簡析工程測量技術(shù)的發(fā)展及其工程應(yīng)用

郝成凱

北京康順通工程項目管理有限公司，北京 101101

現(xiàn)如今全世界都已經(jīng)進(jìn)入了信息科技時代很多的高新技術(shù)行業(yè)都取得了飛速的發(fā)展與進(jìn)步，而且很多的傳統(tǒng)行業(yè)也在和信息科技相結(jié)合，以便能夠取得一個更加理想的發(fā)展模式。在這眾多的行業(yè)當(dāng)中，工程測量技術(shù)也緊跟時代潮流，對計算機(jī)信息技術(shù)以及衛(wèi)星技術(shù)的利用與結(jié)合，使測量的標(biāo)準(zhǔn)越來越趨于規(guī)范化與科學(xué)化，測量的精準(zhǔn)度也有了大幅度的提升。目前，隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的不斷推進(jìn)，建筑施工工程的需求也在逐步提升，而要想使得工程的工作效率有所提高，并且能夠適應(yīng)當(dāng)下的社會發(fā)展?fàn)顩r，那么對新技術(shù)水平的提升與發(fā)展就顯得尤為重要，尤其是工程的測量技術(shù)。

1 工程測量技術(shù)發(fā)展趨勢

在現(xiàn)代的工程領(lǐng)域，隨著測繪技術(shù)在全球不斷推廣與更新，我國的工程測量技術(shù)也取得了非常顯著的成就。新型壓電石英傳感器、雙折射雙屏激光器等高精度的測量儀器出現(xiàn)，證明了我國在現(xiàn)代化工程領(lǐng)域當(dāng)中的測量技術(shù)在世界同行業(yè)當(dāng)中具有非常突出的優(yōu)勢。我國的高精密度儀器基本都采用了偏振激光器的核心技術(shù)，該技術(shù)的運(yùn)用說明了在現(xiàn)代的工程領(lǐng)域當(dāng)中，復(fù)雜的力學(xué)測量難題已被完全攻克。測量技術(shù)的進(jìn)一步完善也有利于我國現(xiàn)代化工程的推進(jìn)與發(fā)展，從工程測量技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r來看，我國工程測量技術(shù)在精確度方面達(dá)到了非常高的水準(zhǔn)。工程測量技術(shù)和現(xiàn)代工程行業(yè)特點是息息相關(guān)的，目前工程測量技術(shù)的發(fā)展前景主要體現(xiàn)在以下2方面。

1.1 基本理論規(guī)范

對現(xiàn)代的工程測量技術(shù)進(jìn)一步進(jìn)行理論基礎(chǔ)方面的規(guī)范，并且對測量技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范，可以有利于其發(fā)展。將來對工程測量技術(shù)的探索過程中，還有可能會做到自動校準(zhǔn)與自動標(biāo)定測量技術(shù)目標(biāo)。

1.2 物理原理與技術(shù)更新

以后的工程測量技術(shù)會和新的物理原理進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，將物理技術(shù)和物理原理相結(jié)合一直都是現(xiàn)代化的工程測量技術(shù)較為有利的理論支持與保障。隨著科研實力的不斷增強(qiáng)，物理學(xué)領(lǐng)域的優(yōu)秀成果將會直接運(yùn)用在現(xiàn)代化工程測量技術(shù)中，這為解決后續(xù)難點提供了非常大的智力支持與理論依據(jù)[1]。

2 工程測量技術(shù)的實際應(yīng)用

2.1 深層沉降儀技術(shù)

在基坑范圍內(nèi)不同深度的土層當(dāng)中，為了測量各處土層在施工當(dāng)中出現(xiàn)的隆起或者沉降的相關(guān)數(shù)據(jù)，一般會用深層沉降儀來進(jìn)行。該儀器主要由帶有刻度標(biāo)尺的導(dǎo)線和對磁性材料敏感的探頭兩部分構(gòu)成，如果探頭遇到了預(yù)埋在固定深度鉆孔當(dāng)中的磁性材料的圓環(huán)時，沉降儀上的峰鳴器就會開始發(fā)出響聲，而測量導(dǎo)線上面的標(biāo)尺刻度和孔口標(biāo)高就能夠反應(yīng)出磁性環(huán)所在位置具體標(biāo)高。經(jīng)過分析和比較不同時期的測量結(jié)果，能夠判定出各個土層的沉降或者隆起的結(jié)果。對深層沉降的觀測過程，一般可以分成土層深層沉降觀測和井口的標(biāo)高觀測兩大內(nèi)容，而井口的標(biāo)高觀測辦法一般都采用的是常規(guī)的光學(xué)水準(zhǔn)觀測手法。

