工程測量技術的應用探究

黃洪林

（湖南省農林工業(yè)勘察設計研究總院 湖南長沙 410000）

工程測量技術的應用探究

黃洪林

（湖南省農林工業(yè)勘察設計研究總院 湖南長沙 410000）

現代科技的發(fā)展帶動綜合工程技術的發(fā)展，先進的科學技術發(fā)展促使工程項目技術的有效應用。伴隨著工程技術水平的發(fā)展，現代工程測量經營范圍逐步提升，工程測量精度溫度提升。本文對工程測量常見技術進行了分析，并且以GPS的應用進行重點闡述。

建筑工程；測量技術；GPS

1 引言

科技時代帶動各種高新技術的發(fā)展，傳統測量工藝在效率和方法上已不能適應現有的工程測量需求，采用現代科學技術方法，提高工程測量技術發(fā)展水平，確保工程測量技術的發(fā)展技術標準。現代工程測量技術中計算機測量技術和衛(wèi)星測量技術是主要的測量技術標準，為了有效提高現代工業(yè)的技術規(guī)范性，加強施工質量發(fā)展，完善施工測量精度水平，不斷建設現代化工程規(guī)范性測量。我國現代化工程建設施工需要不斷的發(fā)展，伴隨著工作效率水平的提升，新科技發(fā)展提升了工程測量技術水平。

2 工程測量工作的基礎和任務

工程測量工作是工程進行的基礎工作，在現階段的工程測量工作中，可以將工程測量工作分為三部分進行：①勘測設計階段的測量工作。勘測設計階段的工程測量工作的主要內容是測量施工所在地水文、地質、工程的基本情況，并按比例尺繪制地形圖，為設計工作提供科學準確的數據，幫助工程設計工作有序地進行。②工程施工階段的測量工作。施工階段的工程測量工作主要是為了保障工程施工的順利進行，監(jiān)控施工過程中的各項數據，保證工程施工科學有效地進行，從而保障工程的質量。③運營管理階段的測量工作。運營管理階段的測量工作主要是為了監(jiān)控工程的使用情況以及工程是否變形、是否存在安全問題等，運營階段的測量工作能夠保障工程使用的安全性，在工程測量工作中同樣具有重要的作用。從以上分析可知，不同時期的工程測量任務都是不同的，因此，相關的工程人員在工作的工程中應該根據工程要求進行工程測量工作的安排，科學合理有效地運用工程測量技術，控制工程質量，更好地為工程建筑事業(yè)服務，從而提升工程質量，為國民經濟的發(fā)展提供基礎保障。

3 工程測量技術的類別

3.1 衛(wèi)星定位測量技術

衛(wèi)星導航定位技術也是現代建筑工程中比較常見的技術類型，其對于現有的地理位置、建筑設計進行布局，確定其他各種項目的精度測定標準范圍，合理的規(guī)劃精度測量標準，動態(tài)分析測量水平。通過衛(wèi)星測量定位系統，完成建設測量技術的發(fā)展。我國工程采用衛(wèi)星定位系統測量較為廣泛，一些地理位置較差的地區(qū)，利用衛(wèi)星定位測量可以有效的降低測量人員的傷亡數量。現代工程測量中大型建筑的測量，都采用動態(tài)測量分析法，通過精度實測的方式，動態(tài)分析提高工程勘察測量效率。

3.2 攝影測量

攝影測量是借助數學技術完成了相機測量工作。通過數字信息技術將三維測量數據進行整合，采用多映射、無接觸、高效率的測量方式完成。這種測量技術主要應用在航天測量中，對于面積較大、地形圖較復雜的測量中完成測量。攝影測量技術受遙感測量技術的支持，在多光譜航空范圍內進行測量。航拍人員通過攝影測量技術搜集相關數據，采用RS測量方法進行同步，對同步的數據信息進行應用和推廣。RS技術的測量具有直觀性和準確性的作用，可以提升工程測量項目的準確性。

3.3 變形監(jiān)測

建筑工程中變形監(jiān)測的常見方法主要如下：常規(guī)的大地測量方法，專門的測量手段和技術，空間測量技術，攝影測量和激光測距掃描技術。①常規(guī)的大地測量方法有精密高程測量、精密距離測量、角度測量等，變形監(jiān)測技術以全站儀為基礎，其它有光學精密經緯儀、精密水準儀等測量工具。②專門的測量手段和技術主要有液體靜力水準測量、準直測量、應變測量、傾斜測量等，主要用于觀測河堤、大壩、橋梁、及各種基礎的沉陷和傾斜監(jiān)測，為解決各種工程變形的自動監(jiān)測或運營中的測量任務提供了使用很好的技術手段。③空間測量技術是指GPS衛(wèi)星定位測量和InSAR技術，GPS測量導航技術與現代通信技術相結合，用GPS監(jiān)測可采用靜態(tài)相對定位和動態(tài)相對定位兩種數據處理方法進行觀測，觀測數據絕對和相對精度能到到米級、厘米級甚至亞毫米級，現在數據解算和分析已提出了更高要求。InSAR技術就是干涉雷達測量方法，是依據同一地區(qū)的幾種InSAR圖像為基本處理數據，通過求取幾種InSAR圖像的相位差，獲取了干涉圖像，然后經過相位解纏，再從干涉條紋中獲取到地形高程數據的觀測新技術。利用InSAR新技術從而達到監(jiān)測點變形監(jiān)測目的。④攝影測量和激光測距掃描技術：利用攝影測量技術進行變形監(jiān)測，就是通過像片測量方法，確定觀測點在空間坐標位置，將起始點的或設計的數據值相比較，按照需要任務要求，確定觀測物的安全性、穩(wěn)定性。激光測距掃描測量它的原理是將激光相位測距裝置與光學轉動裝置集成的一種儀器，能夠對周圍環(huán)境進行二維掃描并且自動記錄，并具有測量精度高、測量速度快的優(yōu)點。

