工程測量技術(shù)的應(yīng)用探究

黃洪林

（湖南省農(nóng)林工業(yè)勘察設(shè)計研究總院 湖南長沙 410000）

工程測量技術(shù)的應(yīng)用探究

黃洪林

（湖南省農(nóng)林工業(yè)勘察設(shè)計研究總院 湖南長沙 410000）

現(xiàn)代科技的發(fā)展帶動綜合工程技術(shù)的發(fā)展，先進的科學(xué)技術(shù)發(fā)展促使工程項目技術(shù)的有效應(yīng)用。伴隨著工程技術(shù)水平的發(fā)展，現(xiàn)代工程測量經(jīng)營范圍逐步提升，工程測量精度溫度提升。本文對工程測量常見技術(shù)進行了分析，并且以GPS的應(yīng)用進行重點闡述。

建筑工程；測量技術(shù)；GPS

1 引言

科技時代帶動各種高新技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)測量工藝在效率和方法上已不能適應(yīng)現(xiàn)有的工程測量需求，采用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)方法，提高工程測量技術(shù)發(fā)展水平，確保工程測量技術(shù)的發(fā)展技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)代工程測量技術(shù)中計算機測量技術(shù)和衛(wèi)星測量技術(shù)是主要的測量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為了有效提高現(xiàn)代工業(yè)的技術(shù)規(guī)范性，加強施工質(zhì)量發(fā)展，完善施工測量精度水平，不斷建設(shè)現(xiàn)代化工程規(guī)范性測量。我國現(xiàn)代化工程建設(shè)施工需要不斷的發(fā)展，伴隨著工作效率水平的提升，新科技發(fā)展提升了工程測量技術(shù)水平。

2 工程測量工作的基礎(chǔ)和任務(wù)

工程測量工作是工程進行的基礎(chǔ)工作，在現(xiàn)階段的工程測量工作中，可以將工程測量工作分為三部分進行：①勘測設(shè)計階段的測量工作?？睖y設(shè)計階段的工程測量工作的主要內(nèi)容是測量施工所在地水文、地質(zhì)、工程的基本情況，并按比例尺繪制地形圖，為設(shè)計工作提供科學(xué)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，幫助工程設(shè)計工作有序地進行。②工程施工階段的測量工作。施工階段的工程測量工作主要是為了保障工程施工的順利進行，監(jiān)控施工過程中的各項數(shù)據(jù)，保證工程施工科學(xué)有效地進行，從而保障工程的質(zhì)量。③運營管理階段的測量工作。運營管理階段的測量工作主要是為了監(jiān)控工程的使用情況以及工程是否變形、是否存在安全問題等，運營階段的測量工作能夠保障工程使用的安全性，在工程測量工作中同樣具有重要的作用。從以上分析可知，不同時期的工程測量任務(wù)都是不同的，因此，相關(guān)的工程人員在工作的工程中應(yīng)該根據(jù)工程要求進行工程測量工作的安排，科學(xué)合理有效地運用工程測量技術(shù)，控制工程質(zhì)量，更好地為工程建筑事業(yè)服務(wù)，從而提升工程質(zhì)量，為國民經(jīng)濟的發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。

3 工程測量技術(shù)的類別

3.1 衛(wèi)星定位測量技術(shù)

衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)也是現(xiàn)代建筑工程中比較常見的技術(shù)類型，其對于現(xiàn)有的地理位置、建筑設(shè)計進行布局，確定其他各種項目的精度測定標(biāo)準(zhǔn)范圍，合理的規(guī)劃精度測量標(biāo)準(zhǔn)，動態(tài)分析測量水平。通過衛(wèi)星測量定位系統(tǒng)，完成建設(shè)測量技術(shù)的發(fā)展。我國工程采用衛(wèi)星定位系統(tǒng)測量較為廣泛，一些地理位置較差的地區(qū)，利用衛(wèi)星定位測量可以有效的降低測量人員的傷亡數(shù)量。現(xiàn)代工程測量中大型建筑的測量，都采用動態(tài)測量分析法，通過精度實測的方式，動態(tài)分析提高工程勘察測量效率。

3.2 攝影測量

攝影測量是借助數(shù)學(xué)技術(shù)完成了相機測量工作。通過數(shù)字信息技術(shù)將三維測量數(shù)據(jù)進行整合，采用多映射、無接觸、高效率的測量方式完成。這種測量技術(shù)主要應(yīng)用在航天測量中，對于面積較大、地形圖較復(fù)雜的測量中完成測量。攝影測量技術(shù)受遙感測量技術(shù)的支持，在多光譜航空范圍內(nèi)進行測量。航拍人員通過攝影測量技術(shù)搜集相關(guān)數(shù)據(jù)，采用RS測量方法進行同步，對同步的數(shù)據(jù)信息進行應(yīng)用和推廣。RS技術(shù)的測量具有直觀性和準(zhǔn)確性的作用，可以提升工程測量項目的準(zhǔn)確性。

