淺析工程測(cè)量的現(xiàn)狀及發(fā)展

蔣蔚

摘?要工程測(cè)量是一項(xiàng)工程的基石，在項(xiàng)目過(guò)程中，工程測(cè)量先與任何一項(xiàng)技術(shù)在前。無(wú)論一個(gè)工程項(xiàng)目大小，系統(tǒng)性工程測(cè)量、單一線路、長(zhǎng)輸管線、公路測(cè)量及大面積測(cè)圖等，都離不開工程測(cè)量，我國(guó)工程測(cè)量經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，在各個(gè)領(lǐng)域都發(fā)展的比較成熟了，本文就工程測(cè)量的技術(shù)進(jìn)行闡述，并展望我國(guó)未來(lái)工程測(cè)量的發(fā)展方向，希望都廣大的工程測(cè)量人員共勉。

關(guān)鍵詞程序分類；測(cè)量方法；測(cè)量?jī)x器

中圖分類號(hào)TB22文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1673-9671-(2011)071-0217-01

工程測(cè)量學(xué)是測(cè)繪技術(shù)的一個(gè)分支學(xué)，它是測(cè)繪學(xué)中應(yīng)用最為廣泛的一種技術(shù)，我國(guó)是最早有測(cè)量學(xué)的國(guó)家之一，在最近幾十年的測(cè)量學(xué)快速發(fā)展中，我國(guó)的測(cè)量工程測(cè)量在技術(shù)方面進(jìn)步非?？斓陌l(fā)展，工程測(cè)量的服務(wù)和應(yīng)用范圍非常的之廣，它包括城市建設(shè)，土地的地質(zhì)測(cè)量，鐵路，公路，水運(yùn)，地圖，房地產(chǎn)，新能源，水里工程，國(guó)防建設(shè)等各個(gè)部門。

1按照工程建設(shè)的進(jìn)行程序分類

在我國(guó)的測(cè)繪界里，工作人員喜歡把工程建設(shè)中的所用到的測(cè)繪稱之為工程測(cè)量。實(shí)際上工程測(cè)量在工程建設(shè)中包括了很多項(xiàng)目，比如工程建設(shè)中的地形勘察，建設(shè)的路線設(shè)計(jì)，施工和管理階段所進(jìn)行的各種測(cè)量工作。它直接為各個(gè)項(xiàng)目的項(xiàng)目建設(shè)，地質(zhì)勘查，、項(xiàng)目施工、建筑安裝、工程竣工、工程監(jiān)測(cè)以及后續(xù)的營(yíng)運(yùn)管理等一系列工程工序服務(wù)的。所以，工程測(cè)量對(duì)每一個(gè)工程都起著至關(guān)重要的作用，可以很肯定的說(shuō)，在沒有工程測(cè)量為一個(gè)項(xiàng)目提供精密的數(shù)據(jù)和圖紙，并為項(xiàng)目的后續(xù)工作進(jìn)行積極的服務(wù)和極力的配合，那么這個(gè)項(xiàng)目的工程建設(shè)將都很難的發(fā)展和繼續(xù)下去。

現(xiàn)代的工程測(cè)量按工作的性質(zhì)和內(nèi)容可分為：工程初期勘測(cè)階段的工程控制測(cè)量和地形測(cè)量；施工中施工測(cè)量和設(shè)備安裝測(cè)量；竣工和管理階段的竣工測(cè)量、變形觀測(cè)及維修養(yǎng)護(hù)測(cè)量等。按工程建設(shè)的對(duì)象分為：建筑工程測(cè)量、水利工程測(cè)量、鐵路測(cè)量、公路測(cè)量、橋梁工程測(cè)量、隧道工程測(cè)量、礦山測(cè)量、城市市政工程測(cè)量、工廠建設(shè)測(cè)量以及軍事工程測(cè)量、海洋工程測(cè)量等等。因此，工程測(cè)量工作遍布國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)的各部門和各個(gè)方面。