3.4 數字化測量

數字化的根本作用是通過科學技術的專業(yè)數據來對具體相關的數據進行實時的處理。傳統的技術測量方法無法滿足現代城市的發(fā)展和建設，為了有效提高工程測繪的工作質量，確保測繪工作的效率，采用現代測量技術方法完成數字顯示、數據處理技術。通過電子儀表、全站儀系統（如圖1所示）、ERP統，將數據搜集、繪制，實現數據信息的綜合處理過程。數字化測量不是單獨的計量，是通過各種現代技術綜合完成的測量，其中包含各種數據信息，通過自動化系統調節(jié)實現集成控制過程。在系統開發(fā)中，采用合理的工程測量數據，確保城市不同地形的測量準確程度，加強城市測量的標準劃分，確保現代城市測量數據的合理性。建立合理的數據庫信息網絡，通過基礎地理信息完善數據系統的準確程度。為了有效加強數字化信息技術的發(fā)展，我國長期致力于加強數字化測量軟件技術系統的研發(fā)，通過大規(guī)模數字化測量系統，對我國多個工程項目進行測量，通過測量應用，推廣測量技術的準確性，實現工程測量標準的合理性。通過數字化測量技術的發(fā)展，實現數據工程測量的統一，改變我國工程測量技術的合理性，縮短工程測量技術之間的差距，提高工程測量研究開發(fā)的發(fā)展需求，擴大我國專業(yè)技術發(fā)展標準，縮短與國際上數字測量技術之間的距離，盡快的完成數字化測量技術的發(fā)展，消除各種測量間隙問題，提高測量數據的技術準確程度。

圖1 全站儀結構示意圖

4 以GPS為例分析工程測量技術的應用

4.1 靜態(tài)GPS相對定位的應用

所謂的靜態(tài)定位就是指利用兩臺或者兩臺以上的接收機，對衛(wèi)星信號進行同一個時間內的接收，然后根據所接收到的數據對控制點的三維坐標進行計算，最后在根據其中一點的坐標上午具體位置，再求出其它點的坐標位置。因為靜態(tài)相對定位的高精度特點，所以被我國廣泛的應用到工程測量中去，不管是在我國的位移監(jiān)測中還是地球定位監(jiān)測中，都會頻繁的應用靜態(tài)相對定位技術。

4.2 動態(tài)GPS相對定位的應用

GPS動態(tài)測量就是用GPS信號實時的測得運動目標相對于某一參考系的位置、時間、運動姿運動速度和運動加速度等狀態(tài)的具體參數。動態(tài)GPS相對定位一般是用于道路勘測。目前這種技術在我國還屬于初級發(fā)展階段，并沒有很成熟。（GPS RTK在道路勘測和線路勘測中已經非常廣泛在應用）動態(tài)GPS相對定位技術，如圖2所示，就是利用比較兩站之間相互信號的差別。通過計算結果，得出各個流動站在任意時刻的位移以及精確的位置坐標。所以，我國一般會應用在公路測量中。

4.3 在變形監(jiān)測中的應用

在建筑物的變形監(jiān)測中對于測量精度的要求是非常高的，我國傳統的測繪技術已經遠遠不能夠滿足其要求，因此GPS RTK技術達到廣泛的應用。因為它摒棄了原來監(jiān)測體積大和監(jiān)測環(huán)境過于復雜的缺點，將監(jiān)測點分為了幾個時間段，并且能夠準確對中整平，在基線長度小于4km后就可以達到標準的變形監(jiān)測的要求。與3.3節(jié)變形監(jiān)測矛盾。RTK用于建筑物變形監(jiān)測中還不行的，只能采用靜態(tài)連續(xù)觀測模式才可以。而且GPS監(jiān)測主要運用于地殼穩(wěn)定性監(jiān)測和區(qū)域變形監(jiān)測。建筑物變形監(jiān)測基本都是采用傳統測繪技術。

4.4 在施工放樣中的應用

圖2 GPS衛(wèi)星系統構成示意圖

施工放樣是工程施工中的一個重要的組成部分和應用，對于工程的進度有所影響。根據GPS RTK技術的相關的理論，在施工中只需要確定放樣的參數，比如起點坐標和終點坐標等，到入到RTK控制器當中，就可以進行精準的施工放樣，由于該技術的應用，使得工程施工便利了許多，還能保障高精度，高質量。RTK手薄自帶的各種軟件使得工程施工放樣相當簡便了。

4.5 提高GPS技術在工程測量中應用的措施

可以通過以下措施提高GPS技術在工程測量中的應用：①加強對技術人員的培訓。②加強對GPS技術的宣傳。③端正工作人員的態(tài)度，減少人為因素的誤差。④企業(yè)加強對人才的培養(yǎng)與GPS技術的應用程度。

5 結束語

工程測量技術能夠為工程的施工與應用提供科學的保障，是工程施工與應用的最基礎工作，因此，在工程建設事業(yè)中，一定要注重工程測量工作，科學有效的運用工程測量技術，合理開展工程測量工作，保障工程測量質量、減少工程測量誤差，積極引進先進的工程測量技術與設備，促進工程測量技術的健康發(fā)展。相關的工作人員還應該加強自身的專業(yè)知識，以保障工程測量工作的有序進行。

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P258

A

1004-7344（2016）11-0167-02

2016-2-14

黃洪林（1984-），男，助理工程師，本科，主要從事工程測量工作。