我國工程測量技術的現狀及技術分析

【摘 要】本文介紹了測量的定義、先進的地面測量儀器在工程測量中的應用、三維工業測量技術的興起與應用、數字化測繪技術在工程測量中的應用。

【關鍵詞】工程測量；技術發展；狀況

工程測量學科是一門應用學科，它是直接為國民經濟建設和國防建設服務，緊密與生產實踐相結合的學科，是測繪學中最活躍的一個分支學科。工程測量有著悠久的歷史，近20年來，隨著測繪科技的飛速發展，工程測量的技術面貌發生了深刻的變化，并取得很大的成就。

1 工程測量的定義

在工程建設的設計、施工和管理各階段中進行測量工作的理論、方法和技術稱為工程測量。工程測量是測繪科學與技術在國民經濟和國防建設中的直接應用，是綜合性的應用測繪科學與技術，它直接為工程建設服務，它的服務和應用范圍包括城建、地質、鐵路、交通、房地產管理、水利電力、能源、航天和國防等各種工程建設部門。

2 我國工程測量技術現狀分析

自從上個世紀末期美國年全面建成GPS導航系統以來，GPS技術成功地應用到有海.陸.空等全方位三維導航與定位，并發揮重要作用。近年來，隨著先進科學技術的發展，新一代衛星導航與GPS定位技術的不斷改進，軟.硬件的不斷完善，長期使用的測距.測角.測水準為主體的常規地面定位技術，正在逐步被以一次性確定三維坐標的費用省.高速度.高精度.操作簡單的GPS技術代替。同時，在我國GPS定位技術也在各行各業得到廣泛應用，因而，工程測量技術領域也不例外，借助于先進的GPS定位技術，極大地提高工程測量質量與效率。例如，在高速公路施工建設、石油勘探工程、地鐵修建、隧道貫通、大壩監測、地震的形變監測以及山體滑坡測量等也已廣泛地使用GPS技術。

2.1 數量庫技術與GIS技術的應用

隨著測量數據采集和數據處理的逐步自動化、數字化，測量工作者如何更好地使用和管理好長期積累或收集的大量測繪信息，更好地為經濟建設和國防建設服務，其最有效的方法是利用數據庫技術或GIS技術建立數據庫或信息系統。如城市或工程控制網數據庫、管線數據庫、礦山測量數據庫、大壩變形觀測數據庫、地形圖數據庫、城市基礎地理信息系統等，其目的是把大量的測量數據或信息進行科學的存儲，以便于檢索、分析、分發和利用，以實現管理和服務的科學化、現代化。

2.2 在工程測量中，先進的地面測量儀器的應用

近些年來，隨著許多先進的地面測量儀器的出現，大大地簡化了工程測量程序，為工程測量提供了先進的技術工具和手段，例如精密測距儀、電子經緯儀、全站儀、數字水準儀、光電測距儀、激光掃平儀以及電子水準儀激光準直儀等，是工程測量技術現代化的重要體現，徹底地改了傳統低效、高成本的工程測量模式，為相關企業的工程測量節約了不必要的成本開支。同時，還具有自動跟蹤和連續函數測距儀用于施工放樣測量；不需要棱鏡的測距儀就能解決工作問題；電子速測儀提供了詳細的測量的理想儀器的應用精密測距儀，并取代了傳統的計量基準。

2.3 攝影測量技術在工程測繪中的應用

在當前工程測量領域發展中，攝影測量技術是其不可或缺重要組成部分，并在城市和工程測繪領域中得到廣泛的推廣與應用，由于攝影測量技術具有高品質，高精度攝影測量儀器的開發和生產的結合，提供完整的，實時的三維空間信息應用計算機技術，攝影。同時，提高了測量效率，減少了測量工作量，精度高，結果精確，在城市和工程大比例尺地形測繪.地籍測繪.公路.鐵路以及長距離通訊和電力選線.描述被測物體狀態.建筑物變形監測.文物保護和醫學上異物定位等方面的應用發揮重要作用，起到了一般測量難以起到的作用，具有廣泛的應用前景。此外，隨著全數字攝影測量工作站的出現，為攝影測量技術提供新的技術手段和方法，它可以為一些城市和大型工程勘察單位提供影像的、數字的、線劃的等多種形式的地圖。

