現代工程測量技術的發展與應用

陳珊珊 楊曉偉

摘 要：隨著我國建筑行業的不斷發展，測量技術的發展日新月異，精度也越來越高，速度越來越快，這對建筑施工的順利進行提供了科學依據。本文就現代工程測量技術的發展進行研究和探討，對今后建筑行業在工程測量方面的應用提供理論的依據。

關鍵詞：工程測量；發展；應用

一、工程測量技術

工程測量技術是研究建筑工程在設計、施工和管理各個過程中測量工作的理論、技術和方法。為工程建設提供精確的測量數據和大比例尺地圖，保障工程選址合理，按設計施工和進行有效管理。在工程施工階段對工程進行形變觀測和沉降監測以保證工程運行正常。工程測量按研究的對象可以分為：建筑工程測量、水利工程測量、礦山工程測量、鐵路工程測量、公路工程測量、輸電線路與輸油管道測量、橋梁工程測量、隧道工程測量、軍事工程測量等。

二、測繪技術及分類

測繪技術是工程測量的核心技術，目前我國建筑行業經常使用的

基本為三種工程測繪技術：也被稱為“3S技術”，即：GIS（地理信息系統技術）、GPS（全球定位技術）和RS（遙感技術），3S測繪技術有著很大的發展空間和廣泛的發展前景，其中二者合一或者三者合為一形成的測繪系統，測繪功能更為強大，更加便于各種環境和空間信息進行收集和處理。

1、GIS系統

GIS是地理信息系統技術的簡稱，這種技術是利用現代計算機圖形和數據庫技術對建筑所使用的相關空間進行數據處理的一種測繪系統，該系統是將測量、地理和計算機技術通過技術手段進行有效的融合，形成一種綜合性比較強大的測量技術。這種技術可以將地球上任何一個空間的一些物質的空間位置進行有效的結合，將其具體的位置通過計算直觀的顯示在計算機上。地理信息系統技術不僅是一種公共的地理定位技術，還可以用三維技術將物體在地球空間的地理信息很豐富的表達出來，在建立各種地理信息系統時，首先要對現有的地圖進行一些數字處理，數字化和標準化是建立地理信息系統一個關鍵的特點，地理信息系統能對建筑所使用空間的地理信息進行有效的收集，并對相關的數據進行分析，這對工程測量技術的發展起著十分重要的作用，目前國內大多的工程項目都使用GIS系統對工程整體空間進行地理信息采集和分析處理，比如一些水利工程建設過程中，在設計前，通過對水利工程沿線各種地理空間的信息進行收集處理，對工程的設計及施工方案的確定十分有力。

2、GPS系統

GPS系統是全球定位技術的簡稱，它是一項十分重要的工程測繪技術，目前在我國在建筑行業上的應用十分普遍。GPS全球定位系統具有對地球上任何一個物質進行全方位定位、觀測和導航，該系統是上世紀60-70年代開發研制的，GPS全球定位系統包含空間各個星座、地面上的各個位置及用戶設備三個方面，可以對被測物體進行點、線、面等位置信息的確定，由于測量的精度高、清晰度高、三維顯象等特點，在我國各個行業都得到了廣泛應用，比如在工程測量、民用交通、土地利用、森林資源等方面均有應用。隨著GPS全球定位系統技術的不斷發展，在此技術上又研制出一種叫RTK系統技術，即實時動態測量技術，RTK系統技術可以對流動站進行實時定位和監測，在一定的范圍內測量精度可達到厘米級，RTK系統技術是一種全新的定位測量技術。

3、RS系統

RS遙感技術是上世紀60年代開發研制出來的一種測量技術，它的測量特點是不直接與被研究的物體目標進行接觸，就可以對物體目標的各種特征信息進行有效的掌握，如電磁波的反射、輻射及發輻射等，通過RS遙感技術將目標的各種信息進行傳遞處理之后，研究者可以對最后的結果進行分析研究，得出有價值的信息。RS遙感技術中的遙感包含著很多種技術，如：攝影、陸地、衛星導航等，根據被測物體的波普性質的不同，RS遙感技術被分成多種技術，如電磁波遙感技術、聲吶傳感技術、物理場遙感技術等，隨著我國科學技術的不斷發展，遙感技術的發展也突飛猛進，從最初的可見光到現代的紅外線及微波，從單個波段技術到多個波段技術，遙感技術也在不斷的適應我國經濟技術的發展。在建筑工程方面，RS遙感技術主要應用在地理信息系統提供的相應的信息源，而GIS是地理信息系統技術卻為RS遙感技術提供相應的數據管理和分析手段。如：圖像處理。

