(cè)繪，歷來就是城市與工程測(cè)量的重要內(nèi)容和任務(wù)。常規(guī)的成圖方法是一項(xiàng)腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)結(jié)合的艱苦的野外工作，同時(shí)還有大量的室內(nèi)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作，成圖周期長(zhǎng)，產(chǎn)品單一，難以適應(yīng)飛速發(fā)展的城市建設(shè)和現(xiàn)代化工程建設(shè)的需要。隨著電子經(jīng)緯儀、全站儀的應(yīng)用和GEOMAP系統(tǒng)的出現(xiàn)，把野外數(shù)據(jù)采集的先進(jìn)設(shè)備與微機(jī)及數(shù)控繪圖儀三者結(jié)合起來，形成一個(gè)從野外或室內(nèi)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯和繪圖的自動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)。系統(tǒng)的開發(fā)研究主要是面向城市大比例尺基本圖、工程地形圖、帶狀地形圖、縱橫斷面圖、地籍圖、地下管圖等各類圖件的自動(dòng)繪制。系統(tǒng)可直接提供紙圖，也可提供軟盤，為專業(yè)設(shè)計(jì)自動(dòng)化，建立專經(jīng) 數(shù)據(jù)庫和基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。
20世紀(jì)8 0年代以來，我國(guó)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的開發(fā)研究和應(yīng)用發(fā)展很快，成效顯著。由于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范不同，國(guó)外研究成功的`數(shù)字化測(cè)繪系統(tǒng)不適合國(guó)情灘以推廣應(yīng)用，只有依自己研究開發(fā)。1987年北京市測(cè)繪設(shè)計(jì)研究院在國(guó)內(nèi)首先完成了“大比例尺數(shù)字化測(cè)圖系統(tǒng)”(即DGJ)的軟件開發(fā)，并通過技術(shù)鑒定，1990年被建設(shè)部列為第一批技術(shù)推廣應(yīng)用項(xiàng)目之一，在80多個(gè)城市及工程測(cè)量單位推廣應(yīng)用，同時(shí)又有十幾個(gè)大專院校、儀器公司和工程測(cè)量單位，先后開發(fā)和研制出多個(gè)類似的數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)軟件。
2.4攝影測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)繪中的應(yīng)用
攝影測(cè)量技術(shù)已越來越廣泛的在城市和工程測(cè)繪領(lǐng)域中得以應(yīng)用，由于高質(zhì)量、高精度的攝影測(cè)量?jī)x器的研制生產(chǎn)，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)中的應(yīng)用，使得攝影測(cè)量能夠提供完全的、實(shí)時(shí)的三維空間信息。不僅不需要接觸物體，而且減少了外業(yè)工作量，具有測(cè)量高效、高精度，成果種繁多等特點(diǎn)。在城市和工程大比例尺地形測(cè)繪、地籍測(cè)繪、公路、鐵路以及長(zhǎng)距離通訊和電力選線、描述被測(cè)物體狀態(tài)、建筑物變形監(jiān)測(cè)、文物保護(hù)和醫(yī)學(xué)上異物定位中都起到了一般測(cè)量難以起到的作用，具有廣泛的應(yīng)用前景。
由于全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站的出現(xiàn)，為攝影測(cè)量技貫 術(shù)應(yīng)用提供了新的技術(shù)手段和方法，該技術(shù)已在一些大中城市和大型工程勘察單位得以引進(jìn)和應(yīng)用。航空攝影測(cè)量是進(jìn)行城市大面積大比例尺地形圖、地籍圖測(cè)繪與更新以及大型工程勘測(cè)的重要手段與方法，它可以提供數(shù)字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖成果。目前，我國(guó)有100多個(gè)城市或工測(cè)單位利用航測(cè)技術(shù)測(cè)制大比例尺地形圖和地籍圖，最大比例尺為11500。采用的儀器除利用高精度的模擬測(cè)圖儀和解析測(cè)圖儀成圖方法外，還用立體坐標(biāo)測(cè)圖儀與微機(jī)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，經(jīng)微機(jī)數(shù)據(jù)處理輸入繪圖機(jī)自動(dòng)繪圖。
3工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展展望
展望2l世紀(jì)，工程測(cè)量將在以下方面將得到顯著發(fā)展：測(cè)量機(jī)器人將作為多傳感器集成系統(tǒng)在人工智能方面得到進(jìn)一步發(fā)展，其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大，影像、圖形和數(shù)據(jù)處理方面的能力進(jìn)一步增強(qiáng)。據(jù)處理和大型工程建設(shè)中，將發(fā)展基于知識(shí)的信息系統(tǒng)，并進(jìn)一步與大地測(cè)量、地球物理、工程與水文地質(zhì)以及土木建筑等學(xué)科相結(jié)合，解決工程建設(shè)中以及運(yùn)行期間線 的安全監(jiān)測(cè)、災(zāi)害防治和環(huán)境保護(hù)的各種問題。業(yè) 大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑、設(shè)備的三維測(cè)量，幾何重構(gòu)及質(zhì)量控制，以及由于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)對(duì)自動(dòng)化流程，生產(chǎn)過程控制，產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)與監(jiān)控的數(shù)據(jù)與定位要求越來越高，將促使三維業(yè)測(cè)景技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
工程測(cè)量將從土木工程依靠 測(cè)量、三維工業(yè)測(cè)量擴(kuò)展到人體科學(xué)測(cè)量。多傳感器的混合測(cè)量系統(tǒng)將得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，如GPS接收機(jī)與電子全站儀或測(cè)量機(jī)器人集成，可在大區(qū)域乃至國(guó)家范圍內(nèi)進(jìn)行無控制網(wǎng)的各種測(cè)量工作。GPS、GIS技術(shù)將緊密結(jié)合工程項(xiàng)目，在勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工管理一體化方面發(fā)揮重大作用。在人類活動(dòng)中，工程測(cè)量是元處不在、無時(shí)不用，只要有建設(shè)就必然存在工程測(cè)量，因而其發(fā)展和應(yīng)用的前景是廣闊的
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