2工程測(cè)量的幾種方法

最小二乘法被廣泛的應(yīng)用于測(cè)量平差，它是測(cè)量平差的理論依據(jù)。最小二乘法涵蓋了測(cè)量條件平差，數(shù)據(jù)推估，模型濾波等技術(shù)。隨附還有限制條件下的條件平差模型，一般被工作人員成為概括平差模型，它是自出現(xiàn)以來(lái)各種經(jīng)典的和現(xiàn)代平差模型的統(tǒng)一模型稱呼。工程測(cè)量上的誤差理論主要是在針對(duì)模型誤差的研究來(lái)概述的，它主要包括了：平差中函數(shù)模型誤差、隨機(jī)模型誤差的鑒別或診斷；模型誤差對(duì)參數(shù)估計(jì)的影響，對(duì)參數(shù)和殘差統(tǒng)計(jì)性質(zhì)的影響，以及控制網(wǎng)與病態(tài)方程及其觀測(cè)方案設(shè)計(jì)的相互關(guān)系，由于在工程測(cè)量中實(shí)施中變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)參考點(diǎn)穩(wěn)定性檢驗(yàn)的需要，導(dǎo)致了自由網(wǎng)平差和擬穩(wěn)平差的出現(xiàn)和發(fā)展。工程測(cè)量觀測(cè)值粗差的技術(shù)發(fā)展一定程度上促進(jìn)了控制網(wǎng)可靠性理論，以及變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)變形和觀測(cè)值粗差的可區(qū)分性理論的研究和發(fā)展。由于針對(duì)在觀測(cè)值存在粗差的客觀實(shí)際操作下，出現(xiàn)了穩(wěn)健估計(jì)（或稱抗差估計(jì)）；針對(duì)法方程系數(shù)陣存在病態(tài)的可能，發(fā)展到了有偏估計(jì)。與最小二乘估計(jì)相區(qū)別，穩(wěn)健估計(jì)和有偏估計(jì)稱為非最小二乘估計(jì)。

GPS是Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System的簡(jiǎn)稱，其意義為“導(dǎo)航星測(cè)時(shí)與測(cè)距全球定位系統(tǒng)，”或簡(jiǎn)稱全球定位。GPS是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無(wú)線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)，就這一項(xiàng)高科技的技術(shù)，在現(xiàn)在也被用在了工程測(cè)量中了，GPS在測(cè)量中具有以下優(yōu)勢(shì)：

1）GPS的測(cè)量的精度高?，F(xiàn)代的GPS的精度越來(lái)越高，隨著科技的快速發(fā)展，微電子技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入高速時(shí)代，在測(cè)量上GPS下小于50km的基線上，其相對(duì)定位精度可以達(dá)到1×10-6，在大于1000km的基線上可以到1×10-8。

2）各個(gè)測(cè)站間不需要在通過(guò)器材相同。GPS測(cè)量不在像以前那樣還要兩個(gè)站之間在有相同的器材進(jìn)行相互的通視，只要根據(jù)站點(diǎn)所報(bào)的數(shù)據(jù)就能實(shí)施測(cè)量和定位了，使得選點(diǎn)工作更加靈活方便和快捷。在工作進(jìn)度中的優(yōu)勢(shì)是其他的測(cè)量技術(shù)所不能匹敵的。

3）GPS在測(cè)量時(shí)間上大大的縮短了。GPS的技術(shù)的應(yīng)用不斷的提高和不斷的完善，軟件的不斷更新，人員技術(shù)的更加?jì)故?，在?shí)施測(cè)量時(shí)，靜態(tài)的環(huán)境下每個(gè)站之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)盡緊只要20min的時(shí)間就能完成一次工程測(cè)量，而動(dòng)態(tài)環(huán)境下相對(duì)也只用幾秒鐘的時(shí)間而已。GPS測(cè)量技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)組合而成，其數(shù)據(jù)傳輸由無(wú)線數(shù)據(jù)鏈完成，數(shù)據(jù)鏈采用UHF頻段，具有可靠、穩(wěn)定和抗干擾能力的優(yōu)點(diǎn)。