2.2 GPS技術(shù)

GPS技術(shù)誕生于20世紀(jì)70年代，一開始是由美國的專家進(jìn)行研制，擁有海陸空三維定位和導(dǎo)航的新型定位服務(wù)功能。近年來，由于GPS技術(shù)不斷的推廣發(fā)展，以及廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域與行業(yè)，我國的測繪定位技術(shù)也有了非常大的變化。工程項目能夠在全球定位系統(tǒng)之下實現(xiàn)監(jiān)測對象的完全覆蓋，進(jìn)而有利于工程項目監(jiān)測活動的開展。全球定位系統(tǒng)不僅可以將工程項目的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與保存，還能夠?qū)Ω鱾€項目進(jìn)行實時的觀測并不斷地收集新增的數(shù)據(jù)，并且依據(jù)終端系統(tǒng)軟件運(yùn)算得到最后的結(jié)果。這樣可以有利于工程項目進(jìn)行快速的定位，進(jìn)而有效降低整個工程的施工期，大幅提升施工效率，之后再次推動工程測量的進(jìn)一步應(yīng)用以及發(fā)展。然而，全球定位系統(tǒng)在應(yīng)用過程中也會有一定的風(fēng)險。在采集數(shù)據(jù)的過程中，有可能會發(fā)生數(shù)據(jù)丟失或者被盜的現(xiàn)象，這樣就會使得數(shù)據(jù)的有效性大幅降低，甚至?xí)砀訃?yán)重的危害。所以，對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的強(qiáng)化管理，并且及時進(jìn)行數(shù)據(jù)備份，能夠有效提升數(shù)據(jù)的安全性，在工程測量環(huán)節(jié)一定要注意這一點[2]。

2.3 管線探測技術(shù)

在城市的基礎(chǔ)設(shè)施方面，地下管線是其非常重要的一部分，管線的空間地理位置分布和其具體的屬性是整個城市規(guī)劃建設(shè)管理當(dāng)中非常重要的一項信息。在沒有進(jìn)行開挖的狀況下，對地下管線的走向和深埋進(jìn)行探測，通常都會用到管線探測儀。依據(jù)探測的原理，可以將管線探測儀分為2種：一種是依據(jù)電磁感應(yīng)的原理，對金屬管線，電纜光纜以及一些具有金屬標(biāo)志線的非金屬管線進(jìn)行探測，這種探測方式被稱為管線探測儀；另一種就是通過電磁波對所有材質(zhì)的地下管線，或者也可以對地下的掩埋物進(jìn)行查找，這種方式也稱作管線雷達(dá)探測。管線探測儀通常都由兩部分構(gòu)成，即發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。發(fā)射機(jī)能夠?qū)μ綔y的管線放出一個具有特殊頻率的信號電流，通常都會用感應(yīng)法、夾鉗法和直聯(lián)法三種激發(fā)的模式來進(jìn)行。而接收機(jī)就需要接收管道當(dāng)中的磁場信號，線圈形成感應(yīng)電流之后，計算出管道的走向以及路徑。用的最多的主要有三種接收模式，一是寬峰模式，二是谷值模式，最小值，三是峰值模式，即最大值。此外，目前較為先進(jìn)的儀器一般都會帶有峰值的箭頭模式，這種模式將谷值和峰值的優(yōu)點相結(jié)合，能夠?qū)⒉僮饕愿又庇^的形式呈現(xiàn)出來。另外，還有羅盤的導(dǎo)向，就是用來指出管線走向的輔助部件。除了這些，還有一些其他的附件用來配合這兩大模式的運(yùn)用。地下管線的勘察辦法包括了隱蔽管線點的物探調(diào)查，開挖調(diào)查以及明顯管線的實地調(diào)查，在具體的實踐過程中，通常都是將這3種辦法結(jié)合使用的[3]。

