現(xiàn)代工程測量學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀研究

李 鑫

石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院（05113 2）

作為測繪科學(xué)體系中最為活躍的分支學(xué)科，工程測量學(xué)具有較為顯著的應(yīng)用性，在許多工程建設(shè)項目中發(fā)揮了重要作用。工程測量學(xué)科的應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛，滿足了城市建設(shè)、水利樞紐建設(shè)、廠礦建筑、公路鐵路建設(shè)及農(nóng)田水利建設(shè)等許多領(lǐng)域的勘測設(shè)計、工程監(jiān)測、施工放樣及竣工驗收等方面的測繪需要，這些都是工程測量學(xué)科的重要內(nèi)容。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新與發(fā)展，現(xiàn)代工程測量學(xué)科也在不斷創(chuàng)新與變革，計算機技術(shù)、通訊技術(shù)、微電子技術(shù)及激光技術(shù)等先進的現(xiàn)代化技術(shù)不斷引入測繪科學(xué)，為工程測量學(xué)科的更新與發(fā)展創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)條件。這里就是基于此，對現(xiàn)代工程測量學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀進行分析與探討。

1 現(xiàn)代工程測量學(xué)科的新定義

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進步,計算技術(shù)、通訊技術(shù)等先進的現(xiàn)代化技術(shù)越來越普及，測繪科學(xué)引進許多適用的相關(guān)技術(shù)與先進理論，如微電子技術(shù)、空間技術(shù)及激光技術(shù)等。這些先進技術(shù)的引用都推動著工程測量學(xué)科的革新與發(fā)展。另外，現(xiàn)代工程建設(shè)項目不僅建設(shè)規(guī)模在不斷擴大，而且工程建設(shè)也更趨于現(xiàn)代化，這些都為工程測量學(xué)科提出了新的要求與新的研究課題。現(xiàn)代工程測量學(xué)科在不斷完善與發(fā)展的同時，其定義也在不斷完善與改進,雖然在文字表述方面的差距并不明顯，但定義中的服務(wù)與研究領(lǐng)域及基本任務(wù)有一定的改進。筆者認為，就目前來說張正祿在其工程測量學(xué)的發(fā)展評述中對現(xiàn)代工程測量學(xué)科的定義是較為合適的，不僅擴展整個學(xué)科研究領(lǐng)域至所有地球空間，而其研究對象也擴展開來，將機器設(shè)備等精密儀器等也納入研究范圍中。

2 工程測量學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)代工程測量學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀主要可以從工程測量理論、工程測量儀器、大型精密工程測量及變形觀測數(shù)據(jù)處理等幾個方面來探討:

2.1 工程測量理論

工程測量理論方面的發(fā)展主要體現(xiàn)在兩個方面，即測量平差理論與工程控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計。在測量平差理論方面，擬穩(wěn)平差及自由網(wǎng)平差是基于最小二乘平差發(fā)展起來的。此外，基于觀測值粗差而出現(xiàn)了抗差估計，也就是穩(wěn)健估計。而相對于存在病態(tài)可能的法方程系數(shù)陣又出現(xiàn)了有偏估計等。工程控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計方面主要有兩種設(shè)計方法:基于相關(guān)可靠資料選點布網(wǎng)并進行模擬觀測和質(zhì)量指標計算的模擬法；基于優(yōu)化設(shè)計理論來構(gòu)造約束條件與目標函數(shù)的解析法。

2.2 工程測量儀器

工程測量儀器分為兩種，即專用儀器與通用儀器。用于精密工程測量領(lǐng)域的專用儀器的發(fā)展較為活躍，具有自動化、高精度及遠程遙測等特點，主要用于建立基準線或基準面的激光準直儀、垂線觀測儀及金屬絲準直測量系統(tǒng)，用于距離測量的精密測量儀器，以及用于高程測量方面的液體靜力水準測量系統(tǒng)等。而通用儀器方面，電子水準儀及全站儀已漸漸取締傳統(tǒng)用的電磁波測距儀、光學(xué)水準儀及光學(xué)經(jīng)緯儀等。

2.3 大型精密工程測量

工程測量學(xué)科發(fā)展的一大動力就是大型精密工程對測繪科學(xué)的更高要求，國內(nèi)外對于這方面的研究已有一定成就。美國直徑27 km的超導(dǎo)超級對撞機，其精度要比1×10-6D還具優(yōu)勢。德國用于露天煤礦的自重8 000噸的大型挖煤機，具有17.8 m直徑的挖斗輪，挖煤量可高達每天10多萬噸，并且安置GPS接收機，能夠與參考站無線電進行實時數(shù)據(jù)傳輸與差分動態(tài)定位，實現(xiàn)挖煤機采煤量的實時動態(tài)接收。

2.4 變形觀測數(shù)據(jù)處理

工程項目的變形觀測數(shù)據(jù)處理方面，通過綜合應(yīng)用先進技術(shù)與交叉學(xué)科領(lǐng)域知識理論，變形觀測數(shù)據(jù)處理方法不斷創(chuàng)新與改進，變形的物理解釋與幾何分析不斷發(fā)展，而變形分析及預(yù)報的系統(tǒng)理論方法不斷優(yōu)化更新，這些都是變形觀測數(shù)據(jù)處理方面的重要發(fā)展。

3 結(jié)語

綜上所述，工程測量學(xué)科以其突出而顯著的應(yīng)用性與獨特優(yōu)勢，在許多工程建設(shè)與開發(fā)項目中發(fā)揮了重要作用。在現(xiàn)代化先進技術(shù)與理論的不斷更新與發(fā)展支持下，現(xiàn)代工程測量學(xué)科也在持續(xù)快速地革新與改進，為工程項目建設(shè)與改進提供更加完善、全面的應(yīng)用性指導(dǎo)依據(jù)。人們對現(xiàn)代工程測量學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀進行研究與分析，有利于全面了解工程測量學(xué)科的發(fā)展趨勢，為其在實際工程建設(shè)應(yīng)用中發(fā)揮更大的作用奠定良好的基礎(chǔ)。

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