【GIS遥感测绘技术在工程测量的应用（论文）】

IGIS遥感测绘技术在工程测量的应用目录TOC\o"1-3"\h\u139541绪论 1312331.1研究背景及意义 1226881.2工程测量中测绘技术的重要性 1273611.3测绘技术的特点及种类 2280221.3.1测绘技术的特点 2119331.3.2测绘技术的种类 2290912工程测量中测绘技术的应用 4126842.1数字化测绘技术的应用 4167872.1.1应用模式 487522.1.2数据采集与处理 436982.1.3工程信息规划 578892.1.4具体运用 5122772.2全球定位系统技术的应用 5124673地理信息技术（GIS技术）的应用 6248753.1GIS技术应用 625893.1.1技术要求 6104713.1.2应用范围 8260063.1.3应用特点 8293293.1.4功能和应用 861403.1.5具体运用 9169833.2遥感测绘技术的应用 9134103.2.1测绘制图中的应用 920743.2.2地质工程测量中的应用 10224923.3摄影测量技术的应用 10282963.4测绘技术发展趋势 1593734结论 1612355参考文献 171绪论1.1研究背景及意义工程勘测是建设项目的核心，也是一个持续建设的基础。随着正在发展中的工程建设与测绘技术，测绘技术在工程测量的应用中变得更加复杂，从而对工程勘测的质量进行了提高。在新时代的背景下，将现代制图和制图技术在设计研究和改进方案中的应用进行加强是实践中非常重要的事情。随着测量和绘图技术的不断发展，工程测绘技术越来越多地使用绘图和测量技术，其应用显著提高了工程勘测的效率性，使工程勘测更加顺利。它不仅能够对工程勘测的精度进行有效地提高，而且还能不断提高工程勘测水平，为以后的工程建设提供更精确、更有效的数据引用。因此，对工程勘测技术和制图技术的详细研究对提高工程勘探水平产生了重大影响。正因为当前中国使用的测绘技术取得了重大进展，有关部门应该更加关注开发和应用新的测绘技术。随着测绘技术的广泛应用，技术与不同领域之间的联系和合作可以得到保证，特别是在地理信息测绘方面。使用全球卫星定位和远程探测技术，拍摄和制图可以确保使用测绘技术能够对数据进行收集和分类，从而促进系统，对信息进行全面组织。测绘技术最重要的部分是使用这些技术进行数字整合和处理不同的地理信息。事实上，这种数字处理基本上分为两部分。一种是数字化为地图，第二种是数字化地图。所谓的地图数字化是输入关键字，并对数字卡进行合理的编辑。数字绘画是使用电子工具将信息转化为图纸。这两种技术经常用于实际工作，而且非常实用。目前，RS技术是一种新出现的技术，出现在测绘工作中。该技术是收集要测量的对象的电磁波，然后使用电测量波将其成像。1.2工程测量中测绘技术的重要性不管是山峰海拔的测量还是建筑行业项目，都和测绘这方面紧密相关。测绘质量对项目的进度和质量有直接影响，并与项目利益相关。因此，测绘工作在工程测量中占有重要地位。建筑项目在开始前需要明确的计划和设计，建筑人员只能在收到施工计划图后才能开始施工。在设计蓝图时，必须了解建筑工地的地形。它与测绘工作紧密相关。工作人员通过测量和图纸获得各种的地理信息，然后制定合理的建筑蓝图。一旦设计好了蓝图，建筑人员就会按照蓝图上标注的大小尺寸和结构来进行施工。在实际工作中，为了确保尺寸符合蓝图比例的要求，还需要对现场进行考察。绘测技术的选择应用也影响了现场建筑的质量和进程。因此，测量对测绘工程至关重要。在山区和高原等复杂地区建造项目，地形不够平坦，因此该项目很难实施。