精密工程測量技術(shù)及應(yīng)用

姚杰

（武昌理工學(xué)院城市建設(shè)學(xué)院 湖北武漢 430000）

摘 要：現(xiàn)如今科技在不斷進(jìn)步，精密工程測量技術(shù)在很多方面都得到了應(yīng)用，這在很大程度上推動(dòng)了我們的工業(yè)化進(jìn)程。但是從目前國內(nèi)這方面的總體水平來看，精密工程測量技術(shù)的應(yīng)用還存在一些問題，很多工程的應(yīng)用過程中都沒有發(fā)揮出精密工程測量技術(shù)的特性和優(yōu)勢。所以在控制網(wǎng)優(yōu)化以及高程的精密傳遞和現(xiàn)代測繪技術(shù)GPS這些工作中，我們要落實(shí)好細(xì)節(jié)，才能夠真正完善好精密工程測量技術(shù)的應(yīng)用工作。下文是根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)對此進(jìn)行的總結(jié)。

關(guān)鍵詞：工程測量；發(fā)展；應(yīng)用

從測繪學(xué)的角度來說，精密工程測量是屬于工程學(xué)測量范疇的內(nèi)容。具體來說就是在測量過程中運(yùn)用經(jīng)典測繪學(xué)的理論和知識(shí)并且結(jié)合現(xiàn)代測量的新理論，針對工程中出現(xiàn)的特定問題進(jìn)行采集信息以及數(shù)據(jù)處理的過程。[1]在生產(chǎn)力高速發(fā)展的今天，國內(nèi)很多特種設(shè)備或者工程的建設(shè)都離不開精密工程測量技術(shù)的作用，而提高這些大型設(shè)備或者工程設(shè)計(jì)以及施工的可靠性，就是現(xiàn)代測量學(xué)不斷發(fā)展的動(dòng)力。所以說從某種角度上來講，這部分的內(nèi)容能夠直接關(guān)系到我們國家總體工業(yè)以及制造業(yè)的水平。

一、精密工程測量的基本概述

工程測量就是通過科學(xué)的手段對施工區(qū)域進(jìn)行勘測的過程，隨著精密測量技術(shù)不斷被應(yīng)用，現(xiàn)在工程測量技術(shù)的準(zhǔn)確度也是越來越高。以毫米為測量單位的作業(yè)精度大大提高了我們的工業(yè)水準(zhǔn)。[2]不僅如此，精密工程測量技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，軍事、普通民用工程建設(shè)以及設(shè)備安裝等方面都可以見到這項(xiàng)技術(shù)的影子，這在一定程度上推動(dòng)了我國工業(yè)水平以及國防水平的進(jìn)步。

當(dāng)下我們通常習(xí)慣把精密測量分為兩種，即普通測量和特殊測量，普通測量對于精度的要求較低，因此使用范圍也更為寬廣。而特殊測量在這一點(diǎn)上卻恰恰相反，它對于精度的要求非常高。因?yàn)槭遣扇〉牧Ⅲw幾何的測量方式，所以說這里的精度即可為分為絕對精度，又可以分為相對精度。我們應(yīng)該能認(rèn)識(shí)到的是，現(xiàn)階段工程測量的作業(yè)難度在不斷增加，工程的實(shí)際測量需求也是在不斷變化，因此精密工程測量也被注入了很多新的內(nèi)容。但是目前業(yè)內(nèi)公認(rèn)的有這樣一個(gè)概念：應(yīng)用在大型建筑工程之中，采用一般儀器無法滿足測量需要的測量工作。從另一方面來說，要確定一個(gè)大型的工程需不需要精密測量技術(shù)，是需要從多方面來考慮的。當(dāng)然這也是相關(guān)人員在實(shí)際的作業(yè)中所必須要面對的一個(gè)難題。

二、現(xiàn)階段精密工程測量應(yīng)用的基本分析

1、GPS技術(shù)測量

近幾年來逐漸走入人們視野的GPS技術(shù)，其實(shí)在精密工程測量方式也是很有優(yōu)勢的，目前在軍事以及工程制造方面都得到了廣泛的應(yīng)用。其實(shí)細(xì)致來說的話，GPS測量技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)，首先因?yàn)槠錅y量范圍較小，測量基線較短，所以說只要在測量方式選擇上能夠符合實(shí)際的需求就能夠滿足測量精度。[3]而且這也在一定程度上降低了相關(guān)測量人員的工作難度，而且現(xiàn)有的GPS測量技術(shù)能夠?qū)y量區(qū)域進(jìn)行全天候、自動(dòng)化的監(jiān)測，這能夠?yàn)橄嚓P(guān)工程設(shè)施的建設(shè)節(jié)省很大一筆開支。測量之后將收集上來的數(shù)據(jù)按照預(yù)先設(shè)定的系統(tǒng)進(jìn)行分析和處理，得出來的結(jié)論也比較準(zhǔn)確，因?yàn)橛幸陨蟽?yōu)勢所以說GPS測量技術(shù)的應(yīng)用范圍在未來一定會(huì)更加寬廣。

