浅谈工程建设中摄影测量与遥感技术的应用

发表时间:2020/9/1   来源:《城镇建设》2020年5月13期   作者:李利利
[导读] 随着经济的发展,城市化进程加快,工程建设也随之发展,
        摘要:随着经济的发展,城市化进程加快,工程建设也随之发展,摄影测量、遥感技术不断应用于工程建设中,这在一定程度上促进了工程建设的顺利进行。本文探讨了工程建设中摄影测量与遥感技术的应用。
        关键词:工程建设;摄影测量;遥感技术;应用
        在工程建设中,摄影测量和遥感作为一种先进的勘测技术,提高了选线、勘测资料质量;提高勘测设计效率,改善勘察工作条件;节省基建投资等方面,具有明显的经济、社会效益,是工程勘测设计及现代化管理的重要内容。
        1 摄影测量与遥感技术概述
        摄影测量及遥感技术是近年来发展起来的地形地貌分析工艺和科学。其基本原理是将非接触式传感器系统获取的影像及资料记录下来,然后对记录下来的数据进行分析,以获得自然系地貌及环境的可靠信息表达。其中,摄影测量最重要的特点是能在照片上测量,而无需在现场对被测目标本体进行实时测量,因此,其最大的优势在于能减少受自然天气及环境条件的影响。随着工程技术的完善及发展,照片成像像素不断提高,影像信息也不断丰富,能最大限度地展现原物质形状特征用物理与几何信息,在实际工程建设中起到重要的参考作用。遥感技术在摄像测量技术的基础上,通过卫星、飞机等飞行器进一步分析地面目标的电磁辐射,通过收集到的信息,能解读与分析地面环境及资源。通过对高分辨率遥感数据的分析,能更好地表达目标环境地貌的空间特征,从而有助于工程师更好地规划工程建设规模及工程组的施工。
        2 工程建设中应用摄影测量及遥感技术的必要性
        工程施工前,要做好施工现场的测量工作,收集勘查的数据信息,摄影测量和遥感技术不仅精确高,并能获得实时的数据信息,对提高工程建设质量与效率起到一定的促进作用。
        在摄影测量和遥感技术的应用中,技术人员无需进入实地考察,而是通过传感器利用远程信息传输技术获取数据信息,通过对这些数据信息的分析处理,从而为工程建设提供有价值的参考依据。摄影测量技术正逐步向数字技术转变,在具体操作中,即对影像及数字自动定向,将数据信息传输到三维模型中形成高程模型,制定正射影像后提取地物要素,以实现数字测量。遥感技术在工程建设中的应用,主要是运用电磁波理论,从传感器获取信息后,对反射得到的电磁波信号进行收集,再经技术处理后成像,能探测地面各种物体,并且分辨率高。遥感技术的应用能快速测绘出工程地图,并结合卫星图像能得到更好的效果。在具体应用中,通过运行卫星系统对被测物体进行定位,然后将相应的数据信息传输给感应器,从而形成遥感图像。技术人员可借助遥感图像对各种工程数据进行分析,并对分析结果进行技术处理后形成三维模块,以为工程建设提供直观的参考信息。当前,卫星类型较多,各卫星间功能不同,作用也不同,在使用上会有一些差异,但在应用中均能获得高精度的数据信息,即使信息量大也能有效处理,具有较高的可用价值。摄影测量与遥感技术的优势在于,无需进入工程现场操作,就可规避不利的环境因素,从而提高测绘工作效率,降低支出成本。通过对数据的分析,能判定难以抵御的地质灾害,对工程所在区域的动态监控做好数据分析与判断,并通过获得的动态数据信息分析工程建设情况。


        3 摄影测量和遥感技术在工程建设中的应用
        (1)测制各种比例尺的地形图(DLG)。传统的数字线划矢量图无疑是摄影测量的重要产品,是建立各种地理信息系统的基础信息,也是进行规划、设计、管理等的基础。水利工程中使用的基本地形图比例尺主要有1:500、1:1000、1:2000、1:5000和1:10000等,用全数字摄影测量方式能制作各种比例尺的数字线划图,其数据信息可直接进入GIS系统或各种CAD系统,从而为各种工程设计提供数据。
        (2)建立数字地面模型。由数字影像技术和三维坐标数据构成的地形虚拟现实称为数字地面模型,这些基本信息对水利工程建设具有重要作用。数字高程模型可用于工程设计、渲染流域三维景观等,该模型可直接展示施工区域的地形地貌状况,设计方案经渲染后从而形成景观图,不仅能直接展示设计意图,还可使用相关软件实现三维动画漫游,进行水库淹没的动态模拟,计算水库容量和汇水面积,从而提高设计方案的科学性和合理性。
        (3)制作正射影像地图。影像地图作为数字化摄影测量计算的重要产品之一,在工程建设领域具有独特的优势。对中心投影的航摄影像,能采用数字高程模型对影像地图进行校正,有效消除投影差,同时在垂直投影影像上加设各种标注,包括等高线和坐标格网等,影像地图不仅覆盖了地表的各种原始信息,而且具有线划地图和影像的优势,全面和直观的展示地物地貌信息,具有较高的成图和更新速度,在工程管理、规划设计等方面具有重要应用价值。
        (4)用于线路选线和设计。利用数字摄影测量技术构建数字地面模型,能在立体模型中实时显示平面坐标、工程坐标、地面坡度和坡向等,便于线路选线和设计,在电力工程、管道工程、公路工程和铁路工程中起着重要作用。数字地面模型可与地形相结合,动态调整线路走向和相关参数。比如:在电力建设领域,为了便于电力线路的勘察设计,基于全数字摄影测量技术,适普软件公司开发了EPMapper系统,构建了电力工程一体化勘察设计平台。
        (5)制作各种专题图。通过高分辨率航空影像和卫星遥感影像等,能编制影像地图和专题图,包括水资源分布的专题图、土地利用现状图和森林资源分布专题图等。在土地开发整理工作中,这些影像地图和专题图可便于相关人员进行调查和规划。以往土地利用现状图更新速度慢,土地管理部门只能使用旧资料进行工作,地图资料和土地现状间差距较大,而利用卫星遥感技术可有效解决这一问题。
        (6)其他应用。摄影测量及遥感技术在工程地质中有着广泛的应用。航空影响涵盖了大量信息,一些大的断层可直接看到,利用多光谱影响技术也可对工程地质状况进行探测。将遥感技术和物探、钻探技术有机地结合起来,可超前控制工程定位的宏观地质条件,有效提高地质勘察水平。另外,摄影测量和遥感技术也在微观领域得到了应用,近景摄影测量能有效测定水工建筑物的平整度、流态和流速等。同时,还可全面采集水流、波浪等信息,测定下泄洪水落点、外形和运行轨迹,并在此基础上绘制准确的水流特性曲线,从而实时掌握工作情况。
参考文献:
[1]邹光明.摄影测量与遥感技术在工程建设中的应用分析[J].居业,2017(12).
[2]张维.摄影测量与遥感技术在工程建设中的应用分析[J].无线互联科技,2016(08).
[3]张雯婷.摄影测量与遥感技术在工程建设中的应用[J].科技传播,2014(11).
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