如果使用新的测量和绘图技术，可以更有效地解决许多测绘问题，提其准确性，减少劳动力并提高工程效率。此外，施工线必须在施工现场进行测试，以避免施工过程中出现设备问题。测绘技术不仅在规划和建设中发挥着重要作用，而且在管理中也发挥着重要作用。所以，有关部门应加大研究力度，不断开发测绘新技术，并对其水平进行提高。1.3测绘技术的特点及种类1.3.1测绘技术的特点1、高精准度因为现在不断使用高科技测绘技术，其中的误差和手工测量比起来更大更长，新测绘技术的效率更高，准确度也更准确。计算机辅助建筑工程测量可有效减少测量误差并提高准确性。2、高自动化在工程测量中，所有的研究测量都是用最新的设备来进行的，通过最新的设备和计算机模拟，测绘技术分析和自动化，工程勘测的效率也得到了改善提高。3、操作简单的特点使用关于测绘的专业设备，而不是传统的手工制作和绘制，这使得它在制作和绘制过程中更方便。与传统的手工测量比起来，操作更方便、更快，减少了工程测绘的复杂性。1.3.2测绘技术的种类1、数字化测绘技术通过机械测绘来完成传统的测绘。这样的调查和制图的结果通常是不准确的，从而使得调查操作效率相对较低。随着我国测绘技术的不断发展，工程测绘开始变得越来越智能和数字化，在工程研究中被越来越广泛的使用。工程测量与制图数字技术主要使用技术手段在显示屏上显示工程测量数据。由于这种测绘技术不需要太多的测绘设备，并且携带方便，这就是为什么它被广泛用于工程研究。2、全球定位系统技术在全球范围内GPS可以利用卫星系统进行定位和导航。这一项技术被各个领域应用着：汽车、水利和公路上等等。通常的GPS测量方法包括静态测量，动态测量等，以获得更准确的测量数据。其中，PTK技术可以在现场实时进行测量，以测量出更精确的数据。GPS指的是动态实时测绘技术，这是一种基于GPS的实时动态测绘技术。可以达到厘米精度，可以实现工程放样、地形测绘和其他技术，并可以有效提高效率。使用GPS技术的好处是，它的测绘精准度非常高，实际操作不会局限于环境和距离。它在许多关键项目中被广泛使用，测量结果更不会受到人为因素的影响。计算机将记录和处理这些数据，自动化程度相比较来说还是很高的，在某种程度上也会降低工作强度。3、地理信息技术（GIS技术）该技术是一种用于测绘的新技术，尽管历史悠久，但已广泛用于工程测量中。这种测绘技术需要使用专门的测量设备。利用该技术，可以有效地对所获得的信息进行分类，并且最终通过对测量仪器进行分类来在显示器上显示必要的信息。这会对制图的准确性和测量来进行提高，并节省手动计算的时间。这项新技术还具有预测和报告功能。这样可以将准确的信息提供给技术研究人员，确保人员的人身安全，并减少技术研究和绘图的难度。4、遥感技术远程探测技术，称为RS，允许其在大区域进行有效的同时监测，具有时效性的特征并被广泛使用和迅速普及。对高分辨率的测绘和航空摄影有明显的的效果，这是获得地理信息的重要工具。不同比例尺的地形图可以通过遥感摄影来获得，这为城市的工程研究提供了非常大的方便，是非常有效的应用程序和方法。5、摄影技术在工程研究中摄影技术变得越来越普遍。使用高精度相机和测量设备。与GPS技术结合使用时，可以获得对象的3D空间信息。这降低了外部操作的压力，大大提高了测量的效益。它在地形图测量、建筑变形和各种工程研究中起着重要作用，传统的测量方法无法做到这一点。对于现代摄影技术来看，它们主要用于航空摄影的一些大型地理拍摄和制图。工程勘测，地籍勘测和制图可以形成各种格式的图像地图，线图等。以测量和制图的主要方法为模拟测量仪器并协调立体图的地图可以提供更好的测量和制图结果，并满足测量自动化的要求。