3 三維工業測量技術的興起和應用

20世紀80年代以來，隨著高新技術的發展和社會的進步，現代工業生產進入了一個新的階段。許多新的工業生產要求對生產的自動化流程、生產過程控制、產品質量檢驗與監測等工作進行快速、高精度的測點、定位，并給出運行軌道或復雜形體的數字模型等，這是傳統的光學、機械方法所無法完成的。三維工業測量系統是以電子經緯儀或近景攝影儀為傳感器，在電子計算機的支持下而形成的三維測量系統，主要應用于以下的工業領域。1）汽車、飛機、造船工業及空間技術等方面設計、試驗、制造、組裝過程中的測量和定位。2）工業用機器人的檢測。3）衛星接收天線安裝和維護的精度檢測。4）生產自動化過程、生產過程控制、生產質量檢驗與檢測的動態測量。5）負荷試驗中變形與應變測定。6）欄水與邊坡穩定性的檢測等。

4 工程測量技術的發展趨勢

4.1 隨著科學技術的發展，工程測量的數據收集已不再局限于一維和二維，根據新的系統將提供三維甚至四維的方向發展，并從傳統的現場交互式測量形式轉變為遠程控制式測量形式。同時，測量作業平臺也將會根據施工現場的特殊性要求將從固定的地面轉變為車載、機載甚至衛星控制等，逐步從靜態轉變為動態，在很大程度上提高工程測量的靈活性。大型復雜結構的建筑物、設備、幾何重建和質量控制的三維測量，以及現代工業生產過程自動化，過程控制，產品質量檢測和監控數據和定位要求，精度要求越來越高，將推動三維測量技術工程測量將從土木工程測量、三維工業測量擴展到人體科學測量。

4.2 工程測量技術將會打破傳統的宏觀測量領域，實現進一步的宏觀方向和微觀世界兩個極端的發展，并對測量精度要求越來越高。在宏觀測量技術方面，工程建設將具有更大的難度及規模，能更好地滿足大型施工建設工程的測量要求，精度要求也更為提升；在微觀測量技術方面，借助于先進的計算機技術，將向微型計量方向發展，跨入微觀領域，測量的尺度維度大大縮小，將發展出微型顯微測量及圖像處理技術。在變形觀測數據處理和大型工程建設中，將發展基于知識的信息系統，并進一步與大地測量、地球物理、工程與水文地質以及土木建筑等學科相結合，解決工程建設中以及運行期間的安全監測、災害防治和環境保護的各種問題。

4.3 工程測量將實現過程控制的一體化和網絡化，并實現遠程控制測量。無線數據交換技術，計算機技術，網絡技術，使工程勘察，從單機綜合開發從單體的工作協作和實時操作模式的基本形式。同時，在進行大型機電設備組裝、工業測量、質量控制以及線上檢驗時，可以直接采用高端的測量設備儀器以及先進的作業方法，簡化測量工序，這成為了制作業的發展新趨勢，甚至可以列為制造業牢不可分的一個組成部分。

5 結束語

我國工程測量科技進步很大，發展很快，取得了顯著成績，但是發展還不平衡，尚跟不上國民經濟建設發展和社會進步的需要。擺在我們面前的任務是：大力促進工程測量的技術方法與手段的更新換代，積極推動新技術的推廣和應用，把傳統的手工測量向電子化、數字化、自動化方向發展；同時加強相關學科的研究，不斷拓寬工程測量服務新領域，開創工程測量發展新局面，為推動我國工程測量科技進步而努力奮斗。

【參考文獻】

[1]鄭漢球，洪立波，陶福海.工程測量技術的發展和我們的對策[J].北京測繪，1996（1）.

[2]洪立波.我國城市測量技術發展與成就[J].測繪工程，1998（3）.

[3]楊光，于野.城市基礎電子地圖庫的建立[J].中國測繪，1998（2）.

[責任編輯：曹明明]