我國(guó)工程測(cè)量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與成就

李輝

摘 要：工程測(cè)量這門并不算是新興產(chǎn)物的學(xué)科，隨著近年來(lái)科技的發(fā)展，重新煥發(fā)出新的生機(jī)。隨著工程技術(shù)的發(fā)展，工程質(zhì)量的嚴(yán)苛要求對(duì)測(cè)量工作提出了更高的要求，同時(shí)，現(xiàn)代儀器的換代和測(cè)繪新技術(shù)的層出不窮，給直接參與工程建設(shè)的工程測(cè)量工作帶來(lái)了全新的挑戰(zhàn)，同時(shí)也是良好的發(fā)展平臺(tái)。文章將詳細(xì)闡述了工程測(cè)量在實(shí)際中的發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)幾種常用的理論和方法進(jìn)行了歸納和總結(jié)。

關(guān)鍵詞：工程測(cè)量技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；成就；發(fā)展趨勢(shì)

前言

工程測(cè)量學(xué)科是一門歷史悠久的綜合性應(yīng)用學(xué)科，它與工程建設(shè)直接緊密聯(lián)系，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技建設(shè)提供強(qiáng)有力的支持，是測(cè)繪學(xué)中應(yīng)用最廣、與生產(chǎn)生活聯(lián)系最為緊密的學(xué)科。近些年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速發(fā)展，工程建設(shè)量大量增加，對(duì)工程測(cè)量的需求也同比增多；并且，伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)等新興技術(shù)的發(fā)展和完善，為工程測(cè)量技術(shù)換發(fā)新的發(fā)展生機(jī)提供了技術(shù)支持。下面文章將對(duì)工程測(cè)量技術(shù)的最新發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)闡述。

1 我國(guó)工程測(cè)量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與成就

伴隨新興技術(shù)的興起和完善，工程測(cè)量技術(shù)呈現(xiàn)出新的特點(diǎn)，并取得了極好的應(yīng)用成果。GPS技術(shù)、數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)以及先進(jìn)地面測(cè)量?jī)x器等完美融入工程測(cè)量中，并逐漸發(fā)揮出難以替代的主導(dǎo)作用。

1.1 先進(jìn)的地面測(cè)量?jī)x器在工程測(cè)量中的應(yīng)用

上個(gè)世紀(jì)后期出現(xiàn)許多新式的地面測(cè)量?jī)x器，為新形勢(shì)下工程測(cè)量提供了技術(shù)支持，如：光電測(cè)距儀、精密測(cè)距儀等，為現(xiàn)代化、自動(dòng)化、智能化的工程測(cè)量形成助力，改傳統(tǒng)的三角網(wǎng)為邊角網(wǎng)、測(cè)距導(dǎo)線網(wǎng)；在施工放樣測(cè)量過(guò)程中，采用可以自動(dòng)跟蹤和連續(xù)顯示的新型測(cè)距儀；對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)距儀無(wú)法解決的工作環(huán)境諸如難以攀登或親身到達(dá)的測(cè)量點(diǎn)，可以采用無(wú)需棱鏡的測(cè)距儀。

電子經(jīng)緯儀和全站儀目前已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，它們是地面測(cè)量技術(shù)的里程碑式的改進(jìn)；激光水準(zhǔn)儀、記錄式精密補(bǔ)償水準(zhǔn)儀等精密儀器，實(shí)現(xiàn)了在幾何水準(zhǔn)測(cè)量中自動(dòng)安平、自動(dòng)讀數(shù)和記錄、自動(dòng)檢核測(cè)量數(shù)據(jù)等功能，使幾何水準(zhǔn)測(cè)量向自動(dòng)化、數(shù)字化方向邁進(jìn)；陀螺經(jīng)緯儀被引進(jìn)主要進(jìn)行礦山、隧道等工程測(cè)量，與傳統(tǒng)陀螺經(jīng)緯儀相比，新型的陀螺經(jīng)緯儀實(shí)現(xiàn)了微機(jī)控制，這樣做的好處是儀器自動(dòng)、連續(xù)地觀測(cè)陀螺的搖動(dòng)，而且可以在一定程度上外部環(huán)境的干擾，進(jìn)行實(shí)地觀測(cè)所需時(shí)間大幅度減少、且不會(huì)犧牲觀測(cè)精度，相反大幅度提高精度，一系列改變使得陀螺經(jīng)緯儀更加智能更加自動(dòng)化。