2工程测量中测绘技术的应用2.1数字化测绘技术的应用2.1.1应用模式工程测量技术是一种综合测量技术，不仅是因为在测量过程中需要各种技术人员和先进的仪器设备，而且还因为实际的工程测量过程没有使用相同的测量标准和技术来取而代之，根据不同工程项目的设计，建造和施工中数据信息的类型和准确性，指派了专门的测量师和监测人员来报告数据信息并处理数据内容。因此，提高数据准确性和效率，根据工作内容，将数字测绘技术的应用模型分为工程野外测绘和工程内部测绘两部分。外部相关信息的测量，包括项目建设地点，空间建设范围等，并在各个检查站收集相关测量数据信息；工程内部测量部分不能与工程外部测量同时进行，后者是在获得的数据信息的基础上，首先将获得的数据归档，传输到指定的分析和处理仪器及软件，然后进行一系列操作。根据实际用户需要进行内部测量，以确保在处理测量数据后，保持相差范围在可接受范围内。2.1.2数据采集与处理数据采集与处理的应用是工程测量中数字测绘技术最重要，最基本的应用内容。无论工程勘测中数字测绘技术的哪个方面与数据的采集和处理都密不可分，仅基于准确和详尽的数据，才能进行工程信息规划和地质勘探数据的测量。数字测绘技术基于高度自动化的系统和设备，自动分析与用户有关的数据，提取用户的数据收集范围，内容和准确的标准，并结合遥感技术，GIS技术和其他先进技术来定位数据信息，收集和总结，然后反馈给当地的相关技术设备和人员。设备和人员接受信息数据后，系统将自动对数据信息进行分类和存档，并建立相关的数据库和模型，保存和加密重要内容，创建用于实际数据模拟的三维坐标，或组合数据以绘制图形，从而提高了工程测量的效率。2.1.3工程信息规划当数字勘测和制图技术首次引入工程勘测时，这些测量任务不仅数据量大，而且测量难度也很大，因此，设计和施工仅用于数据测量任务，数字测量需要大量的人力和物质资源。测量可以根据绘画技术进行。简单而复杂，从个人到全部数字随着测量和制图技术的不断发展，它在工程研究中的应用变得越来越重要。与此同时，为了提高工程项目的总体质量，技术研究的内容也在增加。在我们国家，数字技术的使用越来越普遍，例如，技术构建的当地环境和未来项目的发展趋势。内容以图形方式呈现，创建实际使用的模型，为了让工程测量可以对实际情况更加接近，对工程结构的质量进行保证（如图2-1所示）。图2-1数字化测绘技术的实际应用场景2.1.4具体运用测绘图纸对测绘范围内的各种地理要素有严格的要求，包括小沟渠、农业种植区等。它不但需要大量的完整数据，还需要对其进行实时测量。2.2全球定位系统技术的应用全球定位系统在工程勘察中的应用实现了测绘定位技术的一场革命，实现了工程勘测技术在其应用中的创新。使用地面定位技术的传统测绘技术（例如角度测量，距离测量）可以满足特定的测量需求，但存在一些缺点。使用全球定位系统，可以在3D坐标中获得测量结果，这不但能够提高测量精度还可以提高其质量。全球定位系统广泛用于工程测量和制图领域，可进行土地测量，海洋测量，甚至扩展到太空。定位方法使用动态测量方法代替原始的静态测量方法。通过将不断扩大的定位服务范围的这项技术应用于工程研究，工程研究可以满足工程建设的需求并提高工程质量。全球定位系统的应用可以确定实际信息的位置，并用新的摄影和制图技术代替传统的静态模式。这不仅可以更好的减少劳动力和资本的损失，还可以帮助减少所有数据的误差。3地理信息技术（GIS技术）的应用3.1GIS技术应用3.1.1技术要求（1）控制网的分布D级GPS覆盖全市，约为820平方公里控制面积。