数码照相机在工程勘测设计的应用

摘要：在工程勘测设计阶段中，测绘人员和设计人员分别负责地形图测绘和地形图设计工作。如果利用数码照相机和微型摄像机在现场对相关的地物进行照相和录像，留下影像资料，就能节省时间，从而提高工作效率。本文介绍了数码照相机和微型摄像机在工程勘测设计中的应用。

关键词：照相机；摄像机；影像资料；勘测；设计；应用

1工程概述

承接新的工程勘测设计任务时，设计人员和测绘人员往往都要同时到工程测区现场。测绘人员根据设计人员的需要，对工程测区进行地形测量，而设计人员需要对现场进行详细的查看和记录。例如：从哪个地方开始修建，到什么地方结束，按照什么标准，进行什么样式的设计，有什么注意事项等。设计人员需要一直在测区内跟随测绘人员，查看和记录工作贯穿整个勘测过程。

2勘测设计中的难题

如果勘测现场距离工作单位相对较近，并且工程测区较小，他们一起乘坐测量专用车到测区现场，测绘人员需要在现场勘测一个小时的时间，设计人员也需要在现场查看和记录一个小时的时间。设计人员查看一次测区现场，再乘车返回工作单位，来回需要一个上午的时间。如果勘测现场相对较远，并且工程测区较大，测绘人员需要在现场勘测几个小时的时间，设计人员在现场实际有效的查看和记录时间也就一个小时左右，其余几个小时的时间主要是花费在往返的途中以及在测区现场的等待。等待测绘人员完成勘测任务，他们再一起乘坐专车返回，来回得折腾一天的时间，甚至有时需要在当地住一宿后才能返回，这种勘测设计的任务较多。遇到的难题：如果设计人员等测绘人员完成勘测任务后，再一起返回单位，会耽误很多的时间，从而耽误工程设计进度，效率很低。

3数码照相机和微型摄像机的应用

3.1数码照相机的选择及用途

使用普通的数码照相机，参数为：1500万像素以上，存储卡容量4GB以上，价格在600元左右。主要用途是：测绘人员在现场进行前期勘测时，使用照相机对测区内的相关地物进行照相和录像，作为影像资料。

3.2对工程资料和交谈通话记录进行照相和录像

测绘人员在工程现场进行勘测时，有时建设方（甲方）的相关负责人也会一起来到现场，建设方会介绍拟建工程现场的基本情况：包括水文、修建的工程标准，修建样式，使用什么材料等。必要时设计人员可以通过电话的方式与建设方进行沟通，这时，借助照相机切换到录像模式，把建设方与设计人员通过电话介绍的有关业务情况记录下来。如果建设方带有纸质版的相关工程基本情况、水文、气候等文字性报告资料，也要把这些相关的工程资料分别进行照相，作为影像资料保存，来便于参考。

4工程案例

本溪市桓仁县的雅河流域上有一座建于上世纪80年代的小型拦河坝，由于年久失修，现在要将其进行拆除，并重新修建一座规模大一些的拦河坝，用于农田灌溉。测绘任务是在该河道上、下游一定范围内测量带状地形图。进行测绘作业时分成两个小组，河道左岸和右岸各一组，每组均为2名测绘人员，一人跑杆，一人画草图。从测区的第一个断面位置开始，两组作业人员分别从河道的两侧且距离河道中心适当距离的位置，同时朝着河道中心的方向测量。根据现场的实际情况，每隔50米左右的距离，测量一个横断面，重要的区域要进行适当地加密。具体操作如下：

4.1利用数码照相机和微型摄像机进行拍照和录像

（1）使用照相机对横断面上的地物进行照相一名画图者站在该横断面的合适位置上，正对着河道左岸横断面的方向，以画图者的位置为圆心，依次对这个横断面上相关的地物进行全圆顺时针方向的拍照，每相邻的上下2张照片之间，还要重叠一部分地物，每一圈大约拍照7至10张照片。另外，画图者进行全圆顺时针方向照像的位置，也要测量该位置的坐标，并在草图上记录测量点号。例如：点号是15，代表第1个横断面照相的位置，标记为D1断面。在测量的过程中，画图者应随时随地对一些结构复杂或者重要的地物进行局部近景的照相。（2）使用照相机对横断面上的地物进行录像如果个别断面上的地物相对复杂一些，应把照相机切换到录像模式，对这个断面上的地物进行录像。在录像的过程中，最好进行一系列的现场解说。在每一个典型的横断面上，距离河道中心50米以内的两岸地物，只要能用肉眼看清楚的，都要进行解说。画图者进行录像的位置，也要测量该位置的坐标，并在草图上记录测量点号。例如：点号是16，代表第2个横断面，标记为D2断面。在测量的过程中，画图者应随时随地对一些结构复杂或者重要的地物进行局部近景的录像。（3）对现场所有测量到的地物进行全程录像利用微型的摄像机，通过连接支架，把它安装固定在GPS对中杆上面，安装的高度位置在测量手簿的下方，使镜头始终冲向正前面。也可以根据现场的实际地形情况，通过连接卡夹，把微型摄像机固定卡夹在胸前的衣服兜上面。它可以实时进行录音和录像，录制的画面很清晰，视野很宽广，录音的效果也很好。测绘人员拿着GPS对中杆在整个测量作业过程中，行走路线周围的所有风景，也就是测量到的每一个地物点，以及跑杆员给画草图者上报测量点号名称的说话声音，都可以被录制进去。