三、地理信息系統技術在建筑工程方面的應用

1、GIS地理信息系統建筑工程方面的應用

GIS地理信息系的技術主要是通過對建筑物所在范圍內的地理信息進行收集并以此構建空間模型，這樣就可以直觀的對建筑物所在范圍內相關地質信息進行展示，其功能對于我國建筑行業的發展起著很重要的作用。比如在我國高速路和高鐵建設初期，都需要對整個道路沿線地形情況進行測繪，同時還要對道路沿線的地質、地貌進行測繪，測繪結束后，工程技術人員以此為依據對道路的走向進行設計，對不利于道路建筑的地段采取相應的技術措施或者繞開的措施制定施工方案。同時可以利用GIS地理信息系統強大的空間建模功能，可以在帶形狀的地形圖基礎上構建地形空間分析模塊完成對比分析，為高速公路、鐵路的定線及工點布設設計提供最合理、經濟性及安全性等科學測量依據。結合地質勘查技術數據對沿線設置的一些構建物如隧道、橋梁等適宜性、穩定性及安全性評價提供科學的依據，采用GIS地理信息系統進行工程測量，既節省了大量的人力、物力又可以為設計提供科學準確的測量數據，為建筑行業的發展起到了推動作用。

2、GPS全球定位系統在建筑工程方面的應用

GPS全球定位系統的主要功能是對時間和距離進行精準測量，它具有精度高、抗干擾性強、測量速度快等優點，因此被我國建筑企業廣泛應用。

2.1制定測量計劃。在使用GPS全球定位系統之前首先要制定一個行之有效的測量計劃，對建筑工程的周邊環境、基站的位置和要求的測量精度要有一個總體要求；下一步就是要選擇測量人員和控制網絡，使用GPS全球定位系統之前要對其進行系統設置，在系統設置時要避開信號干擾較大的地方，防止信號干擾強使測量精度下降；最后在測量項目地區進行選擇時要盡量選擇空曠的位置，避開高層建筑，開始測量時要對照GPS全球定位系統的手薄，當同時可以接收到4顆衛星數據時進行測量，才能確保測量的有效性。

2.2測量過程中的操作。一般情況下，GPS全球定位系統的要與RTK測量技術相結合，一般要選擇靜態相對定位法，要選擇架設基站地點，在架設前一定要保持三腳架的平衡，要將GPS全球定位系統的手薄及頭部調整好后進行儀器測量，測量時要嚴格執行測量計劃，測量時將附近使用手機及對講機全部關閉，數據采集時盡量收集多組數據后進行平均，減少誤差增加。

3、RS遙感技術在建筑工程方面的應用

目前我國RS遙感技術有以下兩種測量技術，即：航空遙感技術和航天遙感技術。航天遙感技術是采用空中飛行棋和衛星等設備進行相關信息數據的采集，獲得實際測繪的結果，這種測繪方式一般應用在地質圖、地形圖及地面模型編制等工作方面。我國的航天遙感技術大多數都應用在農田數量、河流的地形地貌的測量工作，在工程測量方面，采用遙感技術可以借助高分辨率的航空攝影儀和專用遙感衛星來完成同步測繪工程的建設和采集工程數據信息的目標，測量技術人員還可以借助遙感技術來獲取工程項目在過程的中的影像圖，最后完成工程測繪。

結束語：工程測繪的精度直接影響工程建筑的現場施工及工期，現代工程測量技術的應用，不僅節約了大量人力和物力，同時提高了工程測繪的精確度和測繪速度，為工程建筑企業提供更多可靠的依據，為建筑工程的發展奠定了良好的基礎。

參考文獻：

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