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摘要：随着测绘新技术的不断进步，为工程测量质量提供保证。本文就工程测绘的发展及新技术的应用进行了讨论。
关键词：测绘；新技术；发展
Abstract: With the continuous progress of the new mapping technology, engineering measurement quality assurance. Engineering surveying the development and application of new technologies are discussed.Key words: mapping; new technologies; development
中图分类号：P217文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
数字城市的建设推动了城市信息化进程，拓展了城市测绘的应用领域，加快了测绘科技创新的步伐，加速了城市测绘由传统模式向城市地理信息产业的转化，为城市测绘发展提供了新的契机。面对新的契机，城市测绘部门应该紧紧把握现代测绘的发展方向，以城市空 间信息基础设施的建设为重点，促进城市空间信息资源的高效开发，应用与共享，将城市测绘发展到一个新的境界。
1.工程测绘的发展原则
数字城市是关系到城市发展的系统性工程，城市测绘部门应当明确发展方向，制定相应的发展规划；应当积极的参与到政府组建的城市地理信息中心，成为其中的核心力量。
1.1建立和完善基础地理信息的更新机制要充分利用市政测量、地籍测量以及遥感信息等各种手段，确保城市系列比例尺数字地形图的适时更新。同时要进一步完善测量标志的维护和有偿使用制度。
1.2质量管理体系空间地理信息是数字城市与城市空间信息基础设施的主要数据源，因此，作为城市空间地理信息的生产者与提供者，城市测绘部门必须严把质量关，建立基础空间数据的管理机制，健全数字化产品的质量管理体系，切实承担起城市空间数据的及时采集、处理、加工和提供任务。
1.3大力推进"3S"及其一体化技术的应用城市测绘部门应大力加强"3S"技术的研究与应用，因为"3S"及其一体化技术是数字城市重要的技术基础。通过GPS建立城市控制网、利用RS快速的采集数据，更新城市基础地理信息，运用GIS来管理城市基础地理信息，完成城市基础地理信息的建库与动态更新任务，为数字城市服务。常规的城市规划设计都在测绘人员提供的测绘图件、资料下进行。由于测绘与规划设计严重脱节，既不能发挥测绘人员对规划设计的参与作用，又难以使规划设计人员吃透客观实际的信息，因而不利于提高规划设计工作的质量和效益。GIS主要以数字地图的形式输入输出，查询、分析直观易懂，很易为规划设计人员所接受，因此数字地图的出现和GIS的发展，使这一状况得到了改变。在GIS中，所获取的测绘基础数据详尽、可靠、准确，大大提高了城市规划的科学性。同时计算机的高速运算和具有极强的逻辑判断功能，可在短时间内提供多方案比选，增加了规划设计方案的合理性。而且，计算机可以自动地生成各种规划用图、表格和报告，利用数据库又易于删补、更新，因而还可以实现城市规划的动态监控和动态设计。
1.4规范生产加大对基础测绘的投入力度，提高测绘保障能力，要形成政府投入为主、基础地理信息使用单位和承担基础测绘生产任务单位共同投入的投入机制，切实落实基础测绘项目经费，并实行专项管理。
2. 工程测量中的地理信息技术GIS是集计算机科学、空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科。已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。其技术优势不仅在于它的集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程，还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。目前，GIS不仅发展成为一门较为成熟的技术科学，而且已经成为一门新兴的产业，在测绘、地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。采用GIS、数据库、内外一体化测图、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术，为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息，以建立各类专业信息系统，从而实现管理的科学化、标准化、信息化。3.数字摄影测量技术数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法。航空摄影测量是大面积、大比例尺地形测图、地籍测量的重要手段与方法，可以提供数字的、影像的、线划的等多种形式的地图产品。全数字摄影工作站的出现，加上GPS技术在摄影测量中的应用，使得摄影测量向自动化、数字化方向迈进。随着全数字摄影测量系统的应用，摄影测量产品已经从影像图等向4D产品转化，为建立各类专业的信息系统和基础地理信息平台提供了可靠的数据保证。数字摄影测量系统是利用数字影像或数字化影像完成摄测作业,根据所处理的影像是部分数字化还是全数字化可分为混合型数字摄影测量系统与全数字型数字摄影测量系统。目前我国测绘行业所使用较为成熟的数字摄影测量系统主要有VirtuoZo数字摄影测量工作站和JX-4C数字摄影测量工作站两种。用JX-4C数字摄影测量工作站,经建模、内定向、空三导入、相对定向、核线重采样、绝对定向后就可建立数字高程模型,即按定向元素计算同名像点的相应地面坐标,地面点内插加密,建立数字高程模型DEM,以此模型为基础,实现等高线的绘制。利用第三方DEM数据进行单片数字微分纠正的技术具有简单可靠、成本低、速度快等优点,是目前数字正射影像地图生产的主要方式。特别是覆盖全省范围的DEM生产完成后,这种DOM的生产作业方法将成为影像数据更新的主要依据。