除了当前地籍工作测量需要满足之外，还有一个控制网络，该网络还将为规划区域的未来开发和扩展做好必要的测量和监测准备。一共有571个D级GPS控制点和1344个E级GPS控制点，其中E网中最短边长为208.81m，最长边为5068.845m，平均边长为1879.406m。(2)GPS点的编号、选点及点位设置GPS点是永久性标记。通过以下方式来对其进行设置：a.埋设预制水泥桩。软质地面上的控制点是通过预制水泥桩的办法来标记的。在更深层次的标记周围填充层由水泥加固以确保标记的可持续性和稳定性。埋好的标记的顶面基本上和地面高度一样。b.铺设道路的位置是通过冲压钢钉的方法设定的，换言之，首先在垂直道路选择的点上钻孔，然后将长钢钉放在孔的中间并用水泥固定。钉子中心设置铜芯或刻有十字作为标记点。(3)GPS选点与埋石的技术要求a.这些点符合GPS规范的要求，可以很容易地用其他方式测量和扩展。b.不要在天线高度超过15度的区域提供保护。c.根据点的保存和使用，点位的要求是地基不容易被破坏，要更容易找到。d.不要在大面积的水域使用强大的无线指示器或反射器。(4)GPS网施测该观测使用了10套中海达新款9600单向GPS接收机，5mm+1ppm是这个设备的标称精度。观察领域基于横向网络分布的原理。安装设备时，定心装置正确居中，定心误差小于3mm。在每个循环之前和之后以及在中间精确测量天线板的高度，以毫米表示。天线高度与立方体尺寸之间的差异可达3毫米。当GPS用于现场监测D级控制网络时，下列基本技术要求得到满足：a.GPS点强度小于6的PDOP值；b.有四个或更多合格的卫星用于监测目的；c.重复站的平均数量应不小于；d.观察期至少50分钟；c.监测小组根据时间表密切监测同一卫星群；d.GPS现场观测应记录详细信息，准确详细地记录事故。检测后，应对观测数据进行百分之百的检查，以确保准确性。(5)E级GPS控制网在D级GPS网络的基础上，根据需要安排E级GPS控制网络。E级GPS控制网络使用GPS卫星接收器进行观察，测试前需要检查，包括下列：a.GPS接收机的电池电量是不是满的。b.仪器配套设备是否齐全。c.接收机内存是否充足。d.检查天线是否符合要求。行动计划是根据研究区域的检查点的顺序创建的，并且接受了静态活动的状态。现场监测对下列基本技术要求应予满足：a.DDOP值小于60的GPS点几何强度因子。b.至少有四颗有效的观测卫星。c.平均重复设站数应不小于1.60d.不少于40分钟时段的观测长度。e.监测小组必须按计划观察完全相同的卫星组。f.应详细记录GPS现场观测，并对各种类型的事故进行严格和详细的统计。检查后，一定要检查和保存观察数据的100%，以确保数据的真实性。（6）GPS网平差计算D级GPS网络问题使用9600单向GPS接收机的解决方案。精度指标符合GB/T18314-2001的要求，是全球定位系统（GPS）标准。3.1.2应用范围GIS是地理信息系统或地学信息系统的中文名称。它不仅包括地理学还包括其他学科，如计算机、地图学等。在若干领域的应用有力地支持了它的正常运作。其应用可以分析项目建筑的状况、位置和空间状态，为整个施工提供真实的数据反馈。3.1.3应用特点尽管传统的测量技术能够对小型或低难度项目进行满足，但它为困难或大型项目制造了障碍。相关技术人员的研究将使地理信息系统能够更好地帮助研究工作适应日益困难或更广泛的项目建设。它的应用不仅可以减少数据流，提高准确性，还可以方便技术人员的使用，方便整个项目的测量，优化项目设计。3.1.4功能和应用地理信息系统技术要求ICT/空间数据集成，其应用始于20世纪，如今已成为地理研究以及研究人员进行研究和技术改进的重要工具。