2.4 RS技術(shù)

依托航空攝影技術(shù)而形成的遙感技術(shù)，興起與20世紀(jì)60年代。1972年，美國發(fā)射的第一顆陸地衛(wèi)星標(biāo)志著航天遙感時代的到來。在對地理觀測獲取基礎(chǔ)信息工作當(dāng)中，遙感技術(shù)是非常重要的一種手段，遙感技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍大面積的同步測量，在數(shù)據(jù)的有效性與綜合性方面水平也較高。總而言之，該技術(shù)對工程的測量意義十分重大，而且很快就在工程測量領(lǐng)域得到了普及與應(yīng)用。遙感技術(shù)的快速發(fā)展改善了中、小比例尺圖形數(shù)據(jù)收集情況，而且使得城市能夠基本實現(xiàn)地形圖的工程測量任務(wù)，并且在全色光譜分辨率方面也有了大幅度的提升，是目前觀測基礎(chǔ)地理信息較為有效的方法。這些顯著的優(yōu)勢使得遙感技術(shù)在工程測量當(dāng)中所占的比重越來越大，現(xiàn)如今，測繪技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)無法脫離遙感技術(shù)，工程測量技術(shù)發(fā)展也離不開遙感技術(shù)的支持。

2.5 水下地形測量

水下的地形探測主要包括側(cè)身和定位兩大內(nèi)容，到目前為止，用來進(jìn)行水上定位的辦法還是通過衛(wèi)星定位的形式來完成的，主要是通過多波束測深系統(tǒng)和回聲測深儀來完成。回聲測深儀可以通過水深換能器垂直的向下發(fā)射出聲波，并且接收到水底的回波。然后，再依據(jù)回波時間與聲速進(jìn)而計算出被測點的具體水深。最后，根據(jù)水深的變化狀況，就能夠了解到水下的地形狀況。而多波束的探深系統(tǒng)可以一次性獲取與航向垂直方向幾十個，甚至是上百個海底探測點的水深數(shù)據(jù)值，這就可以反映出一定寬度范圍的水深吊帶。該模式所反映出的水下地形更加的細(xì)致，而且比單波束的水深測量所得地形也更加真實。

通常情況下，會利用GPS對水下的地形進(jìn)行水底點的平面位置測定，再結(jié)合測深儀測定出水底點的深度，加上瞬時的潮位資料，從而得出點位的高層。如果不符合驗潮的條件時，這種模式?jīng)]有辦法測出觀測點的高程數(shù)據(jù)。最近出現(xiàn)了一種在無驗潮的模式下，對水下的地形進(jìn)行測量的辦法。這種方法不需要對潮位進(jìn)行專門的測定，直接使用動態(tài)的GPS技術(shù)就能夠測量出換能器的高層，再運(yùn)用側(cè)量儀得出水深，結(jié)合其他的相關(guān)數(shù)據(jù)，就能夠最終計算出高精度的水底點高程[4]。

3 結(jié)語

現(xiàn)代的工程測量技術(shù)經(jīng)過了幾十年的發(fā)展與更新，逐漸具備了專業(yè)化、智能化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化以及數(shù)字化等方便的功能，這對建筑工程的測量工作的影響非常大。其能夠在最大程度上降低工程測量方面的工作投入量，工程測量的危險系數(shù)也會降低，工作效率則得到了有效提升，從而使得工程建設(shè)的質(zhì)量與進(jìn)度得到了保障。

[1] 繆健軍.建筑工程測量中數(shù)字測量技術(shù)應(yīng)用分析[J].宏觀經(jīng)濟(jì)管理，2017（S1）：68.

[2] 張永慶.數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用探析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016（15）：114.

[3] 李楠.工程測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用及精度分析[J].山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2015（2）：110.

[4] 邱中軍.探討現(xiàn)代工程測量新技術(shù)的應(yīng)用[J].信息系統(tǒng)工程，2013（ 1）：100.