3S技术在工程测量当中的应用及发展

3S技术在工程测量当中的应用及发展
【摘要】3S技术是遥感技术、地理信息系统和全球定位系统的统称，3S 已成为三维空间数据获取的重要技术手段，新技术在测绘中的推广和应用，极大的提高了测绘效率及精度。

本文简单介绍了3S技术在我国测绘领域的发展现状和应用范围。

【关键词】3S测绘技术；应用发展；
前言：3S技术指的是遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）这三种技术名词中最后一个单词字头的统称。

RS、GIS、GPS三种独立技术中的有关部分有机集成起来，构成一个强大的技术体系，开辟了测量行业的新大陆，成为现代测绘的重要技术手段。

一、3S技术概况：
1、RS技术
RS是利用飞机、卫星等空间平台上的传感器(包括可见光、红外、微波、激光等传感器),从空中远距离对地面进行观测,根据目标反射或辐射的电磁波，经过校正、变换、图像增强和识别分类等处理，快速地获取大范围地物特征和周边环境信息，获得实时、形象化不同分辨率的遥感图像。

具有覆盖范围广、成图速度快、收集资料不受地形限制等优点,可以快速高效地获取批量数据,已成为城市规划测量领域里的主要数据源与数据更新手段。

2、GIS技术
GIS是在计算机软件和硬件支持下,将空间数据等以一定格式输入、存储、检索、显示、输出、更新和综合分析应用的系统,在3S技术中属于开发最早、应用最普遍的技术,也是发展变化最快的技术,具有强大的空间数据处理和分析能力、多源数据的综合能力以及对现实世界的模拟能力,为城市规划测量和管理的现代化提供了先进的技术手段。

3、GPS技术
GPS是美国从上世纪70年代初期开始研制的，新一代卫星导航和定位系统。

它是1种同时接收来自多个卫星的电波信号,以卫星为基准求出接收点位置的技术,由空间卫星(均匀分布在6个轨道平面的24颗卫星)、地面监控站和用户接收机3部分组成,具有定位精度高、观测时间短、无需通视、操作简便、全天候作业等特点。

GPS由于定位的高度灵活性和具有常规测量无法比拟的高精度,实现了测绘学科的革命性变化。

二、3S技术在工程测量方面的应用：
随着3S技术不断深入发展，其在工程测量中的应用也更加广阔。

GPS技术与RS技术的发展给城市规划测量提供了新的手段和方法。

GPS技术快速静态定位为各种工程控制网的测量提供了快捷、经济的手段;动态定位(RTK)技术将GPS 定位技术推向一个新的里程碑，在图根测量、竣工测量、勘界测量和快速施工放样等方面得到越来越多的应用。

大比例尺地形图和工程图的测绘是工程测量工作的重要内容,常规的成图方法的野外工作十分艰苦,同时还有繁琐的内业数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一,难以适应飞速发展的城市建设的需要。

RS技术给地形图等基本资料的快速更新和包括土地利用、道路、城市绿地等城市各种专题信息的提取与专题图的制作等工作都可提供更加有效、快捷、经济的手段。

随着遥感影像分辨率越来越高,某些商用卫星(QuickBird,IKONOS等)分辨率已达分米级,使得利用遥感数据生产大中比例尺的基本地形图成为可能。

由于历史条件局限的原因,之前我们的地形图测绘成果基本上是以纸质资料保存的。

因而,要对原有的纸质地形测绘资料进行数字化的编辑采用、建立数据库保存时,需要对原有纸质地形图进行数字化处理。

纸质成果转为数字化成果,在建库工作中占据了相当大的工作量,各工程测绘部门都投入相当大的人力和财力。

GIS和数据库技术的出现为数据的管理注入了新的活力,提供了有效的管理手段和模式；反之，利用GIS技术管理的基础地理数据也将为测量工作提供更好的服务。

3S技术的结合取长补短,是一个自然的发展趋势,三者之间的相互作用行成了“一个大脑,两只眼睛”的框架,即GPS与RS为GlS提供区域信息及空间定位信息,而GlS进行相应的空间分析以便从GPS和RS提供的海量数据中提取有用的信息并进行综合集成,使之成为科学的决策依据。

三、3S技术在工程测量方面的发展：
测绘技术的好坏与发展水平的高低，关系到我国经济发展建设的方方面面，3S技术利用自身强大的数字化信息收集、处理及存储能力，为测绘带来了巨大的变革，使测绘工作人员的工作方式有了质的变化，为国家发展做出了重要贡献。

1、RS技术
RS技术具有大面积的同步观测、时效性强,数据的综合性和可比性及经济性具有教高的优势,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。

各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取,为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。

2、GIS技术
GIS(地理信息系统)是集计算机科学、空间科学信息科学、测绘遥感科学、
环境科学和管理科学等学科为一体的新兴边缘学科。

从20世纪60年代至今只有短短的40多年的时间,已经成为多学科集成并应用于各领域的基础平台成为地学空间信息料示的基本手段与工具。

其技术优势不光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。

目前,GIS不仅发展成为一门较为成熟的技术科学,而且已经成为一门新兴的产业,在测绘、地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划士地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。

采用电子平板测绘模式、内外一体化测图GlS数据库、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术,为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息,以建立各类专业信息系统,从而实现管理的科学化、标准化、信息化
3、GPS技术
随着GPS定位技术的不断改进,软、硬件的不断完善,长期使用的测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术,正在逐步被一次性确定三维坐标的高速度、高精度、费用省、操作简单的GPS技术所代替。

随着GPS接收机的改进,广域差分技术、载波相位动态实时差分(RTK)技术的发展,加之美国SA(SelectiveAvalibility,选择可用性)技术的解除,使得GPS技术在工程测量等领域有了更为广泛的应用。

常规性GPS测量测量技术的迅猛发展给工程测量带来了革命性的变革,而采用实时动态定位的RTK(RealTimeKine-matics)技术更是是GPS发展的一个里程碑,RTK技术的出现,极大的提高了工程测量外业作业的效率。

我国国民经济持续快速增长,各项重大工程建设的蓬勃开展,为工程测量发展带来了严峻的挑战的同时也提供了良好的机遇。

同时,伴随着测绘新技术的不断进步,现代工程测量必将朝着测量内外作业一体化,数据获取及处理自动化,测量过程控制和系统行为智能化,测量成果和产品数字化,测量信息管理可视化,信息共享和传播网络化的趋势发展,其发展特点可概括为精确、可靠、快速、简便、连续、动态、遥测、实时。

四、结束语
随着经济和社会的进步,现代工程测量已经远远突破了仅仅为工程建设,不仅涉及工程的静态、动态几何与物理量测定,而且包括对测量结果的分析,甚至对物体发展变化的趋势预报。

而3S技术已经与社会发展紧密的联系在了一起，利用其自身强大的技术优势及在测绘方面的大量推广和应用，极大地提高了测绘技术的整体水平，现代工程测量必将向数字化的方向发展，所以我国必须大力开发数字化3S技术的研究与应用。