四川省地矿局四0二队测绘公司 611730
摘要:本文以工程测绘工作为核心,首先介绍了地理信息技术的特点,然后从RS技术、GPS技术、GIS技术入手,分别介绍了在测绘中的具体应用,以供参考。
关键词:地理信息技术;RS;GPS;GIS;应用
简单来说,地理信息技术就是3S技术的集成,主要包括RS技术、GPS技术、GIS技术,是当前工程测绘中必不可少的技术工具。随着现代工程项目的数量增多,在功能上、精度上的要求明显提高,传统测绘技术的应用已经不能满足工作需求。寻找一种高效、便捷、精确的测绘手段,成为相关人员的工作要点。以下针对地理信息技术的应用进行深入探讨。
1、地理信息技术的特点
第一,数据精度高。传统测量技术使用的测量仪器如水准仪、全站仪,自身存在毫米级误差;再加上受到测量人员的操作方式影响,最终的测量数据往往误差较大。相比之下,以GIS技术为例,以地理空间为基础,采用地理模型分析方法,能够提供多种空间和动态的地理信息。测量设备能够接收、发送测量信号,工作人员获得数据后进行处理,即可完成测绘工作,其精度明显提高 [1]。
第二,测量效率高。传统测量仪器在操作之前,首先要调平、观测、估读,用来保证测量结果的准确性,而这些操作会耗费一定的时间和精力,影响测量效率。地理信息技术的应用,在工作原理上与此完全不同,不仅没有这些操作,也不会受到外界条件的影响,只需1-2人即可完成测量,因此加快了测量速度。以地形地貌的勘测为例,使用多台GIS测量仪进行分组扫描,将获得的数据进行汇总、统一处理,能够在短时间内绘制出地形图,从而减轻工作量,提高测量效率。
第三,干扰因素少。传统测量工作中,控制点的布设、测量操作均会受到地形、气候等因素的影响。举例来说,在山区或高地中,由于通视条件限制,不仅阻碍了测量活动的开展,也会加大数据误差,导致测量人员做无用功。地理信息技术的应用,摆脱了外界环境条件的限制,只要在待测点放置接收设备即可,不会受到地形、气候的影响,也提高了测量人员的安全性[2]。
2、RS技术在工程测绘中的应用
RS技术在测绘工作中的特点,主要是能够大面积同步观测,因此时效性更高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一方面覆盖面积广阔,数据信息的获取不会受到地形条件的影响;另一方面对于同一地区能实现重复测量,通过数据了解该区域的动态变化。具体应用如下:
2.1 地形图测绘
工程测绘期间,其中立体摄影是一种常用的测量手段,是基于RS技术获得地面的三维信息。分析测量工作的优点,在于雷达卫星全天候工作,即使恶劣天气下也能进行测量[3]。但是,应用缺陷在于受到噪声、斑点的干扰,合成孔径雷达的使用受限。随着雷达技术的更新升级,为三维信息的获取提供了新途径,通过对数字高程模型进行改进,提高了地形图测绘的准确性。
2.2 专题图制作
在空间规模制图中,采用RS技术识别对象,要求具有较高的空间分辨率。由于空间分辨率和地图比例尺之间关联密切,不同传感器获得的图像信息也是不同的,其中就包括成图比例尺。因此,RS技术在使用期间,应该分析研究对象的变化周期,充分了解遥感信息源,从而提高测绘效率和质量。
3、GPS技术在工程测绘中的应用
GPS技术用于工程测绘中,测站之间不需要通视,不仅观测时间短,而且定位精度高。具体来说,主要用到了伪距离测量技术、载波相位测量技术,前者依据信号从发出到接收的时间,来计算出卫星和接收机之间的距离;后者利用接收机测定载波相位观测值,经基线向量解算获得两个同步观测站之间的基线向量坐标差。具体应用如下:
3.1 工程变形监测
工程项目建设完成后,对于结构的变形监测是一个重要环节,主要是受到地壳运动、外界环境的影响,建筑产生位移、倾斜等变化,如工程地表沉降、大坝位移变形等。对此,GPS技术的应用,能够保证检测过程的动态性、连续性,在强度设计、观测时段、检测周期等方面均发挥重要作用[4]。
3.2 土地动态监测