1.2 三維工業(yè)測(cè)量技術(shù)的興起和應(yīng)用

上個(gè)世紀(jì)末期開始，隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)入了自動(dòng)化階段，工業(yè)生產(chǎn)逐漸實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程自動(dòng)化、生產(chǎn)步驟、質(zhì)量檢驗(yàn)與監(jiān)測(cè)等工作進(jìn)行快速、高精度的測(cè)點(diǎn)、定位等，這是無(wú)法單純依靠傳統(tǒng)的光學(xué)、機(jī)械機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。三維工業(yè)測(cè)量系統(tǒng)一般有兩個(gè)分支，一個(gè)是工業(yè)大地測(cè)量系統(tǒng)（數(shù)據(jù)獲得主要依靠電子經(jīng)緯儀），另一個(gè)是工業(yè)攝影測(cè)量系統(tǒng)（數(shù)據(jù)獲得主要依靠近景攝影機(jī)）。三維工業(yè)測(cè)量系統(tǒng)已應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，主要有：

（1）汽車、航天、船舶等重型工業(yè)及三維立體空間等方面設(shè)計(jì)、試驗(yàn)；（2）衛(wèi)星接收裝置的安裝和日常保養(yǎng)的精度檢測(cè)；（3）生產(chǎn)自動(dòng)化過(guò)程、生產(chǎn)過(guò)程控制、生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)與檢測(cè)的動(dòng)態(tài)測(cè)量；（4）負(fù)荷試驗(yàn)中變形與應(yīng)變測(cè)定等。

1.3 GPS定位技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

上個(gè)世紀(jì)八十年代以來(lái)，GPS定位技術(shù)橫空出現(xiàn)，并迅速在各行業(yè)取得了較好的實(shí)際應(yīng)用效果，特別是使測(cè)繪定位技術(shù)經(jīng)歷了翻天覆地的變化，大大提高了定位和測(cè)量的精確度，并大幅縮減了作業(yè)時(shí)間。傳統(tǒng)的通過(guò)測(cè)角、測(cè)距、測(cè)水準(zhǔn)進(jìn)行的地面定位方式逐漸被GPS取代，GPS的另一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是將測(cè)繪范圍由傳統(tǒng)的地面和近海擴(kuò)展到海洋和宇宙空間；并將這項(xiàng)技術(shù)從傳統(tǒng)的戰(zhàn)略領(lǐng)域擴(kuò)展到民用領(lǐng)域，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供幫助。

1.4 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

在城市與工程測(cè)量中，經(jīng)常需要進(jìn)行特大比例尺地形圖的測(cè)繪，有時(shí)還需要進(jìn)行工程圖的測(cè)繪。傳統(tǒng)的方式是需要測(cè)繪人員進(jìn)行野外實(shí)地勘測(cè)，不僅工作量大，而且環(huán)境艱苦，效率低下，難以適應(yīng)現(xiàn)代化城市建設(shè)的高節(jié)奏要求。隨著電子經(jīng)緯儀、全站儀技術(shù)的發(fā)展和完善，逐漸形成了把野外數(shù)據(jù)采集的先進(jìn)設(shè)備與微機(jī)及數(shù)控繪圖儀三者結(jié)合起來(lái)，形成一個(gè)從野外或室內(nèi)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯和繪圖的自動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)。據(jù)相關(guān)部門給出的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，目前我國(guó)有半數(shù)以上的城市與工程測(cè)量單位已完全實(shí)現(xiàn)或部分實(shí)現(xiàn)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)。

