试析测绘新技术在地质工程测量中应用

关键词：测绘新技术；地质工程；“3S”技术；研究及应用 
中图分类号： TB2    文献标识码：A    文章编号：
随着城市建设速度的加快，各项工程建设不断展开，岩土工程勘察广泛应用于各项工程建设中，工程地质测绘是岩土工程勘察的前期工作，其实是质是运用地质、工程地质理论，对与工程建设有关的各种地质现象进行观察和描述．初步查明以建成地或各建筑地段的工程地质条件。将工程地质条件某要素采用不同的颜色、符号，按照精度要求标绘在一定比例尺的地形图上，并结合勘探．测试和其他勘察工作的资料，编制成工程地质图。这一重要的勘察成果可对场地或各建筑地段的稳定性和适宜性作出评价。它在城市建设中发挥着重要作用。随着科学技术的不断发展，工程地质测绘中已经出现了新的测绘技术，这些技术具有自动化和数字化等特点。新工程地质测绘技术的应用，大大提高了工程测量的精确性，确保了工程建设的质量以及建设的安全性能，降低了工程成本。尤其是遥感技术、地理信息技术以及__定位系统技术和数字化摄影技术等的应用，为工程地质测量开了一扇新的大门，这些技术在工程地质测量中已经取得较大的成效，逐渐取代了传统工程测量的测绘方法，如传统的几何测量以及三角测量等。测绘新技术的应用以及推广，能为地质工程测量获得精确的数据和图片信息等，为工程决策等提供重要的作用。
一、传统的测绘技术在地质工程测量中应用的缺陷
传统的几何测量以及三角测量等，具有较多的缺陷，其工程地质测量中占比例较大的一部分是工程图的测绘以及大比例尺地形图的测绘。这些传统的测绘方法一般是在野外完成的，不仅具有较大的工作量，且由于野外的环境受各种自然条件的影响较大，因此，工作难度较高。同时，采用传统的测绘技术，由于其技术较为落后，不适应时代发展的需求，因此，在作业的过程中较为繁琐，数据处理难度高，绘图工作困难，且工作的周期很长，不利于现代工程建设的快速发展。除此之外，传统的测绘技术还需要配备较多的工作人员，耗费了大量的劳动力，但成效却很低。
二、测绘新技术在地质工程测量中应用的优势
__，遥感测绘新技术的应用。遥感(RS)技术是指通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物，获取其反射、辐射或散射的电磁波信息并进行提取、判定、加工处理、分析与应用的一门科学和技术。由于大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势，得到快速的普及，多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段；第二，GIS 技术是指以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为平台的__空间分析即时技术。这是GIS的本质，也是核心。GIS的基本功能包括数据采集与编辑功能、属性数据编辑与分析、制图功能。GIS的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。第三，数字化成图技术的主要设备是全站仪、电子手簿等，其特点是精度高、内外业分工明确、便于人员分配，从而具有较高的成图效率。第四，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。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。第五，RTK技术的发展，是以GPS 技术作为前提的。它能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果，并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的GPS 定位测量方式。
三、测绘新技术在地质测量工程中的应用范围