在土地测量工作中,传统的测绘手段是简易补测法、平板仪补测法等,缺点是需要耗费大量人力,且测量数据的精度误差较大。GPS技术的应用,不仅节省了大量人力,而且测量效率明显提升、数据精度提高,尤其适用于大面积土地测量、农村土地确权登记测量中。
3.3 地形地貌测绘
GPS技术应用在地形地貌的测绘中,核心是实时动态差分技术。实践经验表明,该技术用于地形地貌测绘,只需单人即可完成操作,一方面花费的时间更短,能够减轻测量人员的工作量;另一方面数据直接由计算机进行处理,能够保证数据结果的准确性。
4、GIS技术在工程测绘中的应用
GIS技术具有明显的空间属性,其核心是显示地理坐标,并描述空间拓扑关系。和RS技术、GPS技术相比,GIS技术涉及的专业较多,除了测量学以外,还包括计算机学、电力学、制图学等,因此更为复杂、更为专业,对于测量人员也提出了更高的要求。分析其工作特点,一是对空间数据进行整合运算,以创新地理思维;另一方面能够为测绘决策提供科学依据[5]。具体应用如下:
4.1 信息采集管理
传统测量工作中,数据的采集一般体现在纸上,也就是获得纸质数据。随着GIS技术的应用,能够利用全球定位系统采集数据,然后对数据进行分析,辅助RS技术对采集程序任务进行设计。按照数据的不同,可以分为主观数据对象、客观数据对象两种类型,数据的管理要求考虑到各个数据之间的关联性。
4.2 数据显示
针对地图特征的显示,包括了多种不同的表达方法,例如符号、地图等。站在工程测绘的角度来看,符号的作用是为了更好的呈现出地图上的信息分布情况。以城市测绘为例,点可以用来描述居民住宅,线可以用来描述道路分布,不同颜色表示不同的交通状况等[6]。
5、地理信息技术应用实例
以我国四川省某城市为例,分析地理信息技术在土地利用监测中的应用。该城市的地形以丘陵为主,具有西北高、东南低的特点,区域内有多条高速公路和铁路穿过,且未来规划建成新机场,因此成为综合交通枢纽,地位非常重要。为了进一步了解该市土地的利用情况,采用以3S为主的地理信息技术。在数据处理上,基础资料包括地图、行政界线、高程数据、RPC影像等,首先对有用的数据进行汇总和预处理,然后从中提取出土地利用变化信息,最后对土地数据库进行更新,实施质量控制措施。结果显示,该城市建设用地占比82%,地表植被覆盖率为9%,农业用地面积占比6.5%。在新增建设用地上,以公路和城镇为主,主要位于中心城区;在农业产业结构的影响下,缓冲区15km以内设施农用地广泛存在。通过利用地理信息技术,不仅明确了土地利用现状,也为未来新增建设用地的规划提供了指导。
结语:
综上所述,地理信息技术具有数据精度高、测量效率高、干扰因素少的特点,因此在现代工程测绘中获得了广泛应用。文中以RS技术、GPS技术、GIS技术为例,详细介绍了在工程测绘中的应用,希望为类似工程提供参考经验,促进测绘工作的顺利进行。
参考文献:
[1] 肖称生.地理信息技术在工程测绘中的应用[J].江西建材,2015,(4):206-207.
[2] 龚健雅,王国良.从数字城市到智慧城市:地理信息技术面临的新挑战[J].测绘地理信息,2013,38(2):1-6.
[3] 李楠.浅谈工程测绘中如何运用地理信息技术[J].中国房地产业,2015,(9):94-94.
[4] 何建平.城乡一体化发展背景下地理信息技术的发展趋势[J].黑龙江科技信息,2016,(28):76.
[5] 张伟.GNSS技术地理信息技术在工程测量中的应用[J].建筑工程技术与设计,2016,(5):204-204.
[6] 唐女杰.工程测绘中对于地理信息技术的有效应用分析[J].建材与装饰,2016,(49):189-190.
论文作者:吕群乐
论文发表刊物:《防护工程》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/24
标签:测量论文; 信息技术论文; 技术论文; 地理论文; 数据论文; 工程论文; 地形论文; 《防护工程》2017年第17期论文;