新型测绘技术在测绘工程中的应用探究

新型测绘技术在测绘工程中的应用探究

王充

峄城区自然资源局  山东枣庄  277300

摘要：测绘技术是一门应用广泛的科学技术，可应用于国土资源管理、地质勘察、工程建设等领域。[1]随着科技的不断进步和发展，对测绘技术的要求也随之提高，现代测绘技术也随之不断创新、升级，包括全球导航卫星系统、激光雷达技术、卫星遥感技术等，新技术的实际应用大幅度 提高了测绘工程的精度、效率。[2]然而，在这些新技术的实际适用过程中，依然存在一些不足，如仪器与软件间匹配度不高、自动化程度弱、数据不兼容等问题。本文旨在探求测绘工程中的新型测绘技术的适用。

关键词：全球卫星导航系统；遥感技术；激光扫描技术；无人机测绘

引言

随着科学技术的蓬勃发展，测绘工程领域中新型测绘技术大放异彩。传统的测绘方法曾经起到不可替代的作用，但其自身存在的不足使其无法适应现代社会更高层次的测绘需求。为了解决这些实际应用难题，该领域内的工程师和科学家在应用新型测绘技术的同时不断探索，不断推动着测绘工程领域的创新与发展。[3]

1、新型测绘技术的原理

全球卫星导航系统（GNSS）是利用卫星定位和导航设备来测量和确定地球上任何地点的位置和时间的系统，该系统由卫星、地面控制站和接收设备组成。[4]卫星通过发射精确的时间和位置信号，接收设备接收卫星信号并计算接收器与卫星之间的距离。[4]通过同时接收多个卫星的信号，接收设备可以利用三角测量原理确定接收器的精确位置坐标。

激光扫描测绘技术是利用激光束对地物进行扫描和测量的一种方法。它通常包括激光发射器、接收器和数据处理软件。激光束从发射器发出，经过反射后被接收器接收并测量反射回来的时间。通过计算激光束的传播时间和已知光速，确定测量点的距离。同时，利用不同位置接收器接收到的激光束信号，可以计算出被测地物的三维坐标。

卫星遥感技术利用人造卫星捕获地球表面的电磁波辐射，并通过接收、记录和解释这些辐射来获取地物特征和信息。该技术主要基于遥感卫星上搭载的传感器，包括光学传感器（如摄像机和光谱仪）、雷达传感器和微波传感器等。不同的传感器可获取不同波段的辐射信息，并通过在地面或航空上收集的地面真实数据进行校正和验证，生成具有空间分辨率和光谱信息的遥感影像。

2、新型测绘技术在测绘工程中的应用

2.1全球卫星导航系统（GNSS）

全球卫星导航系统（GNSS）是一种基于卫星导航和定位技术的全球性定位系统。该系统由一组空中部署的卫星、地面控制站和接收设备组成。GNSS通过将卫星信号与接收器之间的距离计算出来，从而确定接收器的位置和时间。GNSS技术在各个领域中得到了广泛应用。在导航和定位方面，GNSS被广泛应用于汽车导航系统、航空导航系统和船舶导航系统等。无论是日常驾车还是进行航海，GNSS都能提供实时准确的位置信息，帮助人们确定方向和路径。GNSS技术还在灾害管理、搜救和紧急救援等领域发挥着重要作用。在灾害发生时，GNSS可以通过追踪信号，确定人员和资源的准确位置，提高救援效率，并更好的保护人员的安全。此外，GNSS也被广泛应用于农业、自然资源测绘和建筑行业等。在农业领域，GNSS可以用于精确农业技术，如精准播种和精细施肥等。在土地测绘和建筑行业中，GNSS可以提供高精度的测量数据，用于地形测量、建筑布局和监测等。

2.2激光扫描测绘技术

激光扫描测绘技术是一种先进的测绘方法，利用激光传感器对目标物体进行非接触式的扫描和测量，获取高精度的三维点云数据。这项技术通过测量激光束从发射到反射回接收器的时间，并结合接收器的角度信息，精确计算出目标物体表面上各个测量点的三维坐标位置。激光点云数据可以用于创建精确的数字地图和模型，为各种应用领域提供准确的地理信息。激光扫描测绘技术在各个领域中得到了广泛应用。在自然资源测绘和工程建设中，激光扫描可以用于地形测量、建筑物检查和变形监测，提供准确的地形和建筑信息。在城市规划和建设中，激光扫描可以用于实时地测量道路和交通流量，分析和优化交通模型和交通网络设计。在环境保护和资源管理中，激光扫描可以用于监测森林覆盖和树种结构，评估灾害风险，探测地质和地震活动。在文物保护和文化遗产保护中，激光扫描可以用于建筑物和艺术品的三维建模，记录和保护珍贵的文物和历史遗迹。

