當(dāng)前工程測(cè)量技術(shù)概述

楊杰明

摘 ?要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各種工程對(duì)測(cè)量的需求量越來(lái)越廣泛，而工程測(cè)量技術(shù)也在不斷發(fā)展，以滿足不同工程建設(shè)和工程監(jiān)測(cè)的需要。目前，工程測(cè)量的技術(shù)手段多種多樣，根據(jù)不同的工程或監(jiān)測(cè)需要，選擇適宜的工程測(cè)量技術(shù)，既可以確保測(cè)量成果的準(zhǔn)確，也可以達(dá)到節(jié)約時(shí)間和成本的目的。文章通過(guò)敘述不同工程測(cè)量的技術(shù)方法以及其適用領(lǐng)域，讓讀者從中選擇或借鑒，為開(kāi)展相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：工程測(cè)量;技術(shù)方法

中圖分類號(hào)：P258 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1006-8937（2015）06-00010-02

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各種大型工程建設(shè)層出不窮，而這些工程所需的各項(xiàng)支持技術(shù)要求也越來(lái)越高，在測(cè)量方面，則推動(dòng)著工程測(cè)量技術(shù)的不斷提高和推陳出新。常見(jiàn)的工程測(cè)量需求中，例如工程施工設(shè)計(jì)地形圖的測(cè)繪、鐵路中心線的位置和標(biāo)高的測(cè)定、水壩橋梁等大型建筑的變形監(jiān)測(cè)、流水線的安裝與符合性檢測(cè)、區(qū)域地表沉降監(jiān)測(cè)、工程施工質(zhì)量監(jiān)管等，這些都需要借助工程測(cè)量技術(shù)手段予以支持。除此之外，社會(huì)城市管理為達(dá)到高效管理的目標(biāo)，也需要應(yīng)用工程測(cè)量等技術(shù)手段來(lái)建立科學(xué)的管理系統(tǒng)，就算是城市交通也需要應(yīng)用工程測(cè)量技術(shù)手段收集各項(xiàng)空間資料來(lái)以建立完善的管理信息系統(tǒng)。由此可見(jiàn)，工程測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用是十分廣泛的。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，工程測(cè)量技術(shù)也取得了巨大的成就，電子計(jì)算機(jī)、微電子、激光、信息化、自動(dòng)化等技術(shù)不斷應(yīng)用到工程測(cè)量中，讓工程測(cè)量的數(shù)據(jù)采集和處理朝著實(shí)時(shí)化、數(shù)字化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，數(shù)據(jù)的管理逐步標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化，數(shù)據(jù)的應(yīng)用也逐步多樣化、網(wǎng)絡(luò)化，GPS技術(shù)、RS技術(shù)、GIS技術(shù)及數(shù)字化測(cè)量?jī)x器越來(lái)越廣泛應(yīng)用到工程測(cè)量中。

1 ?光電測(cè)量?jī)x器在工程測(cè)量中廣泛應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，各行各業(yè)的技術(shù)進(jìn)步已是日新月異，測(cè)量技術(shù)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，如今，全站儀、測(cè)量機(jī)器人、電子水準(zhǔn)儀、激光準(zhǔn)直儀、激光掃平儀等在工程測(cè)量中已廣泛應(yīng)用，不僅大幅降低了工程測(cè)量的工作強(qiáng)度，更為工程測(cè)量向自動(dòng)化、數(shù)字化方面的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，新裝備的應(yīng)用，也改變了工程測(cè)量的技術(shù)手段和作業(yè)流程，如改變了傳統(tǒng)的工程控制網(wǎng)布網(wǎng)、地形測(cè)量、施工測(cè)量、變形監(jiān)測(cè)等的作業(yè)方法，GPS測(cè)量控制網(wǎng)、測(cè)距導(dǎo)線網(wǎng)成為控制網(wǎng)布設(shè)的首選，GPS高程測(cè)定、光電測(cè)距三角高程導(dǎo)線已可以代替三、四等水準(zhǔn)測(cè)量，具有連續(xù)定位功能的全站儀或RTK用于施工放樣測(cè)量和碎部測(cè)量，免棱鏡測(cè)距儀減輕了工程測(cè)量的工作強(qiáng)度，具有自動(dòng)跟蹤測(cè)量功能的測(cè)量機(jī)器人為碎部測(cè)量提供了理想的儀器;另外，測(cè)量數(shù)據(jù)處理的手段也發(fā)生了根本的改變，數(shù)據(jù)采集甚至實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，手工繪圖已成為歷史，數(shù)據(jù)計(jì)算已經(jīng)全面電子化。