4. GPS测量技术GPS全球定位系统由空间卫星群和地面监控系统两大部分组成,GPS用户设备由GPS接收机、数据处理软件及其终端设备等组成。GPS接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号,跟踪卫星的运行,并对信号进行交换、放大和处理,再通过计算机和相应软件,经基线解算、网平差,求出GPS接收机中心(测站点)的三维坐标。最终计算出准确的测量数据。其主要应用可以分为测量准备工作、测量实施、以及注意事项三个部分。GPS测量准备工作主要是对工程概况进行了解,收集有关资料、拟定作业计划、组织人员、准备仪器设备、编写技术设计书以及后勤保障等。然后進行踏勘、选点、埋石以及标记工作。具体实施时，要在观测之前制定周密的观测计划,确定观测的时段数、卫星高度截止角、几何精度因子等,以便合理安排作业过程和仪器的调度。在确认仪器设备完好的情况下安置仪器。按照设备使用说明进行设备的操作,设备自动程序运行后系统会自动生成一个观测文件,观测文件必须进行妥善保管,以便日后的查询以及日后数据测算使用。GPS测量技术不适用于短边测量,在必须使用时要谨慎观测,并通过多次测量确保测量的精准度。
GPS在工程测量中的优点
4.1定位精度高
一般双频GPS接收机基线解精度为5mm+1×10-6,而红外仪标称精度为5mm+5×10-6,GPS测量精度与红外仪相当,但随着距离的增长,GPS测量优越性愈加突出。实验证明,在<50km的基线上,其相对定位精度可达12×10-6,而在100～500km的基线上可达l0-7～l0-6。
4.2观测时间短,人力消耗少。
用GPS进行静态相对定位,在<20km的短基线上,快速相对定位一般只需15～20min;进行动态相对定位测量时,在初始化工作完成后,流动站可随时定位,每站观测仅需几秒钟。
4.3操作简便。GPS测量的自动化程度很高。在观测中测量员的主要任务是安装并开关仪器、量取仪器高和监视仪器的工作状态,而其它观测工作如卫星的捕获,跟踪观测等均由仪器自动完成。
4.4全天候作业
GPS观测可在任何地点,任何时间连续地进行,一般不受天气状况的影响。公路路线一般处在一条带状走廊内。其平面控制测量往往采用导线形式,这包括附合导线、闭合导线、结点导线等导线网形式。对于重要构造物如大桥、特大桥、长大隧道等,也有布设成三角网、线形锁等形式。
5.结束语
伴随着测绘新技术的不断进步，现代工程测量必将朝着测量内外作业一体化、数据获取及处理自动化、测量过程控制和系统行为智能化、测量成果和产品数字化、测量信息管理可视化、信息共享和传播网络化的趋势发展。
关键词：测绘；新技术；发展
Abstract: With the continuous progress of the new mapping technology, engineering measurement quality assurance. Engineering surveying the development and application of new technologies are discussed.Key words: mapping; new technologies; development
中图分类号：P217文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
数字城市的建设推动了城市信息化进程，拓展了城市测绘的应用领域，加快了测绘科技创新的步伐，加速了城市测绘由传统模式向城市地理信息产业的转化，为城市测绘发展提供了新的契机。面对新的契机，城市测绘部门应该紧紧把握现代测绘的发展方向，以城市空 间信息基础设施的建设为重点，促进城市空间信息资源的高效开发，应用与共享，将城市测绘发展到一个新的境界。
1.工程测绘的发展原则
数字城市是关系到城市发展的系统性工程，城市测绘部门应当明确发展方向，制定相应的发展规划；应当积极的参与到政府组建的城市地理信息中心，成为其中的核心力量。
1.1建立和完善基础地理信息的更新机制要充分利用市政测量、地籍测量以及遥感信息等各种手段，确保城市系列比例尺数字地形图的适时更新。同时要进一步完善测量标志的维护和有偿使用制度。
1.2质量管理体系空间地理信息是数字城市与城市空间信息基础设施的主要数据源，因此，作为城市空间地理信息的生产者与提供者，城市测绘部门必须严把质量关，建立基础空间数据的管理机制，健全数字化产品的质量管理体系，切实承担起城市空间数据的及时采集、处理、加工和提供任务。
1.3大力推进"3S"及其一体化技术的应用城市测绘部门应大力加强"3S"技术的研究与应用，因为"3S"及其一体化技术是数字城市重要的技术基础。通过GPS建立城市控制网、利用RS快速的采集数据，更新城市基础地理信息，运用GIS来管理城市基础地理信息，完成城市基础地理信息的建库与动态更新任务，为数字城市服务。常规的城市规划设计都在测绘人员提供的测绘图件、资料下进行。由于测绘与规划设计严重脱节，既不能发挥测绘人员对规划设计的参与作用，又难以使规划设计人员吃透客观实际的信息，因而不利于提高规划设计工作的质量和效益。GIS主要以数字地图的形式输入输出，查询、分析直观易懂，很易为规划设计人员所接受，因此数字地图的出现和GIS的发展，使这一状况得到了改变。在GIS中，所获取的测绘基础数据详尽、可靠、准确，大大提高了城市规划的科学性。同时计算机的高速运算和具有极强的逻辑判断功能，可在短时间内提供多方案比选，增加了规划设计方案的合理性。而且，计算机可以自动地生成各种规划用图、表格和报告，利用数据库又易于删补、更新，因而还可以实现城市规划的动态监控和动态设计。
