¿Aplicación de la tecnología topográfica y cartográfica en la topografía de ingeniería?
1. Introducción
Los campos de servicio de la tecnología de inspección de ingeniería tradicional incluyen principalmente la conservación del agua, el transporte, la construcción y otras industrias. Con el progreso de la economía y la sociedad, se han aplicado e investigado en la topografía de ingeniería nuevas tecnologías como la tecnología digital moderna, la tecnología de posicionamiento global (GPS), la tecnología de la información geográfica (SIG) y la tecnología de detección remota (RS).
2. Tecnología digital en topografía de ingeniería
(1) Tecnología de mapas digitales
Al establecer varios sistemas SIG, la digitalización de mapas originales se utiliza en la construcción de bases de datos. Ocupa una carga de trabajo considerable y todos los departamentos de ingeniería, topografía y cartografía han invertido considerables recursos humanos y financieros. Para los mapas en papel existentes, si su estado actual, precisión y escala pueden cumplir con los requisitos, se pueden ingresar en la computadora a través de un digitalizador y se puede generar el mapa digital correspondiente después de editarlo y repararlo. Actualmente existen dos instrumentos: digitalización de seguimiento manual y vectorización de escaneo. Para mapas topográficos a gran escala, la mayoría del software de vectorización de escaneo puede extraer automáticamente información de polígonos de manera eficiente, conveniente y fiel para digitalizar el mapa.
(2) Métodos de mapeo digital
El levantamiento y mapeo de mapas topográficos a gran escala y dibujos de ingeniería es una parte importante de la topografía de ingeniería tradicional. Los métodos convencionales de topografía y mapeo requieren una gran carga de trabajo en el campo, son un trabajo duro y tienen procedimientos complejos. El procesamiento de datos internos y el trabajo de topografía y mapeo son engorrosos, el ciclo de topografía y mapeo es largo y los productos son únicos, lo que lo hace. difícil satisfacer las necesidades de un rápido desarrollo social. La tecnología de mapeo digital tiene las características de alta precisión, baja intensidad de mano de obra, actualización conveniente, fácil conservación, administración y aplicación, y fácil liberación. En la actualidad, la tecnología de cartografía digital tiene dos modos: integración interior y exterior y tableta electrónica. La integración de operaciones interiores y exteriores es un método de recopilación de datos de campo. El equipamiento principal incluye estaciones totales, cuadernos electrónicos, etc. Se caracteriza por una alta precisión, una clara división del trabajo interior y exterior y una conveniente distribución del personal, por lo que la eficiencia en topografía y mapeo es alta.
3. Aplicación de la tecnología de posicionamiento global por satélite (GPS) en topografía de ingeniería
El GPS es una nueva generación de sistema de posicionamiento y navegación por satélite desarrollado por los Estados Unidos en la década de 1970. y duró 20 años, finalizado en 1994. Tiene capacidades integrales de navegación y posicionamiento tridimensional en tierra, mar y aire. Con la mejora de los receptores GPS, el desarrollo de la tecnología diferencial de área amplia y la tecnología diferencial de fase portadora, y la cancelación de la tecnología SA estadounidense, la tecnología GPS se ha utilizado más ampliamente en navegación, monitoreo de vehículos en tiempo real, planificación urbana y topografía de ingeniería. y otros campos.
La tecnología RTK (Cinemática en tiempo real) se desarrolla sobre la base del GPS. Puede proporcionar resultados de posicionamiento tridimensional de la estación móvil en el sistema de coordenadas especificado en tiempo real, logrando una precisión de centímetros. un cierto rango. Este es un hito importante en la aplicación del GPS. La medición RTK consiste en instalar receptores GPS L en puntos conocidos para observar los satélites GPS, modular las observaciones de la fase portadora recopiladas en la portadora de la radio de la estación de referencia y luego transmitirlas a través de la radio de la estación de referencia que observa los satélites GPS y; Al mismo tiempo que recopila el valor de observación de la fase de la portadora, también recibe la señal transmitida por la radio de la estación de referencia y la demodula para obtener el valor de observación de la fase de la portadora de la estación de referencia. El receptor GPS de la estación móvil utiliza 0TF (ambigüedad de movimiento); Solución) tecnología para obtener la fase de la portadora de la estación de referencia. Se resuelve la ambigüedad entre los valores observados y las observaciones de la fase de la portadora de la estación móvil, y finalmente se obtiene la posición de la estación móvil con precisión de centímetros. La medición RTK solo necesita depender de una cierta cantidad de puntos de control de referencia para determinar las coordenadas de los puntos de control raíz, puntos límite, puntos del terreno y puntos característicos con alta precisión y velocidad, y puede usar software topográfico y cartográfico para generar mapas electrónicos en el campo al mismo tiempo. Al mismo tiempo, el replanteo de la construcción también se puede realizar rápidamente basándose en los resultados de los datos existentes. Por lo tanto, RTK se utiliza ampliamente en levantamientos de control de raíces, catastrales, levantamientos de propiedades, levantamientos digitales y vigilancia de edificios.
