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1、测绘工程在工程测量中的运用【摘 要】 当前形势下，我国基础建设进行得如火如荼，在大型工程项目中，工程测量更不可缺，而传统工程测量技术越来越不能满足当前工程精度要求。随着科学技术的进步以及工程测量的发展，高精度、高效率的 GPS 测量技术正逐步取代传统的测量工具，可以说 GPS 的出现给测绘领域带来了根本性的变革。本文阐述了 GPS 系统的基本构造，基于其实践应用，阐述了 GPS 测量技术在工程测绘中的应用。【关键词】测绘工程，工程测量,GPS(一一)我国测绘行业的发展方向我国测绘行业的发展方向一、国内、国际测绘行业的发展现状及发展趋势分析 本世纪是数字化和信息化的世纪，地理信息产业在高速发展的
2、科学技术和日益激增的市场需求这两大主推力的作用下得到全面的发展和提升，这表现在：一、地理信息产品由静态模式向实时动态模式转变。二、地理信息产品将会在政府部门和各行各业中得到更加广泛应用。三、GIS 和图象处理软件将由专业团体的专门应用发展成为办公和生活的普通工具。国家测绘局原副局长、中国测绘学会理事长杨凯同志就测绘与地理信息的关系是这样描述的：“测绘是地理信息产业建设的主体力量，地理信息是测绘现代表现形式。”测绘工程侧重于地理信息数据的采集和实地测设，地理信息侧重于地理信息的可视化表达、空间分析与查询。虽然这几年社会上对地理信息追捧过热，许多院校的专业纷纷靠向地理信息方向，但这几年毕业的学生仍
3、多在测绘行业就业。不过从长远来看地理信息的时代将要来临了，随着 3S 技术为代表的高新测绘技术和计算机技术的快速发展，传统的测绘行业正在迅速向地理信息产业转化。传统的测绘生产主体模式已发生根本性变化，产品由模拟形式转为数字形式，大量的外业测量被室内地理信息采集所取代。地理信息的采集、存贮、加工和分发已成为一种全新的概念。卫片的分辨率、航测的精度在逐渐提高而其成本则在逐渐下降。地理信息自古以来被视为国之重器。 山海经是我国最早的地理信息著作，历代君王对地图的重视和渴求从未停止过，建国以来我国对测绘工作非常重视，不断的出国学习并引入先进技术，尤其近十年来变化更大。但我国的地信产业仍存在太多的问题：
4、1、数据库建设中的重复建设问题严重存在，数据共享机制不健全。2、国家对测绘的投入不足，测绘队伍不稳定。3、信息资源的数字化程度和开发利用水平较低。4、理论研究、技术进步和产品发展三个层次中，放在第一、第二层次的注意力显得不够，等等。这些都为测绘单位的发展带来一定的阻碍。不过随着我国基础测绘的不断加快，统一监管和测绘保障也会不断加强。美国在十五年前测绘公司总数达 15000 个，人数 15 万人，平均每个公司人数不到 10 人。这与我国现在情况有些类似。现在的美国国家测绘部在发展计划中规定了与其他政府机构和私营团体在生产活动中的合作伙伴关系将保持稳定不变。还特别强调了固有的政府信息管理职责和地理
5、调查，以支持测绘任务。美国甚至在预算报告中明确要求国家测绘部增加私营企业参与完成任务的份额。美国、加拿大等国家的地理信息方面的公司都很多。英国正在进行数字化和编码的地图约有 90%是承包给私人企业来完成的。芬兰国家测绘局十年以前 70%的职工从事地籍工作，23%的人从事基础测绘工作，其余的人从事辅助和行政管理工作。近年来，芬兰国家测绘局所面临的数字化地形数据的需求迅速高涨。市民地图网站已成为一项重要服务。美国、德国等国家的大比例尺基础地理信息数据可以对外出售，在瑞典，航空像片都可以对外销售。全日本交通地理信息库光盘，每张 2 万日元，一套六张或十二张，随处可购，获取十分方便。印度的城市大比例尺