不但能够对地理信息进行处理，还可以对日常查询和自我分析进行处理，并且调查表或辅助管理没有问题。将该技术应用于美国核扩散事故，不仅提高了射程和损失，而且使利益相关者能够在事故的第一阶段采取纠正措施，这将事故的严重性大大减轻。应用程序不局限于对原始数据的分类和处理，还能用来帮助数据处理，对相关人员的设计和决策进行帮助。反之，技术可以监视地理环境和实时状态，并实时更新数据，因此测量数据可以避免随着时间的流逝而产生错误（见图3-1）。图3-1地理信息技术的实际应用场景3.1.5具体运用使用此技术排序和提取数据时第一步是确定道路或特定目标元素。第二步是使用SQL系统操作员的功能来专注于测试过程。将案例与实际值结合起来以区分各种筛选因素。最后一步是对字符进行后处理。如果发现不适合审计的信息，则可以根据上面适用的原则对其进行重新处理。从工程图数据的角度来看，每张工程图都需要对周围的数据有一定的了解，以便于项目周围其他项目的设计和定制，并考虑工程图领域中的相关数据。从此方面来看，虽然传统的测绘方法具有一定的好处，但科学的进步还处于技术阶段的发展，时代的要求也提出了新的设计要求。现在，对该技术的实时监控可确保在施工完成后立即进行可靠的建筑物分析和预测。此外，使用该技术可以更有效地优化设计资源，内部结构可以对整个项目的需要更好地满足。这也将有助于减少技术人员的压力，对其操作的准确性来更好的提升。从数字绘图的角度来看，该技术可以在实时数据的基础上正确绘制图形，从而提高利益相关者的工作效率，并使他们能够从虚拟地图中获取实际数据。在数据转换的情况下，适当的技术人员可以通过VBA轻松地转换数据和中间数据。这种转换比第一种变体更容易、更通用。3.2遥感测绘技术的应用3.2.1测绘制图中的应用遥感技术执行实际的工程勘测，但是比传统的人工勘测更有效，更稳定。然而，传感器电磁波的使用仍然受到某些干扰。电磁波的波长和频率、与周围电磁波的干扰以及物理物体的影响使技术测量变得更加困难。为了显著提高工程遥感研究结果的准确性，可使用单独的渠道确保与技术研究相关的信息。规划项目主题也将基于准确的规划数据。允许将技术研究的数据与专题图来进行比较。此过程必须确保遥感设备的稳定性，允许传感器以最高的分辨率分析检测到的物体的数据，并提高使用中的专题图的质量和有效性（图3-2）。图3-2遥感测绘技术的实际应用场景遥感技术的应用不但能够处理和传输地理信息，还能够持续地实时监控地理信息的更新，避免在整个施工过程中地理数据随时间而发生变化。3.2.2地质工程测量中的应用由于环境因素的独特，岩土工程地质测量有许多限制和高度不确定性。使用遥感技术可以更好地解决这些问题。使用特殊传感器的高磁导率，可以覆盖和分析相应的岩层地质形成，初步的工程分析怎样在不损害岩层本身的情况下进行。该项目的开发者和相关地质学家将提供准确的内部地质资料，为地质数据提供可靠和准确的支持，并为相应的工程建设和地理调查提供更明智的工程指南。与此同时，这在一定程度上降低了劳动力成本，减少了建筑过程中的安全问题。遥感探测技术的频谱分析和卫星图像分析可以用来理解地质环境的发展过程，以及更直观地反映地质环境，如岩石沉积、泥石流和地壳运动。为工程研究和分析提供可靠的技术保障。3.3摄影测量技术的应用在测绘工程过程中，使用摄影测量技术拍摄和制图是摄影测量技术的更精确应用。对于某些工程勘测和制图任务，将计算机技术应用于勘测和制图，测量结果显示在三维空间中，可以做工程调查和制图工作，全面测量和精确信息。可以实时跟踪。摄影测量学在工程研究中的应用不需要与物体直接接触。