2 ?GPS定位技術(shù)在工程測(cè)量中發(fā)揮的作用

GPS技術(shù)的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，是測(cè)量技術(shù)的重大變革，它改變了許多工程測(cè)量的方法和手段，大大減輕了工程測(cè)量的難度、工作量和工作強(qiáng)度。GPS技術(shù)具有全天候、海陸空均可進(jìn)行三維定位的能力，利用GPS定位技術(shù)，在工程測(cè)量時(shí)可以方便快捷地測(cè)定高精度的三維坐標(biāo)，具有高速度、高精度、操作簡(jiǎn)單、方便靈活的特點(diǎn)。當(dāng)前，GPS定位技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到各行各業(yè)，在工程測(cè)量中，無(wú)論是各等級(jí)控制網(wǎng)的建立與改造，還是在單點(diǎn)定位、地形圖測(cè)繪、線路施工、變形監(jiān)測(cè)、地球板塊監(jiān)測(cè)、海島海礁測(cè)量等，都具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)和便利性。隨著我國(guó)各地大范圍、高密度CORS基準(zhǔn)網(wǎng)的全面建設(shè)完成，利用GPS差分定位技術(shù)和RTK實(shí)時(shí)差分定位，單點(diǎn)定位技術(shù)和精度不斷提高，GPS技術(shù)在工程測(cè)量中控制網(wǎng)布設(shè)、碎部點(diǎn)測(cè)繪、施工放樣、變形監(jiān)測(cè)、高程測(cè)定等方面已經(jīng)全面應(yīng)用于實(shí)際工作中。同時(shí)，利用GPS定位技術(shù)連續(xù)、實(shí)時(shí)、自動(dòng)測(cè)量的特點(diǎn)，加上自動(dòng)化處理技術(shù)，工程測(cè)量中自動(dòng)測(cè)量、實(shí)時(shí)處理、連續(xù)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用將有很大的發(fā)展空間。

3 ?RS技術(shù)已是地形圖測(cè)繪的重要手段之一

RS（遙感）技術(shù)在測(cè)量中的應(yīng)用有著悠久的歷史，并發(fā)揮著巨大的作用。RS技術(shù)的特點(diǎn)是不需要接觸觀測(cè)目標(biāo)、直接通過(guò)遙感信息對(duì)其各項(xiàng)特征信息進(jìn)行解譯處理，提取有用信息。利用RS技術(shù)獲取的信息（如遙感影像等），通過(guò)糾正定位，可以獲取準(zhǔn)確的地理空間信息，因此廣泛應(yīng)用到工程測(cè)量中。當(dāng)前，隨著高質(zhì)量、高精度、高效率、低成本的遙感測(cè)量?jī)x器的不斷推出，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)中的應(yīng)用，RS技術(shù)已經(jīng)能夠提供完全、實(shí)時(shí)、大范圍的三維空間地理信息，特別是廣泛應(yīng)用于地形圖測(cè)繪中。RS技術(shù)的廣泛應(yīng)用，降低了測(cè)量成本，減少了外業(yè)工作量，縮短了測(cè)量周期，具有測(cè)量高效、高精度，成果品種多、直觀性強(qiáng)等特點(diǎn)。在地形測(cè)繪、線路勘選、變形監(jiān)測(cè)、文物保護(hù)等工作中起到了巨大的作用。如今，全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)、集群式數(shù)字?jǐn)z影工作站等新技術(shù)已經(jīng)全面應(yīng)用，為RS技術(shù)應(yīng)用提供了更為高效的技術(shù)手段和方法，也使得RS技術(shù)在工程測(cè)量中發(fā)揮了極其重要的作用。

4 ?數(shù)字化技術(shù)成為工程測(cè)量中的主流

大比例尺地形圖測(cè)繪是工程測(cè)量的重要內(nèi)容，以往常規(guī)的模擬成圖方法靠模擬采集、現(xiàn)場(chǎng)手工繪制、事后整理整飾，是一項(xiàng)腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)結(jié)合的艱苦的野外工作，而且手工描繪成圖周期長(zhǎng)，產(chǎn)品形式單一，專題成果制作困難，成果應(yīng)用不能實(shí)現(xiàn)多樣化，難以適應(yīng)現(xiàn)代化工程建設(shè)對(duì)地形圖多樣化的需要。隨著全站儀、RTK等數(shù)字化測(cè)量?jī)x器的廣泛應(yīng)用和數(shù)字化專業(yè)成圖系統(tǒng)的出現(xiàn)，工程測(cè)量從模擬時(shí)代進(jìn)入到數(shù)字化時(shí)代，它把野外數(shù)據(jù)采集、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理、數(shù)字制圖、成果分類分層存放等優(yōu)勢(shì)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，形成了內(nèi)外業(yè)一體化的數(shù)字化成圖系統(tǒng)。況且數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)產(chǎn)品成果多樣，能夠輕松制作不同用途的專題產(chǎn)品，能夠輕松應(yīng)對(duì)各類工程測(cè)量中的多樣化需求，同時(shí)還能有效提高工作效率，成果存儲(chǔ)、管理應(yīng)用、轉(zhuǎn)移等方便易行。如今，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量領(lǐng)域已是廣泛應(yīng)用，大比例尺測(cè)圖技術(shù)及其產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、信息化、多樣化。隨著專業(yè)數(shù)字化成圖系統(tǒng)的不斷發(fā)展，一些工程圖紙（如縱橫斷面圖、宗地圖等）實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)繪制，有效提高了工程測(cè)量的工作效率。數(shù)字化的專業(yè)成圖系統(tǒng)不僅可直接提供紙圖，還可以建立專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，為基礎(chǔ)地理信息的多樣化應(yīng)用和服務(wù)自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、社會(huì)化打下良好的基礎(chǔ)。

