数字化测量技术在工程测量中的应用
摘要
关键词
数字化测量;工程测量;应用
正文
引言:当前,在工程测量活动中,工作人员对数字化测量技术进行应用是必不可少的,需要对其中技术细节、流程和方法进行严格把关,使工程测量能够提质增效。
一、工程测量流程
在工程测量活动中,技术人员利用数字化测量技术需经过一个精密且系统的流程,其覆盖现场勘察到数据整合分析,再到图像绘制等多个环节。具体来说,工作人员首先需要对勘察区域进行详细深入的现场分析,以确保数字化地籍测绘准确,其利用多类现代化工具手段,了解勘查区域的实际状况,对其地形、地貌、植被等内在数据进行全面收集整理。在完成对数据搜集之后,工作人员便需要尝试整合分析相关数据信息,借助计算机网络技术,对各项信息进行汇总处理,通过精确计算和校验,以确保数据质量满足相关标准。在该环节,数字化测绘技术相对传统人工记录方式,不仅提高了数据描述准确性,还提高了工作效率。在确认好数据之后,工作人员便需要利用数字化测绘技术来绘制地籍图,在该环节,工作人员需要利用人工智能技术、图形绘制技术进行自动化实时编辑,使测绘结果更加直观准确。在此期间,工作人员可以尝试利用计算机程序和绘图软件,将各项数据信息进行一定比例缩放,在电脑屏幕上展示出来,以方便设计人员对整个工程项目形成更为清晰直观的认知。而在绘制图像的过程中,工作人员还需要综合考量区域周边环境的各项特征因素,确保绘制成果具备全面性和实用性,为此工作人员需尝试在绘制图像的过程中结合卫星定位技术,引进GPS、GIS、RTK技术,提高数据处理精度。
二、数字化测量技术在工程测量中的应用
(一)高精度定位与数据采集
在工程测量活动中,工作人员引进数字化测量技术需要对高精度定位和数据采集技术进行科学高效应用,该技术扮演着至关重要的角色,可提高数据测量准确性。高精度定位技术主要是利用全球定位系统和实时动态定位技术,可接收来自多颗卫星的信号,利用三角测量原理,计算出接收器的精确位置,其精度可达到厘米甚至毫米级别。而工程师利用RTK技术,结合载波相位动态实时差分方法,可进一步弥补定位中的精度问题,使工程测量得到的信息更加准确。而在数据采集方面,数字化测量技术同样展现出强大的优势。数字化测量技术能够对测量目标进行自动化数据采集,相关传感器设备可以实时捕获目标各种信息,如形状、尺寸、位置,将其转换为数字信号进行传输处理。而该技术还能够对数据进行自动分类建档,建立起完整的数据库,以便后续进行数据分析。在实践应用中,工程师应当辅助多类先进技术手段提高定位测量的精度,比如可引进激光雷达技术,结合激光束扫描周边环境,获取周围的三维点云数据,为后续编辑三维空间信息提供基本的数据支持。在此基础之上,工作人员可以同步配合使用高清相机,捕捉光线,将图像转化为数字信号,生成高分辨率的图像,从而为后续工程测量提供丰富的视觉信息。除此之外,技术人员还可以结合惯性测量单位、全球导航定位系统,分别提供物体的姿态信息和位置信息。
以某大型基础设施建设项目为例,该项目在规划与设计阶段对“高精度定位与数据采集”技术的应用进行了深度探索与实践。项目团队在初步勘查阶段就充分意识到了高精度数据对于工程规划与设计的重要性,因此决定采用数字化测量技术作为核心工具。项目团队使用了全球定位系统(GPS)技术,通过部署多台GPS接收机,对建设区域进行了全面的高精度定位,这些GPS接收机接收来自多颗卫星的信号,经过计算处理后,得到了区域内各个关键点的精确坐标,这些坐标数据不仅为项目设计提供了准确的基础,还确保了后续施工过程中的精确导航。接着,项目团队利用激光雷达(Lidar)技术进行了详细的地形测量,激光雷达设备通过向地面发射激光束并接收反射回来的信号,生成了详细的三维点云数据,并且提供了地形起伏、地貌特征等丰富的空间信息,为项目设计提供了重要参考。在数据采集方面,项目团队采用了高清相机和惯性测量单元(IMU)相结合的方式,高清相机捕捉了建设区域的高清图像,而IMU则提供了相机的姿态信息,通过这两者的结合,项目团队获取了包含丰富纹理和几何信息的三维模型,不仅用于项目设计阶段的可视化展示,还为后续的施工模拟和碰撞检测提供了基础。此外,项目团队注重数据的完整性和安全性,他们采用了先进的数据存储和加密技术,确保采集到的数据不被篡改或丢失。同时,还建立了数据共享平台,使得不同部门之间能够实时访问和更新数据,提高了工作效率和协作能力。在项目实施过程中,高精度定位与数据采集技术的应用取得了显著成效,不仅提高了项目设计的精度和可靠性,还加快了施工进度并降低了成本。例如,在土方量计算方面,由于采用了高精度的地形数据,项目团队能够更准确地估算出所需的土方量,从而避免了材料的浪费和成本的增加。