进行远程测量时，可以使用远程控制技术来获取测量结果。不仅将工作量减轻，还提高了工作效率和质量。对测量的准确性得到保障。此外，摄影测量技术的使用高度适应了不同的环境，并具有增强的测量和制图功能。从技术的具体应用的角度来看，遥感技术在大规模地形测量中的应用可以发挥其技术优势。这种地面测绘技术或远程通信工程中的测绘技术可以用来提高测绘的准确性。摄影测量技术的应用在确保工程测量质量方面起着完全数字的作用。为了将全数字摄影测量技术应用于大规模研究工作，除了根据实际情况确定蓝图的形状外，还使用计算机，立体映射设备并收集数据信息，需要自动处理数据信息以创建蓝图。整个过程是自动完成的，没有人工干扰。这可以提高测量和绘制结果的精度(如图3-3所示)。图3-3摄影测绘技术的实际应用场景1、影像技术的处理流程遥感技术主要基于QuickBird卫星。QuickBird数据广泛用于高分辨率成像。图像质量稳定，数据采集率高，分辨率高，光谱分辨率好，是农村管理的理想选择。遥感数据源2017年QuickBird遥感影像在研究区的应用。图3-4遥感影像制作流程（1）原始数据的收集TIF影像3-5中是本研究中使用的QuickBird卫星的第一个卫星数据的存储地，图像应为DataPrep-Mosaicimages-Mosaicpro格式，如下图所示：图3-5影像拼接（2）数据融合QuickBird的原始多帧和全色数据兼容，可以直接连接到F111而无需存储。融合前的图像根据融合前的图像质量和光谱特性进行处理。融合方法使用全景融合算法来更好地保持频谱信息。合并后，检查每个场景图像的混合效果。技术路线如图3-6所示。图3-6数据融合技术路线（3）融合前遥感影像处理融合图像处理包括高分辨率单区单色和多频带多光谱多光谱数据。来自一个频带的高分辨率打孔光信息在不同位置改善了局部纹理对比度，颜色清晰度和纹理细节，以改善噪声并改善图像亮度增强。使用多个低分辨率多维光谱数据执行着色校正，以提高图像清晰度。不同类型地球的颜色差异增加了不同颜色的识别。（4）全色影像数据处理融合应该迅速强调QuickBird的高分辨率。在合并之前，灰色线性渐变被用来处理完整的颜色数据，有效地增加了颜色数据的灰色对比，改善了纹理的细节。避免添加错误的信息和非线性拉伸方法，以避免原始图像的灰度值与灰度图像失真值之间的相对关系，这会影响图像对象类型解释的准确性。（5）多光谱影像数据处理在聚焦图像中，光谱数据是多光谱成像数据的主要特征。蓝色，绿色，红色和近红外是多光谱Quickbird数据的四个光谱带。它具有高光谱分辨率。不同的区域具有反映不同对象的独特优势。在组合图像数据之前，有必要分析图像以说明最佳波段组合，图像复合波，不同目标反射特性，可用波段信息和所描述土地的准确性的最佳使用。颜色校正在融合之前，根据图像数据和测试区域的类型调整每个波段的亮度和对比度，并继续调整图像的颜色和饱和度，效果并不理想。（6）影像融合在图像处理中，遥感一般采用融合主成分，IHS转换，比率变化，高通滤波，打印产品，BROFE，波形，全景融合，IHS转换和GRB的方法。全景融合算法主要用于图像融合，光谱数据保存完好。使用PANSHARP融合算法从多个光谱中收集完整的颜色数据，它可以提供关于地面物体组成的清晰信息，突出土地类型(如耕地、建筑、森林、水、道路等等)。光谱特征恢复了多光谱图像的真实颜色信息，没有光谱异常。图像的色调均匀融合后，光与暗的对比适中，图像的颜色接近自然和真实的颜色;它可以清楚地表达土地使用类型的特征和特征边界。视觉上可以区分不同类型的特征。（7）融合后影像处理合