現(xiàn)代工程測(cè)量學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀研究

李 鑫

石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院（05113 2）

作為測(cè)繪科學(xué)體系中最為活躍的分支學(xué)科，工程測(cè)量學(xué)具有較為顯著的應(yīng)用性，在許多工程建設(shè)項(xiàng)目中發(fā)揮了重要作用。工程測(cè)量學(xué)科的應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛，滿足了城市建設(shè)、水利樞紐建設(shè)、廠礦建筑、公路鐵路建設(shè)及農(nóng)田水利建設(shè)等許多領(lǐng)域的勘測(cè)設(shè)計(jì)、工程監(jiān)測(cè)、施工放樣及竣工驗(yàn)收等方面的測(cè)繪需要，這些都是工程測(cè)量學(xué)科的重要內(nèi)容。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新與發(fā)展，現(xiàn)代工程測(cè)量學(xué)科也在不斷創(chuàng)新與變革，計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、微電子技術(shù)及激光技術(shù)等先進(jìn)的現(xiàn)代化技術(shù)不斷引入測(cè)繪科學(xué)，為工程測(cè)量學(xué)科的更新與發(fā)展創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)條件。這里就是基于此，對(duì)現(xiàn)代工程測(cè)量學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析與探討。

1 現(xiàn)代工程測(cè)量學(xué)科的新定義

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,計(jì)算技術(shù)、通訊技術(shù)等先進(jìn)的現(xiàn)代化技術(shù)越來越普及，測(cè)繪科學(xué)引進(jìn)許多適用的相關(guān)技術(shù)與先進(jìn)理論，如微電子技術(shù)、空間技術(shù)及激光技術(shù)等。這些先進(jìn)技術(shù)的引用都推動(dòng)著工程測(cè)量學(xué)科的革新與發(fā)展。另外，現(xiàn)代工程建設(shè)項(xiàng)目不僅建設(shè)規(guī)模在不斷擴(kuò)大，而且工程建設(shè)也更趨于現(xiàn)代化，這些都為工程測(cè)量學(xué)科提出了新的要求與新的研究課題?，F(xiàn)代工程測(cè)量學(xué)科在不斷完善與發(fā)展的同時(shí)，其定義也在不斷完善與改進(jìn),雖然在文字表述方面的差距并不明顯，但定義中的服務(wù)與研究領(lǐng)域及基本任務(wù)有一定的改進(jìn)。筆者認(rèn)為，就目前來說張正祿在其工程測(cè)量學(xué)的發(fā)展評(píng)述中對(duì)現(xiàn)代工程測(cè)量學(xué)科的定義是較為合適的，不僅擴(kuò)展整個(gè)學(xué)科研究領(lǐng)域至所有地球空間，而其研究對(duì)象也擴(kuò)展開來，將機(jī)器設(shè)備等精密儀器等也納入研究范圍中。

2 工程測(cè)量學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)代工程測(cè)量學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀主要可以從工程測(cè)量理論、工程測(cè)量?jī)x器、大型精密工程測(cè)量及變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理等幾個(gè)方面來探討:

2.1 工程測(cè)量理論

工程測(cè)量理論方面的發(fā)展主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，即測(cè)量平差理論與工程控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在測(cè)量平差理論方面，擬穩(wěn)平差及自由網(wǎng)平差是基于最小二乘平差發(fā)展起來的。此外，基于觀測(cè)值粗差而出現(xiàn)了抗差估計(jì)，也就是穩(wěn)健估計(jì)。而相對(duì)于存在病態(tài)可能的法方程系數(shù)陣又出現(xiàn)了有偏估計(jì)等。工程控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方面主要有兩種設(shè)計(jì)方法:基于相關(guān)可靠資料選點(diǎn)布網(wǎng)并進(jìn)行模擬觀測(cè)和質(zhì)量指標(biāo)計(jì)算的模擬法；基于優(yōu)化設(shè)計(jì)理論來構(gòu)造約束條件與目標(biāo)函數(shù)的解析法。

2.2 工程測(cè)量?jī)x器

工程測(cè)量?jī)x器分為兩種，即專用儀器與通用儀器。用于精密工程測(cè)量領(lǐng)域的專用儀器的發(fā)展較為活躍，具有自動(dòng)化、高精度及遠(yuǎn)程遙測(cè)等特點(diǎn)，主要用于建立基準(zhǔn)線或基準(zhǔn)面的激光準(zhǔn)直儀、垂線觀測(cè)儀及金屬絲準(zhǔn)直測(cè)量系統(tǒng)，用于距離測(cè)量的精密測(cè)量?jī)x器，以及用于高程測(cè)量方面的液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)等。而通用儀器方面，電子水準(zhǔn)儀及全站儀已漸漸取締傳統(tǒng)用的電磁波測(cè)距儀、光學(xué)水準(zhǔn)儀及光學(xué)經(jīng)緯儀等。

2.3 大型精密工程測(cè)量

工程測(cè)量學(xué)科發(fā)展的一大動(dòng)力就是大型精密工程對(duì)測(cè)繪科學(xué)的更高要求，國(guó)內(nèi)外對(duì)于這方面的研究已有一定成就。美國(guó)直徑27 km的超導(dǎo)超級(jí)對(duì)撞機(jī)，其精度要比1×10-6D還具優(yōu)勢(shì)。德國(guó)用于露天煤礦的自重8 000噸的大型挖煤機(jī)，具有17.8 m直徑的挖斗輪，挖煤量可高達(dá)每天10多萬噸，并且安置GPS接收機(jī)，能夠與參考站無線電進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸與差分動(dòng)態(tài)定位，實(shí)現(xiàn)挖煤機(jī)采煤量的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)接收。

2.4 變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理

工程項(xiàng)目的變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理方面，通過綜合應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)與交叉學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)理論，變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理方法不斷創(chuàng)新與改進(jìn)，變形的物理解釋與幾何分析不斷發(fā)展，而變形分析及預(yù)報(bào)的系統(tǒng)理論方法不斷優(yōu)化更新，這些都是變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理方面的重要發(fā)展。

3 結(jié)語

綜上所述，工程測(cè)量學(xué)科以其突出而顯著的應(yīng)用性與獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在許多工程建設(shè)與開發(fā)項(xiàng)目中發(fā)揮了重要作用。在現(xiàn)代化先進(jìn)技術(shù)與理論的不斷更新與發(fā)展支持下，現(xiàn)代工程測(cè)量學(xué)科也在持續(xù)快速地革新與改進(jìn)，為工程項(xiàng)目建設(shè)與改進(jìn)提供更加完善、全面的應(yīng)用性指導(dǎo)依據(jù)。人們對(duì)現(xiàn)代工程測(cè)量學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行研究與分析，有利于全面了解工程測(cè)量學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)，為其在實(shí)際工程建設(shè)應(yīng)用中發(fā)揮更大的作用奠定良好的基礎(chǔ)。

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