6、数字化地图可以从市场上买到。印度尼西亚政府向所有支持政府需求的部门和一般大众开放所有未分类数据。未来中国民用地信市场将快速发展，具备提供这些服务的能力应该成为测绘公司业务拓展的方向之一。在我国随着市场经济体制的建立和不断完善，测绘市场发育趋向成熟。首先，测绘产品的需求不断增大，服务领域不断拓宽。近年来，除传统用户外，电信、公安、环保、金融等行业的需求不断增长，测绘产品的服务面几乎覆盖了国民经济的所有行业。致力于向政府和民众提供优质的服务，应该作为提升测绘公司未来竞争力的主要手段之一。二、测绘公司目前的现状和未来的发展方向当然测绘公司目前还存在着一些问题，它体现在：1. 缺乏拳头产品、缺乏核心竞
7、争力。2. 业务范围面不宽、市场适应能力差。3. 人员整体专业素质偏低。4. 缺乏企业文化、团队凝聚力不够。 。测绘公司应该从以下几个方面着手：一、确立一到三个测绘公司具有技术人才优势（或有可引进人才）的、具有广泛市场前景及其他有利条件的业务去钻研、创新、开拓，打造成测绘公司的金招牌、撒手锏。二、积极拓展测绘行业市场，对各类人才以加盟或合作的方式引入，不断开展、壮大新业务以创造公司新的经济增长点。三、造就一支能完成其任务的高效精干的队伍，做好公司员工的持续培训，考核上岗、培训上岗，全面提升员工的专业水准。四、加强企业文化建设和团队建设，提升员工的公司荣誉感和责任心。有效促进领导和管理的职业化。
8、五、加强同各政府相关部门、其他兄弟单位、外协单位、个人等的合作，创建多种利益的、长期的合作关系。整体上测绘公司的发展方向我认为可以借用伟人们的几句话来形容：心态上为人民服务为政府服务，方法上黑猫白猫抓住老鼠就是好猫，观念上要与时俱进，要代表先进的测绘管理模式、代表先进的测绘市场运作体系、代表先进的测绘技术应用，行动上要建设和谐、建设有特色的测绘公司。（二）测绘专业发展方向（二）测绘专业发展方向测绘是一门应用学科,传统的测绘包括控制测量、地形测量、施工测量、竣工测量和变形监测 5 个部分。随着测绘技术的高速发展,形成了两个发展趋势:1)在上述 5 个部分不断出现新仪器、新方法和新手段;2)工程测
9、量的应用领域不断扩展,出现了工业测量和地下管线探测等新的领域,还将测量新技术应用到了建筑测绘中。下面从两个方面介绍测绘技术近几年的应用现状和发展趋势。1 新技术在测绘活动中起着显著作用1.1 空间技术卫星定位技术,目前有两套运行的卫星定位系统,一个是美国的 GPS,另一个是俄罗斯的 GLONASS。GPS 已占领了大部分市场,被广泛应用,在空间定位技术方面引起了革命性的变化。随着差分 GPS 技术的发展,用 GPS 测定三维坐标的技术方法将测绘定位技术从静态扩展到动态,从事后处理扩展到实时(或准实时)定位与导航,绝对和相对精度扩展到米级、厘米级乃至亚毫米级。卫星定位系统拓展了传统大地测量的服务
10、领域,为地球动力学和智能交通系统等方面提供了有效的技术支撑。卫星遥感技术,随着空间技术飞速发展,遥感卫星的分辨率有了很大的提高。空间分辨率从最初的 80m 已提高到 30m,10m,5.8m,2m,并正在向 1m 或优于 1m的空间分辨率发展;光谱分辨率可以达到 5 纳米6 纳米量级,400 多个波段。高分辨率卫星遥感成为除航空摄影外的又一重要测绘信息源,对测绘产品形式改变和地图更新有着极大的促进作用。此外,千涉合成孔径雷达技术的发展为高程的高精度定位提供了新的技术手段。1.2 信息技术计算机技术,是信息技术的核心,它同蒸汽机一样,是一种相对先进的社会经济环境的产物,能推动新一轮全球经济社会的
11、变革运动。计算机技术使得测绘技术向数字化、自动化和智能化发展,计算机技术也成为测绘工作的重要技术手段,改变着传统测绘方式,如电子经纬仪、全数字摄影测量系统、地图自动设计和电子制版系统以及数据存储系统等等。地理信息系统,是将空间数据和属性数据一体化管理、分析的技术系统。随着 JAVA、虚拟现实等技术的发展,目前地理信息系统从二维向多维动态发展,由单台套向网络发展,由简单向面向对象的矢栅一体化复杂数据结构发展。作为空间数据管理重要手段的地理信息系统技术是建立基础地理信息系统技术的关键,成为数字化测绘产品设计的技术依据,贯穿在空间信息数据获取、处理和管理的全过程。通信技术,卫星通信时代已经到来,比微