3 工程測(cè)量?jī)x器及方法的發(fā)展

現(xiàn)代的工程測(cè)量?jī)x器已進(jìn)行了最細(xì)節(jié)的劃分了，更加專業(yè)的體現(xiàn)工程測(cè)量的的準(zhǔn)確性了，工程測(cè)量?jī)x器現(xiàn)在廣義上可分為通用儀器和專用儀器。

通用儀器中有最常見的光學(xué)經(jīng)緯儀器，光學(xué)水準(zhǔn)儀器，還有電磁波測(cè)距儀器，但這些儀器講會(huì)被電子全站儀和電子水準(zhǔn)儀器所代替。全電腦的的全站儀器配備了最新的最豐富的軟件，它講更智能化，更全面化發(fā)展。另外測(cè)量機(jī)器人的介入也可以自動(dòng)尋找并精確照準(zhǔn)目標(biāo)，在幾秒內(nèi)就可以完成一個(gè)目標(biāo)的數(shù)據(jù)測(cè)量，像機(jī)器GPS 接收機(jī)經(jīng)過(guò)盡10年的應(yīng)用，已逐漸成發(fā)展為一種通用的定位儀器，在工程測(cè)量中得到廣泛應(yīng)用。將GPS 接收機(jī)與電子全站儀或測(cè)量機(jī)器人連接在一起，稱超全站儀或超測(cè)量機(jī)器人。它將GPS的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位測(cè)量技術(shù)與全站儀靈活的三維坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)完美相結(jié)合，及大的提高的數(shù)據(jù)的速度傳輸和準(zhǔn)確性，可實(shí)現(xiàn)站與站之間的無(wú)控制網(wǎng)的各種工程測(cè)量。

專用儀器是工程測(cè)量學(xué)儀器最快的，因?yàn)楝F(xiàn)代的工程測(cè)量從測(cè)繪中獨(dú)立出來(lái)，就工程測(cè)量而言呢，就要發(fā)展自己專用的測(cè)量?jī)x器，現(xiàn)在工程測(cè)量的專用儀器包括機(jī)械式、光電式及光機(jī)電（子）結(jié)合式的儀器或測(cè)量系統(tǒng)。主要特點(diǎn)是：測(cè)量的高精度、自動(dòng)化、遙測(cè)和持續(xù)觀測(cè)時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。用于建立水平的或豎直的基準(zhǔn)線或基準(zhǔn)面，測(cè)量目標(biāo)點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)線（或基準(zhǔn)面）的偏距（垂距），我們又稱為基準(zhǔn)線測(cè)量或準(zhǔn)直測(cè)量。未來(lái)的工程測(cè)量?jī)x器可能更加的自己動(dòng)化和數(shù)據(jù)化了，具有多種功能的混合測(cè)量系統(tǒng)是工程測(cè)量專用儀器發(fā)展的顯著特點(diǎn)，采用多傳感器的高速鐵路軌道測(cè)量系統(tǒng)，用測(cè)量機(jī)器人自動(dòng)跟蹤沿鐵路軌道前進(jìn)的測(cè)量車，測(cè)量車上裝有棱鏡、斜傾傳感器、長(zhǎng)度傳感器和微機(jī)，可用于測(cè)量軌道的3維標(biāo)、軌道的寬度和傾角。液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量與金屬絲準(zhǔn)直集成的混合測(cè)量系統(tǒng)在數(shù)百米長(zhǎng)的基準(zhǔn)線上可精確測(cè)量測(cè)點(diǎn)的高程和偏距。

4總結(jié)

我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建筑和道路也快速的我們城市的現(xiàn)代化進(jìn)程，所以工程測(cè)量要為社會(huì)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)所服務(wù)，但是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和測(cè)繪新技術(shù)的高度發(fā)展，這也給工程測(cè)量技術(shù)帶來(lái)新的挑戰(zhàn)和新的機(jī)遇，所以工程測(cè)量想要在進(jìn)一步擴(kuò)展，那就必須要朝著測(cè)量數(shù)據(jù)采集和處理的自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化和數(shù)字化方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]張正祿.工程測(cè)量學(xué)的發(fā)展評(píng)述[J].測(cè)繪通報(bào),2000,01.