(二)自动化数据处理与图像绘制技术
技术人员在收集完现场数据之后,便需要结合内业作业对数据信息进行高效处理,在该环节,技术人员需引进自动化数据处理技术,对数据进行高效整合,无论是从野外采集的原始数据,还是通过遥感技术获取的大面积数据,工作人员都可以将其录入到计算机程序中进行校验计算。在该环节,工作人员需辅助利用计算机成图软件,直接对野外采集的点位信息和属性信息进行编辑,生成初始的数字地图,再通过输入特定参数和指令,计算机能够对地图进行深层次绘制,减少人工干预和错误。另外,自动化数据处理与图像绘制技术的应用还保证了数据的准确性和可靠性,计算机程序可以对数据进行自动处理,比如进行插值处理、误差处理,保证图形绘制的规范性和一致性,降低数据处理成本。
例如,在某大型地铁项目中,测绘团队使用全站仪和GPS设备对地铁线路进行了全面、精确的数据采集。采集到的数据包括地面高程、地形起伏、建筑物位置等关键信息。相关数据随后被传输至中央处理系统,利用先进的数字化测量软件进行自动化处理。软件通过内置算法对海量数据进行清洗、分类、分析和整合,快速准确地生成了线路沿线的基础数据集。接下来,自动化图形绘制功能开始发挥作用,测绘团队使用专业的计算机图形处理软件,根据处理后的数据自动生成了高精度的地铁线路图,这一过程中,软件自动完成了图形的绘制、编辑和美化,包括线路走向、站点位置、隧道区间等的精确标注,生成的图形不仅清晰美观,而且完全符合工程设计的规范和要求。自动化数据处理与图形绘制的应用极大地提升了测量工作的效率,大幅度缩短工作时间,降低劳动强度。整个图形绘制过程从数据输入到图形输出仅需数小时即可完成,而传统方法可能需要数天甚至更长时间。此外,自动化技术的应用还保证了测量数据的准确性和可靠性,通过计算机程序的精确计算和校验,避免了人为因素导致的误差和错误。在该地铁项目中,自动化数据处理系统对采集到的数据进行了严格的校验和修正,确保了最终生成的线路图的精确度和可靠性。
(三)实时编辑与更新
在数字化测量环节,工作人员需要引进实时编辑和更新技术,提高项目管理的便捷性和高效性。具体来说,数字化测量技术结合先进的计算机技术和数据处理功能,对测量数据进行高效管控,在实操环节,测绘人员可借助专门的数字化测绘软件,对采集的数据信息进行处理。随着项目的进展,工程现场的工况也会发生变化,如果依靠传统的方法,则无法反映出变化的信息,此时,技术人员可利用数字化测量技术的实时更新功能,为施工现场提供及时、准确的指导。从宏观层面上讲,通过数字化测量技术所生成的测绘图像具备可编辑功能,工程师只需要将各类参数变量信息录入到系统中,系统便会自动给出新的图层,指导现场工作人员有效把控项目管理中的变更部分。
例如,在某大型水电站建设项目中,测绘人员借助这款数字化测绘软件,对采集的数据信息进行实时编辑和处理,软件界面友好,操作简便,使得测绘人员能够迅速发现并修正数据中的异常值或错误,确保数据质量。此外,软件还提供了丰富的数据处理功能,如数据筛选、统计分析、图表生成等,为项目管理提供了有力的数据支持。当工程现场发生任何变化时,测绘人员能够立即通过软件更新相关数据,并生成最新的测绘图像,这些图像不仅准确反映了工程现场的实际状况,还为施工现场提供了及时、准确的指导。从宏观层面上讲,数字化测量技术所生成的测绘图像具备强大的可编辑功能,工程师们只需将各类参数变量信息录入到系统中,软件便能自动计算出新的图层,并实时更新到测绘图像中。例如,当需要调整水电站坝体的设计高程时,工程师只需在系统中输入新的高程值,软件便会自动计算出新的坝体轮廓线,并更新到测绘图像中,使得工程师们能够迅速掌握项目管理中的变更部分,有效指导现场工作人员进行施工。
三、结束语
总体来说,在工程测量活动中,技术人员对数字化测量技术进行高效应用是一项关键性的举措,相关单位应当对测量细节、过程、方法进行动态管控,结合行之有效的管理方式,使测量精度得到有效提升,提高工程测量水平。
参考文献:
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