4.2影像资料的整理

把数码照相机和微型摄像机拍摄的照片和录像，传入到电脑里，进行整理。（1）整理数码照相机拍摄的影像资料例如：存储卡里的照片都与D1断面有关系，按照拍摄的时间顺序，把这些照片分别重命名为：D1断面-1，D1断面-2等，把这些照片都存放在同一文件夹里面，并把文件夹重命名为：D1断面上所有的照片。其它断面的照片也是按照这种方法进行归类操作。例如：存储卡里的录像都与D2断面有关系，按照拍摄的时间顺序，把这些录像分别重命名为：D2断面-1，D2断面-2等，把这些录像都存放在同一文件夹里面，并把文件夹重命名为：D2断面上所有的录像。其它断面的录像也是按照这种方法进行归类操作。（2）整理微型摄像机拍摄的影像资料例如：存储卡里的录像都与XXX工程有关系，如果这个工程需要测量几天，则按照拍摄的时间顺序，把这些录像分别重命名为：5月14日工程全程录像和5月15日工程全程录像等，把这些录像都存放在同一文件夹里面，并把文件夹重命名为：XXX工程的全程测量录像。（3）影像资料的保存把所有断面的照片文件夹和录像文件夹都存放在一个新的文件夹里面，并把这个文件夹重新命名为：XXX工程勘测影像资料。4.3数码照相机和微型摄像机在勘测和设计中的应用（1）在勘测中的应用如果测区内的地物比较复杂、比较多，在草图上面，个别的区域画的不是特别仔细，或者是有争议的地方，即使当天晚上进行内业制图，有时候因为地物较多，容易记混淆或者忘记。这时，内业制图员可以查看影像资料中各个横断面上的照片。由于每个断面上都有全景的照片，在看了相关照片和录像之后，这样制图就比较容易了。制图员通过查看每个断面上的相关地物照片，可以知道现场的地物与地形图上面注记的地物符号是否正确。这样，就可以起到测绘质量检验的作用，确保测图的准确率。另外，每次外业测量任务结束后，都要顺便用照相机把所有现场画的草图进行拍照备份，以免不慎弄丢草图，造成返工重测等不必要的麻烦。（2）在设计中的应用测绘人员内业绘制完电子版的地形图后，应该把地形图和影像资料一起交给设计人员。由于每个断面上都是全圆方向的照片，具有连续性，可以达到全景照片的效果。每个照片经放大几倍后，照片上面大约50米以内的地物差不多都能看清楚。设计人员根据地形图和影像资料，就可以深入了解到现场的情况，就可以进行相应的工程设计。设计人员可以使用影像资料中的一些照片，在工程初步设计报告中做为附件。工程在初步设计之后，有关部门会组织相关专家对本工程进行评审。在评审会上，设计人员根据实际需要，把工程相关照片和录像通过投影仪播放出来。那些专家在看了相关照片和录像之后，好像亲临现场一样。这些影像资料能起到很好的作用，能够使评审工作顺利进行。（3）照相和录像过程中应该注意的事项一般来说，哪一个测量小组测区内的地物相对多、复杂一些，照相机就在哪个小组使用，两个小组可以根据各自测区内地物变化的实际情况，轮流使用。测量员用GPS测量完这一个断面的地物，同时还保证画图者绘制完草图之后，画图者才能使用照相机进行照相或者录像。千万不能一边绘制草图，一边进行照相，否则容易出错。对于一些普通的横断面，一般经过全圆方向的全景照相，就可以看清楚地面上的地物，不需要再进行录像。对于局部、重要的地物，必须进行录像。在使用照相机进行录像的时候，全圆方向旋转照相机的幅度要慢一些，尽可能减少抖动。否则，旋转相机的速度过快，会导致录制的图像效果很差。微型摄像机应配置容量为32GB储存卡，可以连续录制15小时，每次进入测区之后就按“录像”的按钮，一直录像到测量任务结束。按照每天测绘作业8小时的话，大约可以录制2天。内业制图时，应及时把当天的视频录像文件剪切保存到电脑里。微型摄像机与城管执法人员使用的执法记录仪，其大小形状以及作用功能都很相似，必须在测量过程中使用，严禁用于其他非法的场合，确保隐私安全。（4）应用效果这样一来，设计人员就不用去勘测现场，可以节省很多时间，减少了很多麻烦，避免再设计过程中出现不必要的差错，提高了工作效率。同时内业制图效率和外业测图的准确率都得到很大的提高，达到了一箭双雕的效果。（5）成本分析一台价格为600元的普通数码照相机，正常条件下使用，可以使用3年的时间，平均每年的折旧磨损费为200元。一台价格为600元的微型摄像机，正常条件下使用，可以使用2年的时间，平均每年的折旧磨损费为300元。在勘测设计作业中，如果数码照相机配合微型摄像机一起使用，产生的效果会更好。一起使用后，每年的折旧磨损费为：200元+300元=500元，这笔投资费用很有必要。总之成本费用低、效益好。

5结束语

数码照相机和微型摄像机的应用，完全达到了预期的目的，带来很大的方便，提高了工作效率，节省了时间，并取得了很好的技术效益和经济效益。使用这种方法，减少了很多麻烦，不会耽误设计人员的时间，同时对提高测图的准确率有很大的帮助，带来的经济效益是长期的。这种方法能给勘测设计单位和测绘单位提供参考和帮助。

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作者：王庆浩 单位：本溪市水利电力勘测设计有限责任公司

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