3.3 變形監(jiān)測

建筑工程中變形監(jiān)測的常見方法主要如下：常規(guī)的大地測量方法，專門的測量手段和技術(shù)，空間測量技術(shù)，攝影測量和激光測距掃描技術(shù)。①常規(guī)的大地測量方法有精密高程測量、精密距離測量、角度測量等，變形監(jiān)測技術(shù)以全站儀為基礎(chǔ)，其它有光學(xué)精密經(jīng)緯儀、精密水準(zhǔn)儀等測量工具。②專門的測量手段和技術(shù)主要有液體靜力水準(zhǔn)測量、準(zhǔn)直測量、應(yīng)變測量、傾斜測量等，主要用于觀測河堤、大壩、橋梁、及各種基礎(chǔ)的沉陷和傾斜監(jiān)測，為解決各種工程變形的自動監(jiān)測或運營中的測量任務(wù)提供了使用很好的技術(shù)手段。③空間測量技術(shù)是指GPS衛(wèi)星定位測量和InSAR技術(shù)，GPS測量導(dǎo)航技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)相結(jié)合，用GPS監(jiān)測可采用靜態(tài)相對定位和動態(tài)相對定位兩種數(shù)據(jù)處理方法進行觀測，觀測數(shù)據(jù)絕對和相對精度能到到米級、厘米級甚至亞毫米級，現(xiàn)在數(shù)據(jù)解算和分析已提出了更高要求。InSAR技術(shù)就是干涉雷達測量方法，是依據(jù)同一地區(qū)的幾種InSAR圖像為基本處理數(shù)據(jù)，通過求取幾種InSAR圖像的相位差，獲取了干涉圖像，然后經(jīng)過相位解纏，再從干涉條紋中獲取到地形高程數(shù)據(jù)的觀測新技術(shù)。利用InSAR新技術(shù)從而達到監(jiān)測點變形監(jiān)測目的。④攝影測量和激光測距掃描技術(shù)：利用攝影測量技術(shù)進行變形監(jiān)測，就是通過像片測量方法，確定觀測點在空間坐標(biāo)位置，將起始點的或設(shè)計的數(shù)據(jù)值相比較，按照需要任務(wù)要求，確定觀測物的安全性、穩(wěn)定性。激光測距掃描測量它的原理是將激光相位測距裝置與光學(xué)轉(zhuǎn)動裝置集成的一種儀器，能夠?qū)χ車h(huán)境進行二維掃描并且自動記錄，并具有測量精度高、測量速度快的優(yōu)點。

3.4 數(shù)字化測量

數(shù)字化的根本作用是通過科學(xué)技術(shù)的專業(yè)數(shù)據(jù)來對具體相關(guān)的數(shù)據(jù)進行實時的處理。傳統(tǒng)的技術(shù)測量方法無法滿足現(xiàn)代城市的發(fā)展和建設(shè)，為了有效提高工程測繪的工作質(zhì)量，確保測繪工作的效率，采用現(xiàn)代測量技術(shù)方法完成數(shù)字顯示、數(shù)據(jù)處理技術(shù)。通過電子儀表、全站儀系統(tǒng)（如圖1所示）、ERP統(tǒng)，將數(shù)據(jù)搜集、繪制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的綜合處理過程。數(shù)字化測量不是單獨的計量，是通過各種現(xiàn)代技術(shù)綜合完成的測量，其中包含各種數(shù)據(jù)信息，通過自動化系統(tǒng)調(diào)節(jié)實現(xiàn)集成控制過程。在系統(tǒng)開發(fā)中，采用合理的工程測量數(shù)據(jù)，確保城市不同地形的測量準(zhǔn)確程度，加強城市測量的標(biāo)準(zhǔn)劃分，確?，F(xiàn)代城市測量數(shù)據(jù)的合理性。建立合理的數(shù)據(jù)庫信息網(wǎng)絡(luò)，通過基礎(chǔ)地理信息完善數(shù)據(jù)系統(tǒng)的準(zhǔn)確程度。為了有效加強數(shù)字化信息技術(shù)的發(fā)展，我國長期致力于加強數(shù)字化測量軟件技術(shù)系統(tǒng)的研發(fā)，通過大規(guī)模數(shù)字化測量系統(tǒng)，對我國多個工程項目進行測量，通過測量應(yīng)用，推廣測量技術(shù)的準(zhǔn)確性，實現(xiàn)工程測量標(biāo)準(zhǔn)的合理性。通過數(shù)字化測量技術(shù)的發(fā)展，實現(xiàn)數(shù)據(jù)工程測量的統(tǒng)一，改變我國工程測量技術(shù)的合理性，縮短工程測量技術(shù)之間的差距，提高工程測量研究開發(fā)的發(fā)展需求，擴大我國專業(yè)技術(shù)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)，縮短與國際上數(shù)字測量技術(shù)之間的距離，盡快的完成數(shù)字化測量技術(shù)的發(fā)展，消除各種測量間隙問題，提高測量數(shù)據(jù)的技術(shù)準(zhǔn)確程度。

