淺論測量儀器的歷史動態(tài)及發(fā)展展望

楊淑芬

摘要:隨著時代的進步以及科技技術(shù)的飛速發(fā)展,測量儀器已進由單一傳統(tǒng)產(chǎn)品進入光學、精密機械、電子和計算機結(jié)合的光電子技術(shù)新時代。文章通過對不同測量儀器的介紹簡單闡述了測量儀器的發(fā)展動態(tài)并對測量儀器今后測量儀器的發(fā)展作出了展望。

關(guān)鍵詞:大地測量儀器;現(xiàn)狀;展望

中圖分類號:TG86-13 文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2009)20-0147-01

1測量儀器的發(fā)展現(xiàn)狀

從上世紀80年代起10年時間內(nèi),我國傳統(tǒng)測量儀器的研制和生產(chǎn)取得長足進展,并進入穩(wěn)步發(fā)展階段,其發(fā)函特點可概括為以下幾個方面:①生產(chǎn)標準和國際接軌。傳統(tǒng)儀器技術(shù)水平達到70年代末和80年代中工業(yè)發(fā)達國家水平,為出口創(chuàng)匯奠定基礎(chǔ)。②逐步完善品種系列。我國光學經(jīng)緯儀系列已有6個精度等級,都已試制或形成規(guī)模生產(chǎn),品種約20多種,其中最為主要的是精度為2秒和6秒級的工程經(jīng)緯儀;水準儀系列除眺05級還在研制,其余三個精度等級也形成規(guī)模經(jīng)濟,品種約40種。③生產(chǎn)能力逐步增強。隨著市場競爭的日趨激烈,使測量儀器生產(chǎn)廠逐步減少,附件生產(chǎn)廠逐步增多,其布局日趨合理。據(jù)不完全統(tǒng)計,我國生產(chǎn)測量儀器廠家目前為20個。附件廠家26個,基本滿足市場需求。

2幾種測量儀器的發(fā)展動態(tài)

①經(jīng)緯儀的歷史動態(tài)。最早出現(xiàn)的經(jīng)緯儀實際與航海有著非常密切的關(guān)系。早在十五、十六世紀的時候,英、法等國由于航海和戰(zhàn)爭的需要,需要繪制各種地圖、海圖。最早繪制地圖使用的是三角測量法,就是根據(jù)兩個已知點上的觀測結(jié)果,求出遠處第三點的位置,但由于沒有合適的儀器,導致角度測量手段有限,精度不高,由此繪制出的地形圖精度也不高。而經(jīng)緯儀的發(fā)明,提高了角度的觀測精度,同時簡化了測量和計算的過程,也為繪制地圖提供了更精確的數(shù)據(jù)。后來經(jīng)緯儀被廣泛地使用于各項工程建設(shè)的測量上。經(jīng)緯儀包括基座、度盤(水平度盤和豎直度盤)和照準部三個部分。基座用來支撐整個儀器。水平度盤用來測量水平角。照準部上有望遠鏡、水準管以及讀數(shù)裝置等等。②光電測距儀的發(fā)展動態(tài)。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展,尤其是光電技術(shù)的廣泛應(yīng)用,出現(xiàn)一種新的測距方法——電磁波測距,由于這種方法精度高,測程長,操作簡便,對測線的地形條件要求低,速度快,效率高。因此,在20世紀80年代末出現(xiàn)后,迅速受到廣大測繪人員的好評并迅速投入到實際工程應(yīng)用。測量儀器儀發(fā)展的趨勢是輕便化、自動化、多功能化。目前市場上的測距儀種類繁多,但主要的生產(chǎn)廠家還是在瑞士、德國、日本。近幾年我國的一些儀器廠家,如北京光學儀器廠、蘇州光學儀器廠、常州大地測距儀廠、南方測繪儀器公司等先后引進技術(shù)和元件,進行國內(nèi)組裝和制造多種類型測距儀投入國內(nèi)測局市場。③全站儀在測量工作中的應(yīng)用。全站型儀器的出現(xiàn)和應(yīng)用為地面測量的自動化提供了條件。全站型速測儀是集電子經(jīng)緯儀和光電測距儀為一體,實現(xiàn)測角、測距一體化,并將野外測量結(jié)果自動記錄在“電子手簿”上,也可進行自動顯示,通過接口設(shè)備把數(shù)據(jù)直接傳到計算機,利用“人機交互”的方式進行測量數(shù)據(jù)的自動處理,還可以由微機控制的跟蹤設(shè)備加到全站型儀器上,對一系列目標自動測量。全站型儀器的應(yīng)用,實現(xiàn)了野外數(shù)據(jù)的自動采集,為測圖向

數(shù)字化、自動化方向發(fā)展開辟了一條新的道路。

3測量儀器的展望

①盡管光學數(shù)碼化轉(zhuǎn)換器和掃描器市場潛力巨大,這種相對新穎的技術(shù)卻給業(yè)界的參與者帶來了很大的挑戰(zhàn)。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)環(huán)境下,保守的終端用戶接受這種技術(shù)的速度較慢,在某些情況下,他們甚至認為坐標測量儀探針是可以接受的可優(yōu)先采用的方法。而且在為制造業(yè)利基市場服務(wù)時,為了適應(yīng)實際應(yīng)用的需要,需要對這種技術(shù)及其相關(guān)軟件進行定制,而市場參與者們常常會發(fā)現(xiàn)掃描解決方案的整合是很費時的。②綜合考慮我國的國情和經(jīng)濟實力,和發(fā)達國家之間存在的技術(shù)差異還有待在今后的發(fā)展工作中來逐步縮小。從“七五”期間開始,企業(yè)在開發(fā)測繪儀器時主動跟蹤世界高技術(shù)水平,對國內(nèi)外測繪儀器現(xiàn)狀及動態(tài)認真地、實事求是地進行分析研究。采取有限目標進行攻堅。在開發(fā)傳統(tǒng)和光電子測繪儀器、形成數(shù)字化測繪技術(shù)體系產(chǎn)業(yè)上都取得一些成績。分析上述情況,在“九五”和2010年前應(yīng)重點發(fā)展下列產(chǎn)品并形成產(chǎn)業(yè)化。③我國數(shù)字化測繪技術(shù)體系產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。以國際標準來規(guī)范產(chǎn)品生產(chǎn)。技術(shù)性能指標達國際先進水平,可靠性和脆值指際滿足用戶使用和運輸要求;產(chǎn)品光機電算一體化。內(nèi)外業(yè)裝備能有機連接,成為一個機助測繪系統(tǒng);將測繪系統(tǒng)的操作化、管理化提升到更高更新的層次,發(fā)展更方便更快捷的系統(tǒng)操作管理軟件,形成系統(tǒng)軟件包;在極端環(huán)境(如嚴寒、酷暑環(huán)境)下能保證測繪儀器能正常使用,使之具有環(huán)境適應(yīng)性和精度保持性。

參考文獻:

[1] 駱東森.我國大地測量儀器的發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J].激光與光電子學進展,1995,(5).