__，测绘新技术中的遥感技术可以获取工程测量中各种不同比例的地形图，工程测量中各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取，为工程测量中各种地形图等的更新提供了可靠的保证。随着城市的不断发展已经人们生活质量意识的提高，旅游业广泛被开发，形成具有较大发展潜力的产业，利用遥感测绘技术，能够对各种地质进行勘察，由于其采集数据的速度很快，并且勘测的范围很广，能够较好较真实地反映探测的动态，因此，在各个旅游景点中遥感技术的应用很普遍，它能够对地面上各种物体的形态，大小颜色以及结构等进行感应，然后将感应到的东西反映成图像的模式，从而能够帮助人们发现新的旅游资源，并对其进行定位，为旅游区的开发提供了精确的数据和信息。
第二，测绘新技术中的 GIS技术在地质工程测量中应用广泛，尤其是在地质矿产的探测、城市规划土地管理中，或者是国防建设和区域开发等方面应用广泛，通过地理信息技术，能够为专业信息系统等提供及时的、数字化的空间信息，实现了地理信息管理的标准化以及科学化。
第三，数字化成图技术中，应用较广泛的有全站仪等。全站仪是指在同一个测站中进行角度以及距离的测量，并及时将相应地点的坐标等计算出来。全站仪能够通过一次观测来获得多种数据，包括竖直角、水平角以及倾斜的距离等等，同时还拥有比较强大的计算功能，并能将计算结果及时反映在液晶显示屏上。另外，还能够通过电子记录手簿，来实现自动化记录和储存、输出等工作，大大降低了测量的难度。
第四，GPS技术是利用GPS定位卫星，在__范围内实时进行定位、导航的系统，称为__卫星定位系统。GPS功能必须具备GPS终端、传输网络和监控平台三个要素，这三个要素缺一不可。通过这三个要素，可以提供车辆定位、防盗、反劫、行驶路线监控及呼叫指挥等功能，它能够实现海、陆、空三位导航及定位，是新一代的卫星导航定位系统，。随着其技术的改进，以及载波相位以及广域这两种差分技术的不断发展，它在地质工程测量中取得了较大的应用效果。利用GPS技术进行工程地质地表移动监测、水文观测孔高程监测、工程地质控制网建立或复测，改造等。其应用于矿山测量工作的地面部分已成为新矿山测量的一项重要支撑技术。以地质工程资源环境信息系统为平台，以各种测量技术为数据获取的途径，可以建立集数据采集．处理．管理、分析、输出于一体的自动化，智能化的技术系统，作为矿山可持续发展的决策支持系统。目前利用GPS测绘电离层，有赖于当各台接收机每天扫出一电离层带时所得的总电子含量（TEC)的局部观测值。A.Mannucei提出的__同时测绘电离层的技术．其特点是有一加格网的模型．由随机局部TEC平差．以得出演变中的__电离层影象，其时间分辨率是任选的。对于单频GPS接收机用户．这种技术可以提供近实时的精密电离层改正。卫星观测结果可以改进电离层影象的保真度和分辨率。
最后，测绘新技术中的RTK 技术是建立在实时处理两个测站的载波相位基础上的。它能实时提供观测点的三维坐标，并达到厘米级的高精度。 通过RTK技术能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。测量技术首先，把一台GPS 接收机在已知的点上安装，利用其来观测GPS 卫星，最后将采集得到的载波相位的观测量将采集的载波相位观测量向基准站的电台载波传递，并将其发射；其次，流动站不仅观测GPS 卫星及其所采集的载波相位观测量，还能够接收来自基准电台的信号，调解之后可以获得相应的观测量；最后，流动站中的GPS 接收机可以通过0TF技术来对周模糊度进行求解，最后将厘米级精度的流动站的具体位置计算出来。由于RTK技术的应用效果好，精度高，因此，该技术在地籍测量、图根控制测量以及房地产测绘等领域被广泛应用。
四、测绘新技术的综合应用——“3S”技术
“3S”技术，实际上是GIS、GPS和RS这三种测绘技术的结合，将这三种技术结合在一起，既能够更好地发挥各自的优势，也能够弥补各自存在的缺陷。因此，这三种技术的结合是测绘技术发展的必然趋势。其中，GPS 和RS 技术能够为GIS技术提供各种空间定位以及区域信息， GIS技术则能够对这些区域以及空间进行分析，为前两种技术提供有用的数据和信息供其使用，并借助这些数据和信息进行科学化的决策。目前，在我国的南水北调工程中，西气东输以及三峡工程等，都应用到了3S技术。这些工程的共同特点是工程量大且施工的范围很广，施工的周期相对于其他工程也比较长，采用3S技术能够为这些工程的数据信息采集，后续的分析处理和决策等提供良好的技术支撑。以三峡工程为例，3S技术在该工程开发前能对其进行地质勘查，测量过程中，遥感技术能够对三峡区域高空进行范围较大的遥感测绘，获得有用的数据以及清晰的图像信息。而定位系统技术则能够实现定位测量工作，最后再通过地理信息技术来对分析和处理数据，以为三峡工程的开发和建设提供良好的决策依据。总之，采用3S技术对于整个工程的建设具有重要的意义。