2.3卫星遥感技术

卫星遥感技术是一种利用卫星平台上的传感器对地球表面进行观测和监测的方法。该技术通过接收、记录和解释地球表面的电磁波辐射，获取不同波段的图像和数据，从而获取地物特征和信息。卫星遥感技术可以远程获取大范围、高分辨率的地质、气候、环境和土地利用等方面的数据，为地理信息系统（GIS）提供重要的空间数据来源。卫星遥感技术包括光学、雷达和微波等各种传感器。光学传感器可获取可见光和红外光等电磁波谱段的辐射信息，可以用来检测土地覆盖、植被生长及水体变化等情况。雷达传感器则利用微波信号通过云层和植被透射，可以在白天和夜晚、阴天和雨雪天等恶劣气候条件下获取三维信息。微波传感器能够穿透气候条件对观测进行影响的层次，并提供大范围的数据覆盖。尽管卫星遥感技术有许多优势，但也存在一些挑战和局限性。

3、新型测绘技术在测绘工程中的挑战

新型测绘技术在测绘工程实际应用中也存在一些问题。首先，每一项测绘技术自身都存在局限性。全球卫星导航系统（GNSS）的显著优势表现为覆盖面极广，但是面对一些复杂的地形条件，如峡谷、密林、雨林等，GNSS信号不可避免的会受到影响，致使定位达不到与普通地区一样的准确度。另外，遥感技术在现实应用中也会受到气象的影响，如遇到大气散射或者云层覆盖等情况，不可避免影响遥感数据的取得和质量。[3]激光扫描技术确实在高精度三维数据获取上具备显著优势，然而，在复杂地貌环境中的应用确实存在诸多挑战。特别是在植被茂密的地区，由于植被层的遮挡，激光扫描可能无法完全穿透，导致点云数据获取不完整，这在很大程度上限制了激光扫描技术的应用范围和效果。针对这一问题，实际应用中需要综合考虑不同测绘技术的特点和适用场景，选择最适合的技术手段。例如，在植被密集区域，可以考虑结合使用无人机航测、遥感影像等技术，以获取更全面的地形地貌信息。同时，随着测绘技术的快速发展，数据管理和处理的问题也日益凸显。大规模激光扫描点云数据和高分辨率遥感影像的获取，使得数据量呈爆炸式增长。这不仅对计算资源和存储设备提出了更高要求，也对数据处理技术和算法提出了新的挑战。因此，加强数据管理和处理方面的研究，开发高效、准确的数据处理软件和算法，成为推动新型测绘技术发展的关键。此外，在新型测绘技术实际应用过程中，可能会涉及到人格权和智力成果权等方面的法律，此时一定要遵守相关法律中设定的基本原则，不违反法律的强制性规定。譬如，无人机测绘技术在应用的过程中会在涉及公民的个人隐私方面受限，此时需要明确的是一定在保护他人隐私的基础上进行相关的数据采集。 

结束语

综上所述，新型测绘技术在测绘工程中的应用探究具有重要意义。全球卫星导航系统（GNSS）、激光扫描测绘技术和卫星遥感技术的广泛应用，有效提高了测绘工程的效率和精度。[2]然而，新技术的应用仍面临一些挑战和局限性。

参考文献：

[1]舒广, 黄杰. 测绘新技术在测绘工程中应用的常见问题及对策微探[J]. 测绘与勘探, 2022, 4(3):16-18.

[2]郭亚丹, 王岩璐. 测绘新技术在测绘工程中应用的常见问题及对策研讨[J]. 中国科技期刊数据库 工业A, 2022(4):3.

[3]陈志里, 林金标. 新型测绘技术在测绘工程中的应用探究[J]. 科技创新与应用, 2024, 14 (05): 181-184.

[4]王卫飞.数字测量技术在建筑工程测量中的运用[J].数字通信世界,2024,(01):128-130.