12、波、无线电和卫星通信更高一筹的光缆通信正在形成,它将信息整理归类后提高检索方便的服务系统,进入互联网的人口一直以几何级数激增,电子商务已经广为流行。通信技术正成为测绘生产和对外服务的重要手段,以网络技术为基础的空间数据基础设施建设正在兴起。2 测绘技术发展趋势和方向21 世纪测绘技术归纳起来朝着以下几个趋势和方向发展:1)数据采集和处理实现自动化,实时化,数字化。2)测量数据的管理实现科学化,标准化,信息化。3)测绘数据的传输与应用实现网络化,多样化,社会化。4)测绘的硬件设备实现人性化,国产化,智能化。未来测绘技术将在以下几个方面有新的进步和发展:1)GPS 全球定位技术,随着接收机的改进,
13、广域差分技术,实时差分技术,CCD技术的应用,将随时满足静态,动态,高精度定位的需要,接收机将更轻便灵活。在土地测绘技术领域的应用将进一步扩展,并且在偏僻地区不受限制,全天候控制到每个角落,同时,还将在水准高程控制,航测外业控制,地形测图等多方面得到广泛应用。2)城市与工程控制网,监测网优化设计软件将得到进一步应用与推广,观测数据处理等方面的研究将进一步智能化,控制网的观测数据采集和处理,将走向自动化,实时化,数字化。3)工程测量的数字化测绘软件的研发将进一步深化,将出现功能齐全,效率更高,使用更加灵活的软件系统。a.数字测绘技术与 GIS 的结合将更加紧密,数字信息的采集通过数据转换直接进入
14、数据库,实现一测多用,数据共享。b.数字测绘技术与工程设计施工相结合的软件系统的研发与应用将会有更新,更快的发展;为勘测,设计,施工建立专业信息管理系统创造良好的条件。4)随着市场经济的飞速发展,城市建设,土地利用,资源开发,环境治理等部门都将建立各类专业基础信息数据库。工程测量,特别是大型项目用地勘测定界测绘,将要求从事土地勘测的单位更加积极地充分利用 GPS 高新技术,数字库技术,内外业一体化测图技术,扫描数字化技术以及全数字摄影测量技术,为各类专业系统的建立提供及时准确,标准化,数字化的基础空间信息,并提供高效的技术服务。5)遥感技术手段 RS 的应用将更加普及,特别是从事高科技实施动态
15、监测的中国土地勘测规划部门,将运用 RS 对地面进行实时卫星遥感监控,特别是高分辨率 0.2M2M 的遥感数据,将在监测城市化进程,扩展用地规模,查处违法滥占耕地等方面得到广泛应用。随着全球数字摄影测量系统和 GPS 技术在大比例尺测图,摄影测量中的应用,将使数码摄影向自动化,数字化方向迈进,为社会提供多样化的产品及服务的同时,在数码摄影测量和工程测量中的应用将更加普及和深化。6)三维工业测量系统在工业设备的精密安装与定位测量中将会得到广泛应用。同时三维工业测量系统将进一步快速发展,在大型建筑物和构筑物建设,大型物体外形测绘变形监测中发挥更加积极的作用。7)空中摄影测量技术发展前景将更加广泛,
16、全自动数码航测相机与 GPS 相连接,与激光扫描仪相结合即可制作三维地面主体模型,将会在众多领域如建筑工地,文物保护,建筑物维修,地形测量,汽车及飞机试验,刑事案件侦破,交通事故现场测量,安全监控,城市规划管理等方面都得到广泛应用。8)软件人才的培养成为当务之急,目前中国的软件人才结构呈橄榄形,中级人才充裕,初级人才和高级人才欠缺,国际型、应用型的高级软件人才更为缺乏。因此,着眼未来立足眼前,要着力培养软件人才,打造具有本行业特色的软件英才,形成基础是软件蓝领,塔尖是既懂技术,又有项目管理能力的脱颖而出的高级人才。 (三三)、GPS 在工程测量方面主要应用在以下方面在工程测量方面主要应用在以下方面:1、绘制大比例地形图。高等级公路选线多是在大比例尺(通常是1:2000或1:1000)带状地形图上进行,用传统方法测图,先要建立控制网,然后进行碎部测量,绘制成大比例尺地形图。其工作量大速度慢,花费时间长。用实时 GPS 动态测量,设置基准站并点校核后,采用多个流动站采集数据。在室内即可由绘图软件成图,由于只需要采集碎部点的坐标和输入其属性信息,而且采集速
