测量工程测量技术发展探讨论文_侯志彬

测量工程测量技术发展探讨论文_侯志彬

侯志彬

大庆市国土资源局 黑龙江省大庆市 163000

摘要:在人类活动中,工程测量是无处不在、无时不用,只要有建设就必然存在工程测量,因而其发展和应用的前景是广阔的。当前现代电子学、光学、激光技术、航天技术、精密机械、工程数学、计算机和计算技术的发展和应用,推动了测绘科学技术的进步和发展。

关键词:测量技术;工程测量;发展;

一、先进的地面测量仪器在工程测量中的应用

20世纪80年代以来,常规的光学仪器逐渐被电子仪器所替代。光电测距仪﹑精密测距仪﹑电子经纬仪﹑全站仪﹑电子水准仪﹑激光准直仪等各种地面测量仪器的迅速发展,成倍地提高了工程测量外业工作的效率和精度。传统的三角网已被三边网﹑边角网﹑测距导线网所替代;具有自动跟踪和连续显示功能的测距仪用于施工放样测量;免棱镜的全站仪解决了难以攀登和无法到达的测量点的测量工作;电子速测仪为细部测量提供了理想的仪器;精密测距仪的应用代替了传统的基线丈量。

全站仪的应用,是地面测量技术进步的重要标志之一。全站仪,即全站型电子速测仪(Electronic Total Station),是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器,是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统,全站仪测量可以利用电子手簿把野外测量数据自动记录下来,通过接口设备传输到计算机,利用“人机交互”方式进行测量数据的自动处理和图形编辑,还可以在全站仪基础上集成步进马达、CCD影像传感器构成的视频成像系统,并配置智能化的控制及应用软件,形成所谓的“测量机器人”,它能对一系列目标自动测量,为测图和工程放样向数字化方向发展开辟了道路。

二、3S技术在工程测量中的应用

2.1“3S”技术是遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)这三种技术的统称。

GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,于1994年全面建成。近年来,随着GPS定位技术的不断完善,GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器,在工程测量中取得广泛的应用。

RTK(Real - time kinematic)实时动态差分法是一种新的常用的GPS测量方法,RTK能够在野外实时得到厘米级定位精度,它采用载波相位动态实时差分方法,是GPS应用的重大里程碑。它的出现极大地提高了工程测量外业作业效率。随着科学技术的不断发展,RTK技术已由传统的1+1或1+2发展到了广域差分系统WADGPS,有些城市建立起CORS系统,大大提高了RTK的测量范围;在数据传输方面也有了长足的进展,由原先的电台传输发展到现在的GPRS和GSM网络传输,大大提高了数据的传输效率和范围;在仪器方面,现在的仪器不仅精度高而且更简洁、容易操作。

遥感是以航空摄影技术为基础,在上世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。最初为航空遥感,自1972年美国发射了第一颗陆地卫星后,标志着航天遥感时代的开始。经过几十年的发展,目前遥感技术已广泛应用于各个领域,成为一门实用的,先进的空间探测技术,多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星是对地观测获取基础地理信息的重要手段。各种比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取,为工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。

地理信息系统今天已经逐渐成为一门相当成熟的技术,并且得到了极广泛的应用。尤其是近些年,GIS更以其强大的地理信息空间分析功能,在GPS及路径优化中发挥着越来越重要的作用。GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,以提供管理与决策等所需信息的技术系统。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆GIS与工程测量有着密切的关系,工程测量为GIS中的空间实体提供各种不同比例尺和精度的定位数据;电子速测仪,GPS全球定位技术,解析或数字摄影测量工作站,遥感图像处理系统等现代测绘技术的使用,可直接、快速和自动地获取空间目标的数字信息产品,为GIS提供丰富和更为实时的信息源,并促使GIS向更高层次发展。

3S技术的结合,取长补短,是一个自然的发展趋势,三者之间的相互作用形成了“一个大脑,两只眼睛”的框架,GPS为RS和GIS提供区域信息及空间定位信息,而GIS进行相应的空间分析以便从GPS和RS提供的海量数据中提取有用的信息并进行综合集成,使之成为科学的决策依据。

三、摄影测量技术及应用

摄影测量技术是将数字化摄像技术、数字化测量技术、数字化信息处理技术等结合在一起,为工程测量提供三维、非接触性、效率高、测绘成果多的测量方法。此种测量技术多用于航空测量大面积、大比例尺地形测图、地籍测量等情况。摄影测量技术中遥感(RS)测量技术以遥感卫星为支撑,融入多光谱航空摄影测量技术,为人们通过空中摄影技术获得对地基础地理信息的收集与利用。RS测量技术具有同步性、时效性、经济性、先进性等优点,在工程项目测量中得到应用与推广。RS技术的应用为工程测量提供了更为直观准确的测量图和地籍图,对工程测量进度起到重要的推动作用。

四、变形监测技术及应用

变形监测技术是基于全站仪的一种测量技术,通过全站仪进行自动化、可控化测量,实现高精度、三维监测。带马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量过程的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人的应用,能够实现测量人员无法达到的测量地点和测量环境,能够进行自动化搜索,能够对测量目标进行多次反复测量,工作效率高。测量数据通过信息处理中心进行自动化处理分析,大大减少了测量人员的计算量。由于目前的测量机器人为多传感器集成系统,能够在建筑物变形监测中进行应用,提供建筑物变形量参数,为建筑物重修提供精确的测量数据。

五、工程测量技术的发展趋势

5.1计算机辅助测量

网络计算机的投入使用,在推动社会进步的同时,还在很大程度上改变了人们的日常生活。工程测量技术中,在计算机的辅助下,能够凭借计算机的优势,进一步精确工程测量结果。与此同时,计算机的使用,还能在现有的基础上对测量结果分析,同时结合着工程的实际施工状况,对工程施工设计中存在的问题进行及时的完善。由此可见,在整个工程测量中,计算机辅助测量已经成为当前测量的主要趋势。

5.2智能化、自动化测量

在当前的工程测量中,需要测量人员结合着工程的实际规模进行测量。这种测量模式在浪费大量人力、物力的同时,测量结果与实际状况间存在着较大的差距。尤其在一些地形复杂的地区进行工程建设,若没有准确的测量数据,则工程的稳定性得不到保证,直接影响着工程的施工质量及今后的投入使用。智能化、自动化测量技术的应用,即在投入使用的过程中,能够按照操作人员之前的程序设置,自动实现工程测量,在得到相关测量数据后,测量人员能够结合着电脑计算机中的相关测量软件,对整个收集来的数据进行分析,以此来保证工程测量的准确性与完整性。与此同时,工程测量技术面向智能化、自动化的发展,能够在节省测量成本的前提下,科学的缩短测量时间,由此可见,在其发展的过程中,将成为工程测量的主要发展趋势。

结束语:

综上所述,工程测量学是研究地球空间中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它始终与同时代测绘科学技术和工程建设的发展相同步。对新技术的需求越来越多,对工程测量也提出了更高的要求,我们要大力促进工程测量的技术方法与手段的更新换代,积极推动新技术的推广和应用。

参考文献:

[1]邢建立,刘子健.浅谈工程测量学的展望[J].测绘与空间地理信息,2008(6)

[2]王延鑫 张学军 我国工程测量技术发展现状与展望《中国新技术新产品》 2010年03期

[3]韩笑天 精密工程测量分析及应用探讨《山西科技》2013年06期

论文作者:侯志彬

论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期

论文发表时间:2018/9/27

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