5 ?GIS技術(shù)在工程測(cè)量成果應(yīng)用服務(wù)中漸成主流

隨著數(shù)字化技術(shù)在工程測(cè)量中全面普及，測(cè)量數(shù)據(jù)采集與處理已實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，工程測(cè)量進(jìn)入了全數(shù)字化時(shí)代。然而，大量測(cè)量成果如何更好地服務(wù)于社會(huì)發(fā)展和工程建設(shè)，是必須解決的問(wèn)題。面對(duì)海量的地理信息成果數(shù)據(jù)，怎樣管理和應(yīng)用工程測(cè)量成果，目前最好、最有效的方法就是利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和GIS技術(shù)。具體地說(shuō)，就是將測(cè)量成果進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的處理，通過(guò)建立地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用管理的信息系統(tǒng)，有效管理、存儲(chǔ)和處理測(cè)量成果;利用GIS的統(tǒng)計(jì)和分析更能，提供針對(duì)性強(qiáng)、滿足專題應(yīng)用的圖件和統(tǒng)計(jì)結(jié)果，更好的應(yīng)用測(cè)量成果;同時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)測(cè)量成果服務(wù)應(yīng)用和定向分發(fā)的網(wǎng)絡(luò)化和自動(dòng)化，更好地應(yīng)用到科學(xué)管理和科學(xué)決策中。

GIS管理應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜、龐大的系統(tǒng)工程，不僅需要較大的資金投入，也需要網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施的支撐，更需要技術(shù)人才的培養(yǎng)，才能發(fā)揮其巨大的作用。如今，GIS技術(shù)已經(jīng)得到政府部門(mén)的高度重視，在專業(yè)部門(mén)得到推廣應(yīng)用，并已成為信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也迎來(lái)了良好的發(fā)展局面。

6 ?InSar技術(shù)逐漸被重視

合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量（InSAR）是近期才發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新的對(duì)地測(cè)量技術(shù)，它是以合成孔徑雷達(dá)復(fù)影像數(shù)據(jù)中提取的相位信息作為數(shù)據(jù)源，通過(guò)整合處理和運(yùn)算，獲取地表三維信息和及其變化信息，精度高、范圍廣，且InSAR技術(shù)具有全天候、全天時(shí)和一定的透視性的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，這種技術(shù)已經(jīng)引起了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注和深入研究。目前，這種技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)十分的廣泛，比如：在監(jiān)測(cè)地震變形中的有著重要的應(yīng)用，在大范圍檢測(cè)監(jiān)測(cè)厘米級(jí)或更微小量級(jí)的地球表面形變中也起著越來(lái)越重要的作用，在形變?yōu)暮ΡO(jiān)測(cè)領(lǐng)域和滑坡形變監(jiān)測(cè)中也有著不可替代的優(yōu)勢(shì)和作用，等。正因如此，InSar技術(shù)在工程測(cè)量中也逐漸得到重視，應(yīng)用前景和發(fā)展前景十分廣泛。

7 ?結(jié) ?語(yǔ)

工程測(cè)量技術(shù)是社會(huì)發(fā)展和工程建設(shè)的重要基礎(chǔ)，特別是工程建設(shè)前期工作中的規(guī)劃布局、設(shè)計(jì)底圖、工程概算等所必須的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料，都要要靠工程測(cè)量技術(shù)提供相關(guān)成果，工程測(cè)量技術(shù)是不可或缺的、基礎(chǔ)性的工程技術(shù)。工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，將結(jié)合數(shù)字化、自動(dòng)化光電儀器的不斷進(jìn)步，利用GPS技術(shù)和遙感技術(shù)獲取地理空間信息，通過(guò)GIS技術(shù)朝著信息化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、社會(huì)化的方向不斷發(fā)展，將在未來(lái)的社會(huì)發(fā)展和工程建設(shè)中發(fā)揮更加重要的作用。

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