2、測量系統(tǒng)

測量系統(tǒng)是由信息處理中樞，GPS接收器等幾個(gè)部分組成的，[4]其中每個(gè)部分的構(gòu)件在整個(gè)系統(tǒng)之中都有不可或缺的作用，只有這些部件組合在一起才能夠完成實(shí)際的測量工作，因此未來我們應(yīng)該注意對其中的部件以及整體這兩部分的改進(jìn)和完善。

3、數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理就是通過測量系統(tǒng)傳輸回來的數(shù)據(jù)按照預(yù)先的目標(biāo)進(jìn)行處理來得出正確結(jié)論的過程。比較常見的方法是數(shù)據(jù)觀測，就是通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算之后繪制出變化曲線圖，通過對曲線圖的觀察來推導(dǎo)出結(jié)論。這些數(shù)據(jù)就是最終結(jié)論的來源，所以要保證這些數(shù)據(jù)的來源是絕對準(zhǔn)確的、禁得住推敲的。在實(shí)際的測量工作中我們通常對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類討論來得出事物的物理性質(zhì)，這一理論可以應(yīng)用在大型工程的建設(shè)中，也同樣可以運(yùn)用在普通工業(yè)生產(chǎn)之中。

三、精密工程測量的基本方法

1、距離測量

距離測量主要是針對中長距離、長距離以及短距離和微距離的測量，這種測量方式雖然說操作簡單，但是因?yàn)榫嚯x的因素所以想要得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)還是很難的。

2、高程測量

對于高程測量，目前使用最廣泛的是液體靜力水準(zhǔn)測量技術(shù)，這種測量技術(shù)的工作原理就是依靠自身的感受器來感知容器內(nèi)部液面的高度。實(shí)際的測量工作之中可以同時(shí)獲得上百個(gè)觀測點(diǎn)的高程信息，而且這種系統(tǒng)在實(shí)際的測量之中并不需要固定在一個(gè)定點(diǎn)，就算是兩個(gè)容器之間相距十幾公里或者上百公里也可以得出較為精確的數(shù)據(jù)，這可以說是這種測量方式的一大特色。[5]所以說這種測量方式通常被應(yīng)用在跨海以及跨海峽的水準(zhǔn)測量之中，都是一些與民生息息相關(guān)的工程。只要對測量系統(tǒng)中壓力傳感器進(jìn)行設(shè)置，那么就可以隨意設(shè)定測量“容器”之間的高度差，所以說這種測量方式在實(shí)際的使用之中是比較有靈活性的。而且近年來這種測量技術(shù)也被應(yīng)用在了漁業(yè)之中。

3、混合測量系統(tǒng)

混合測量系統(tǒng)是具有多種測量功能的精密工程測量系統(tǒng)，是精密工程測量發(fā)展過程中一個(gè)非常有代表性的測量手段。如果我們需要測量鐵路軌道的基本信息時(shí)，就可以運(yùn)用這種測量方式，而且操作也非常簡單只需要讓機(jī)器人跟蹤測量車，然后讓測量車保持正常的行進(jìn)就可以了。因?yàn)闇y量車上裝有傳感器等裝置，所以說就可以通過這些數(shù)據(jù)描繪出軌道的三維坐標(biāo)、軌道傾斜角度等信息。這種系統(tǒng)的測量結(jié)果非常準(zhǔn)確，而且這種測量方式是在有車輛行進(jìn)狀態(tài)下得出的數(shù)據(jù)，因此也比較客觀。

【總結(jié)】精密工程測量技術(shù)是現(xiàn)代建筑業(yè)以及工業(yè)發(fā)展的重要推力，這一點(diǎn)是毋庸置疑的。具體來說實(shí)際工程的需求在測量過程中的側(cè)重點(diǎn)也有所不同。但是要用好這項(xiàng)技術(shù)，還是要從技術(shù)本身的內(nèi)涵出發(fā)，落實(shí)好我們工作中的細(xì)節(jié)。上文是根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)對精密工程的測量技術(shù)以及其應(yīng)用進(jìn)行的總結(jié)，希望能夠?qū)Ω纳凭芄こ虦y量技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀，提高生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)有所幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]張斌. 精密工程中免形狀測量的關(guān)鍵技術(shù)研究[D].北京工業(yè)大學(xué)，2012.

[2]韓笑天. 精密工程測量分析及應(yīng)用探討[J]. 山西科技，2013，06：140-141+146.

[3]嚴(yán)春芳. 精密工程測量技術(shù)及其應(yīng)用思考[J]. 城市地理，2015，12：142.

[4]蒲正川. GPS定位技術(shù)在精密工程測量中的應(yīng)用研究[J]. 環(huán)球人文地理，2014，14：50.

[5]曹濤. 精密工程測量技術(shù)及儀器研究[J]. 建材與裝飾，2016，14：166-167.