圖1 全站儀結(jié)構(gòu)示意圖

4 以GPS為例分析工程測量技術(shù)的應(yīng)用

4.1 靜態(tài)GPS相對定位的應(yīng)用

所謂的靜態(tài)定位就是指利用兩臺或者兩臺以上的接收機，對衛(wèi)星信號進行同一個時間內(nèi)的接收，然后根據(jù)所接收到的數(shù)據(jù)對控制點的三維坐標(biāo)進行計算，最后在根據(jù)其中一點的坐標(biāo)上午具體位置，再求出其它點的坐標(biāo)位置。因為靜態(tài)相對定位的高精度特點，所以被我國廣泛的應(yīng)用到工程測量中去，不管是在我國的位移監(jiān)測中還是地球定位監(jiān)測中，都會頻繁的應(yīng)用靜態(tài)相對定位技術(shù)。

4.2 動態(tài)GPS相對定位的應(yīng)用

GPS動態(tài)測量就是用GPS信號實時的測得運動目標(biāo)相對于某一參考系的位置、時間、運動姿運動速度和運動加速度等狀態(tài)的具體參數(shù)。動態(tài)GPS相對定位一般是用于道路勘測。目前這種技術(shù)在我國還屬于初級發(fā)展階段，并沒有很成熟。（GPS RTK在道路勘測和線路勘測中已經(jīng)非常廣泛在應(yīng)用）動態(tài)GPS相對定位技術(shù)，如圖2所示，就是利用比較兩站之間相互信號的差別。通過計算結(jié)果，得出各個流動站在任意時刻的位移以及精確的位置坐標(biāo)。所以，我國一般會應(yīng)用在公路測量中。

4.3 在變形監(jiān)測中的應(yīng)用

在建筑物的變形監(jiān)測中對于測量精度的要求是非常高的，我國傳統(tǒng)的測繪技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足其要求，因此GPS RTK技術(shù)達到廣泛的應(yīng)用。因為它摒棄了原來監(jiān)測體積大和監(jiān)測環(huán)境過于復(fù)雜的缺點，將監(jiān)測點分為了幾個時間段，并且能夠準(zhǔn)確對中整平，在基線長度小于4km后就可以達到標(biāo)準(zhǔn)的變形監(jiān)測的要求。與3.3節(jié)變形監(jiān)測矛盾。RTK用于建筑物變形監(jiān)測中還不行的，只能采用靜態(tài)連續(xù)觀測模式才可以。而且GPS監(jiān)測主要運用于地殼穩(wěn)定性監(jiān)測和區(qū)域變形監(jiān)測。建筑物變形監(jiān)測基本都是采用傳統(tǒng)測繪技術(shù)。

4.4 在施工放樣中的應(yīng)用

圖2 GPS衛(wèi)星系統(tǒng)構(gòu)成示意圖

施工放樣是工程施工中的一個重要的組成部分和應(yīng)用，對于工程的進度有所影響。根據(jù)GPS RTK技術(shù)的相關(guān)的理論，在施工中只需要確定放樣的參數(shù)，比如起點坐標(biāo)和終點坐標(biāo)等，到入到RTK控制器當(dāng)中，就可以進行精準(zhǔn)的施工放樣，由于該技術(shù)的應(yīng)用，使得工程施工便利了許多，還能保障高精度，高質(zhì)量。RTK手薄自帶的各種軟件使得工程施工放樣相當(dāng)簡便了。

4.5 提高GPS技術(shù)在工程測量中應(yīng)用的措施

可以通過以下措施提高GPS技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用：①加強對技術(shù)人員的培訓(xùn)。②加強對GPS技術(shù)的宣傳。③端正工作人員的態(tài)度，減少人為因素的誤差。④企業(yè)加強對人才的培養(yǎng)與GPS技術(shù)的應(yīng)用程度。

5 結(jié)束語

工程測量技術(shù)能夠為工程的施工與應(yīng)用提供科學(xué)的保障，是工程施工與應(yīng)用的最基礎(chǔ)工作，因此，在工程建設(shè)事業(yè)中，一定要注重工程測量工作，科學(xué)有效的運用工程測量技術(shù)，合理開展工程測量工作，保障工程測量質(zhì)量、減少工程測量誤差，積極引進先進的工程測量技術(shù)與設(shè)備，促進工程測量技術(shù)的健康發(fā)展。相關(guān)的工作人員還應(yīng)該加強自身的專業(yè)知識，以保障工程測量工作的有序進行。

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[3]馬全明.城市軌道交通工程精密施工測量技術(shù)的應(yīng)用與研究[J].測繪通報，2010（11）：41～45.

P258

A

1004-7344（2016）11-0167-02

2016-2-14

黃洪林（1984-），男，助理工程師，本科，主要從事工程測量工作。