淺談工程測量的發展現狀與趨勢

吳志猛

摘 要：工程測量是工程建設的一項基礎工作，涉及工程建設各個方面。隨著科學技術的發展，工程測量技術數字化與智能化程度越來越高。文章就工程測量的發展現狀進行了簡述，并就未來發展趨勢進行了淺要的探討。

關鍵詞：工程測量；發展現狀；發展趨勢

1 引言

在傳統觀念中，很多人僅將工程測量局限于工程建設中的測繪工作，實際上工程測量涉及到工程建設勘測、設計、施工、驗收、管理的方方面面，是工程建設中的一項基礎性工作，是工程建設順利開展和完成的重要保障。近年來，隨著科學技術的發展，尤其是計算機技術、電子技術等方面的發展，工程測量的智能化、一體化、自動化、數字化水平越來越高，工程測量的可靠性、實時性、簡便性、精確性也越來越高，極大的提升了工程測量水平，其應用領域也已經遠遠突破工程建設領域，研究工程測量的發展具有重要意義。

2 工程測量的發展現狀

2.1 測量儀器數字化

在上世紀八十年代以后，工程測量儀器數字化水平越來越高，數字水準儀、電子水準儀、電子經緯儀、光電測距儀、精密測距儀、數字化測圖軟件等不斷研發，并迅速取代了傳統的工程測量設備被應用于工程測量領域。目前的工程測量設備體系已經全面實現數字化，如利用全站儀、電子經緯儀與測繪軟件的結合，能很方便的實現數據采集、數據處理、圖形編輯的自動化。野外采集據后，通過編碼和草圖繪制，記錄入計算機中利用計算機處理數據并完成圖形編輯工作，最后利用繪圖儀輸出成圖；再如利用全站儀和電子平板結合，野外采集數據后即可將數據直接錄入電子平板，實現圖形的現場修改編輯后利用繪圖儀輸出成圖；再如利用電經緯儀、近景攝影儀以計計算機構建三維測量系統，實現工業大地測量與工業測量的數字化。測量儀器的數字化，有力的提高了測量的精度、準確度和速度，實現了測圖、放樣的數字化發展。

2.2 數據采集自動化

在傳統工程測量中，需要大量人工參與實際測量過程，但隨著數據采集自動化程度的不斷提高，實際測量過程所需要的人工參與越來越少，甚至僅一兩人通過操作儀器即可完成測量工作。如電子經緯儀即能夠通過自動記錄、自動修正、自動歸化計算、自動角量掃描、自動消除誤差，并能自動記錄數據，有效的減少了整個測量過程的人工操作，實現對目標的自動測量；再如激光水準儀、記錄式精密補償水準儀等，能實現自動安平、自動讀數、自動記錄、自動校驗測量數據，使幾何水準測量自動化；再如陀螺經緯儀通過微機控制，也實現了礦山、隧道工程測量中干擾補償、連續測量的自動化，有效提高了測量作業效率。

2.3 測量控制智能化

目前，在工程測量作業中，傳統的光學儀器、電磁波儀器已經逐漸退出工程測量實踐，取而代之的是智能化程度越來越高的電子測量設備。如電腦型全站儀的應用，即能實現工程測量過程中對測量目標的主動搜索和鎖定，并且能實現對多個目標的智能化追蹤，避免了傳統光學設備應用中需要大量人工參與追蹤和反復觀測的情況；再如智能化測量成圖系統，能夠實現整個工程測量從數據采集到數據處理再到繪圖的智能化，包括大比例尺基本圖、地形圖、縱橫斷面圖、地下管線圖等的智能化繪制，有效減少了傳統測量成圖需要大量腦力勞動與體力勞動參與野外作業，還需要大量人工參與室內數據處理與繪圖作業的情況。

2.4 測繪作業一體化

在傳統工程測量中，由于大量采用光學儀器設備，往往角度測量、距離測量、高程測量、準直測量、坐標測量等分離開來，需要多種設備的參與才能完成工程測量工作，同時數據處理與繪圖作業也往往分離進行。現代工程測量設備電子化、數字化水平的不斷提升，尤其是一體化工程測繪儀器的不斷涌現，使得測繪作業一體化水平得到了巨大的發展。同一設備即可滿足多方面測量的需求，并能完成數據校準、圖形編輯、圖形繪制等多項工作，使測量式作更為簡單，設備攜帶更為方便。尤其是“3S”技術的集成，使得工程測量一體化水平越來越高。

3 工程測量發展趨勢

3.1 工程測量向三維、四維發展

雖然目前工程測量領域已經有了三維測量系統，但目前的三維測量系統還多處于“2+1”水平，還基于以二維來確定目標平面位置，以一維來確定目標高程，并沒有真正實現測量目標的空間三維坐標定位，影響了工程測量結果的表述能力。目前的三維測量體系主要包括衛星定位測量系統、三維激光掃描系統、激光跟蹤儀等，但當前的應用手段還多處于2+1維領域，需要將測量結果轉換為大地坐標系統，將會受到很大的局限。在未來，隨著城市規劃、工程設計、工程施工、設備改造、工業測量等需求的提升，在三維測量領域的標準與規范、相關理論、測量軟件、信息支撐等方面都將成為重要研究內容，使得工程測量中三維技術從技術標準、測量系統、數據處理以及與2+1維系統的協調能力都得到巨大的提升，真正實現工程測量向三維、四維方向發展，逐步擺脫2+1維測量體系的束縛。

3.2 地下管線測量是重要發展方向

目前，我國城市化進程正不斷推進，但地下管線問題卻越來越為突出，成為降低城市建設質量的主要缺陷，這與地下管線測量技術發展不足有直接關系。地下管線是城市的生命線，一旦出現問題將給城市居民的生產、生活帶來巨大的影響。當前在地下管線的探測中，在近距離、埋層深、復雜管線的探索中還有很大的局限，尤其是對管線破裂、管道縫隙等的探測更為困難，地下管線測量數據的準確性、全面性也難以保證。在未來，地下管線測量將是工程測量領域發展的重要方向，測量儀器的抗干擾能力、測量精度、測量埋深將得到不斷提升，測量智能化與自動化水平也將會得到不斷發展。如變頻式調相地質雷達、智能管道測量機器人等，將是發展的重要方向，以解決目前地下管道測量中存在的缺陷。

3.3 地理空間框架數字化發展

近年來，我國地理空間框架數字化體系正在逐漸構建，最終形成數字化地理空間框架數據庫，這就需要測繪數據標準化、規范化，數據產生動態化，數據更新及時化。一方面，在未來工程測量中，測繪基準全系覆蓋面將越來越廣，最終形成覆蓋工業測繪領域各個層面的國家標準體系，包括如空間定位基準、衛星定位服務、在地測控網絡等的基準體系，以實現測繪數據的標準化、規范化，實現測量數據的資源共享；另一方面，地理空間數據并不是固定不變的，而是不斷變化的，在第一代數據產生后，還需要不斷對數據進行更新，整個數據更新都需要一個統一的標準，并保證數據符合基準數據的要求，這必將推動數據獲取、數據加工、數據校驗水平的提升，并實現數據的動態更新，以保證數據的現時性和完整性。

參考文獻

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