IV.Aplicación de la tecnología de información geográfica (SIG) en ingeniería topográfica
SIG es una combinación de ciencias de la computación, ciencias espaciales, ciencias de la información, topografía y cartografía, ciencias de teledetección y ciencias ambientales. y ciencia de la gestión. Una disciplina emergente integrada. Se ha convertido en una plataforma básica para la integración y aplicación multidisciplinaria en diversos campos, y en un medio y herramienta básicos para la visualización de información geoespacial. Su ventaja técnica radica no solo en su flujo de datos que integra la recopilación, el almacenamiento, la gestión, el análisis, la visualización tridimensional y la salida de resultados de datos geográficos, sino también en sus funciones de indicación espacial, predicción y toma de decisiones auxiliares.
En la actualidad, los SIG no sólo se han convertido en una ciencia técnica madura, sino que también se han convertido en una industria emergente, que desempeña un papel importante en los campos de la topografía y la cartografía, la geología y los recursos minerales, la agricultura, la silvicultura y la conservación del agua, la meteorología y la oceanografía, el medio ambiente. La vigilancia, la planificación urbana y la gestión del territorio, el desarrollo regional y la construcción de la defensa nacional desempeñan un papel cada vez más importante. Utilice SIG, bases de datos, cartografía integrada interna y externa, vectorización de escaneo, fotogrametría totalmente digital y otras tecnologías para proporcionar a los sistemas de información profesionales información espacial básica oportuna, precisa, estandarizada y digital, estableciendo así varios sistemas de información profesionales y logrando resultados científicos, estandarizados y gestión basada en la información.
5. Aplicación de la tecnología de fotogrametría digital en levantamientos de ingeniería
La fotogrametría digital se basa en los principios básicos de las imágenes digitales y la fotogrametría, aplicando tecnología informática, procesamiento de imágenes digitales, teorías y métodos de comparación de imágenes, reconocimiento de patrones y otras disciplinas. La fotogrametría aérea es un medio y método importante para el levantamiento de mapas topográficos y el levantamiento catastral a gran escala. Puede proporcionar productos cartográficos en diversas formas, como números, imágenes y dibujos lineales. La aparición de estaciones de trabajo de fotografía totalmente digitales y la aplicación de la tecnología GPS en fotogrametría han hecho que la fotogrametría sea más automatizada y digital. Con la aplicación de sistemas de fotogrametría digital, los productos de fotogrametría se transforman de imágenes a productos 4D, proporcionando garantía de datos confiables para el establecimiento de diversos sistemas de información profesionales y plataformas de información geográfica básica.
6. Aplicación de la tecnología de teledetección (RS) en topografía de ingeniería
La tecnología de teledetección (RS) tiene las características de observación simultánea a gran escala, puntualidad, exhaustividad y comparabilidad de los datos. y Se han promovido rápidamente ventajas como la economía. La fotografía aérea multiespectral y los satélites de teleobservación de alta resolución se convertirán en medios importantes para obtener información geográfica básica para la observación de la Tierra. Las imágenes de teledetección se pueden utilizar para obtener varios mapas topográficos de pequeña y mediana escala, que proporcionan métodos y medios muy convenientes para la rápida actualización de mapas topográficos básicos urbanos, mapas catastrales y varios mapas topográficos de gran, mediana y pequeña escala utilizados en el campo de topografía de ingeniería.
7. Tecnología integrada 3S en topografía de ingeniería
La combinación de la tecnología 3S (GPS, GIS, RS) es una tendencia de desarrollo natural, y la interacción entre ellas forma el marco de "Un cerebro, dos ojos" significa que GPS y RS proporcionan información regional e información de posicionamiento espacial a GIS, y GIS realiza el análisis espacial correspondiente, extrae información útil de los datos masivos proporcionados por GPS y RS y realiza una integración integral. base científica para la toma de decisiones. Como el Proyecto de las Tres Gargantas, el Proyecto de Desvío de Agua de Sur a Norte, el Proyecto de Transmisión de Gas Oeste-Este, el Ferrocarril Qinghai-Tíbet, etc. , el gran alcance de la construcción, el gran volumen de logística y el largo período de construcción La tecnología 3S proporciona las herramientas más efectivas de recopilación de información, procesamiento de análisis y expresión de decisiones para proyectos de gran escala.
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