1.4规范生产加大对基础测绘的投入力度，提高测绘保障能力，要形成政府投入为主、基础地理信息使用单位和承担基础测绘生产任务单位共同投入的投入机制，切实落实基础测绘项目经费，并实行专项管理。
2. 工程测量中的地理信息技术GIS是集计算机科学、空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科。已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。其技术优势不仅在于它的集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程，还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。目前，GIS不仅发展成为一门较为成熟的技术科学，而且已经成为一门新兴的产业，在测绘、地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。采用GIS、数据库、内外一体化测图、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术，为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息，以建立各类专业信息系统，从而实现管理的科学化、标准化、信息化。3.数字摄影测量技术数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法。航空摄影测量是大面积、大比例尺地形测图、地籍测量的重要手段与方法，可以提供数字的、影像的、线划的等多种形式的地图产品。全数字摄影工作站的出现，加上GPS技术在摄影测量中的应用，使得摄影测量向自动化、数字化方向迈进。随着全数字摄影测量系统的应用，摄影测量产品已经从影像图等向4D产品转化，为建立各类专业的信息系统和基础地理信息平台提供了可靠的数据保证。数字摄影测量系统是利用数字影像或数字化影像完成摄测作业,根据所处理的影像是部分数字化还是全数字化可分为混合型数字摄影测量系统与全数字型数字摄影测量系统。目前我国测绘行业所使用较为成熟的数字摄影测量系统主要有VirtuoZo数字摄影测量工作站和JX-4C数字摄影测量工作站两种。用JX-4C数字摄影测量工作站,经建模、内定向、空三导入、相对定向、核线重采样、绝对定向后就可建立数字高程模型,即按定向元素计算同名像点的相应地面坐标,地面点内插加密,建立数字高程模型DEM,以此模型为基础,实现等高线的绘制。利用第三方DEM数据进行单片数字微分纠正的技术具有简单可靠、成本低、速度快等优点,是目前数字正射影像地图生产的主要方式。特别是覆盖全省范围的DEM生产完成后,这种DOM的生产作业方法将成为影像数据更新的主要依据。
4. GPS测量技术GPS全球定位系统由空间卫星群和地面监控系统两大部分组成,GPS用户设备由GPS接收机、数据处理软件及其终端设备等组成。GPS接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号,跟踪卫星的运行,并对信号进行交换、放大和处理,再通过计算机和相应软件,经基线解算、网平差,求出GPS接收机中心(测站点)的三维坐标。最终计算出准确的测量数据。其主要应用可以分为测量准备工作、测量实施、以及注意事项三个部分。GPS测量准备工作主要是对工程概况进行了解,收集有关资料、拟定作业计划、组织人员、准备仪器设备、编写技术设计书以及后勤保障等。然后進行踏勘、选点、埋石以及标记工作。具体实施时，要在观测之前制定周密的观测计划,确定观测的时段数、卫星高度截止角、几何精度因子等,以便合理安排作业过程和仪器的调度。在确认仪器设备完好的情况下安置仪器。按照设备使用说明进行设备的操作,设备自动程序运行后系统会自动生成一个观测文件,观测文件必须进行妥善保管,以便日后的查询以及日后数据测算使用。GPS测量技术不适用于短边测量,在必须使用时要谨慎观测,并通过多次测量确保测量的精准度。
GPS在工程测量中的优点
4.1定位精度高
一般双频GPS接收机基线解精度为5mm+1×10-6,而红外仪标称精度为5mm+5×10-6,GPS测量精度与红外仪相当,但随着距离的增长,GPS测量优越性愈加突出。实验证明,在<50km的基线上,其相对定位精度可达12×10-6,而在100～500km的基线上可达l0-7～l0-6。
4.2观测时间短,人力消耗少。
用GPS进行静态相对定位,在<20km的短基线上,快速相对定位一般只需15～20min;进行动态相对定位测量时,在初始化工作完成后,流动站可随时定位,每站观测仅需几秒钟。
4.3操作简便。GPS测量的自动化程度很高。在观测中测量员的主要任务是安装并开关仪器、量取仪器高和监视仪器的工作状态,而其它观测工作如卫星的捕获,跟踪观测等均由仪器自动完成。
4.4全天候作业
GPS观测可在任何地点,任何时间连续地进行,一般不受天气状况的影响。公路路线一般处在一条带状走廊内。其平面控制测量往往采用导线形式,这包括附合导线、闭合导线、结点导线等导线网形式。对于重要构造物如大桥、特大桥、长大隧道等,也有布设成三角网、线形锁等形式。
5.结束语
伴随着测绘新技术的不断进步，现代工程测量必将朝着测量内外作业一体化、数据获取及处理自动化、测量过程控制和系统行为智能化、测量成果和产品数字化、测量信息管理可视化、信息共享和传播网络化的趋势发展。