1.5 攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

攝影測(cè)量精度由于近些年攝影機(jī)的攝影質(zhì)量大幅提高，加上后期相關(guān)軟件的完善和改進(jìn)，使得這種測(cè)量方式成為可能，且保證了測(cè)量精度和測(cè)量效率，這種測(cè)量的最大優(yōu)點(diǎn)是利用實(shí)時(shí)的三維空間坐標(biāo)取代傳統(tǒng)坐標(biāo)系統(tǒng)，無(wú)需接觸被測(cè)物體，并且很少需要測(cè)繪人員親身到艱苦的環(huán)境中進(jìn)行勘測(cè)，極大地提高了工作效率，具有廣泛的應(yīng)用前景。

1.6 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與GIS技術(shù)的應(yīng)用

除了測(cè)繪過(guò)程中技術(shù)的更新進(jìn)步，測(cè)繪所得數(shù)據(jù)以及后期的數(shù)據(jù)處理也逐步向著自動(dòng)化、數(shù)字化方向發(fā)展，怎樣將測(cè)繪所得數(shù)據(jù)最大限度的利用好，并建立起長(zhǎng)期積累的數(shù)據(jù)的管理系統(tǒng)也成為工程測(cè)繪發(fā)展過(guò)程中必須解決的課題，經(jīng)過(guò)多年摸索和嘗試，最有效的方法就是利用GIS技術(shù)建立數(shù)據(jù)庫(kù)。比如分類進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的籌建，如城市或工程控制網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)、大壩變形觀測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)等，其目的是把已經(jīng)獲得的大量的測(cè)量數(shù)據(jù)的剩余價(jià)值進(jìn)行最大化利用，以便于日后工作的檢索和利用，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理的規(guī)范化。

近年來(lái)由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得顯著成果，帶動(dòng)了我國(guó)工程建筑需求量的激增，從而間接地推動(dòng)了GIS技術(shù)的開發(fā)，成為應(yīng)用領(lǐng)域最有前景的技術(shù)之一。上個(gè)世紀(jì)九十年代初我國(guó)一些城市測(cè)繪單位或城建規(guī)劃部門就開始引進(jìn)先進(jìn)GIS軟件，進(jìn)行二次開發(fā)，建立有關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)或信息系統(tǒng)。北京、廣州、深圳、中山等城市的基礎(chǔ)地理信息中心已開始走向良性循環(huán)。

1.7 大型與精密工程測(cè)量成績(jī)顯著

隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的大型建筑和高層建筑出現(xiàn)在城市中，同時(shí)也對(duì)工程測(cè)量提出了新的要求，這既是工程測(cè)量技術(shù)發(fā)展的良好契機(jī)，也是挑戰(zhàn)。為適應(yīng)工程的大型化、高層化，廣大工程人員進(jìn)行技術(shù)革新，使得大型與精密工程測(cè)量技術(shù)迅速發(fā)展。上海中信大廈、東方明珠電視塔等超高建筑物以及大亞灣核電站、秦山核電站等精密設(shè)備的出色完工，表明我國(guó)為設(shè)計(jì)、施工提供測(cè)繪保障的工程測(cè)量也達(dá)到世界先進(jìn)水平。

2 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著改革開放以來(lái)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的巨大成就，我國(guó)工程測(cè)量技術(shù)也得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步，取得了有目共睹的顯著成績(jī)；但同時(shí)也存在技術(shù)體系發(fā)展不夠全面和均衡，不能完全滿足工程需要的問(wèn)題。因此，我們必須立足于已有先進(jìn)技術(shù)，加大創(chuàng)新力度和投入，大力促進(jìn)工程測(cè)量技術(shù)方法與手段的創(chuàng)新，積極將技術(shù)研究成果轉(zhuǎn)化為應(yīng)用成果，充分開發(fā)GPS技術(shù)、GIS技術(shù)、攝影測(cè)量技術(shù)等相關(guān)技術(shù)與測(cè)繪技術(shù)的結(jié)合，加快傳統(tǒng)工程測(cè)量技術(shù)的轉(zhuǎn)型，不斷拓寬工程測(cè)量服務(wù)新領(lǐng)域，開創(chuàng)工程測(cè)量發(fā)展新局面，為推動(dòng)我國(guó)工程測(cè)量科技乃至工程建筑水準(zhǔn)前進(jìn)而努力奮斗，爭(zhēng)取早日實(shí)現(xiàn)“中國(guó)夢(mèng)”。

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