現(xiàn)代工程測量技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用

黃德倫

【摘 要】近年來我國工程測量技術(shù)發(fā)展迅速，工程測量技術(shù)和GPS測量技術(shù)、攝影測量技術(shù)、地面測量儀器等的融合使工程測量水平更加提高。

【關(guān)鍵詞】工程測量；技術(shù)；應(yīng)用

引言：

在工程建設(shè)的設(shè)計(jì)、施工和管理各階段中進(jìn)行測量工作的理論、方法和技術(shù)，稱之為“工程測量”。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各種復(fù)雜的、特殊的、精密的工程建設(shè)不斷增多，相應(yīng)對工程測量技術(shù)的要求也越來越高。

一、工程測量的應(yīng)用

測量學(xué)是研究對地球整體及其表面和外層空間中的各種自然和人造物體上與地理空間分布有關(guān)的信息進(jìn)行采集處理、管理、更新和利用的科學(xué)和技術(shù)。一般的工程建設(shè)基本上可以分為三個(gè)階段，即規(guī)劃設(shè)計(jì)階段、建筑施工階段及經(jīng)營管理階段。

1、工程勘察設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

任何一項(xiàng)工程都需按照設(shè)計(jì)與實(shí)際環(huán)境相結(jié)合進(jìn)行選址與勘測設(shè)計(jì)，在勘察設(shè)計(jì)階段的主要測量工作包括：提供各種比例尺的地形圖與數(shù)字地形資料，并為工程地質(zhì)勘探、水文地質(zhì)勘探以及水文測驗(yàn)等進(jìn)行測量。對于重要的工程或在地質(zhì)條件不良的地區(qū)進(jìn)行建設(shè)，還要對地層的穩(wěn)定性進(jìn)行觀測。

2、工程施工建設(shè)階段的應(yīng)用

施工建設(shè)階段需要將工程中設(shè)計(jì)目標(biāo)的位置標(biāo)定在現(xiàn)場，作為實(shí)際施工的依據(jù)。在施工過程中還需對工程進(jìn)行監(jiān)理檢測，以確保工程的質(zhì)量。工程施工建設(shè)階段的測量工作主要分為施工測量和監(jiān)理測量兩部分。施工測量的主要內(nèi)容為施工控制網(wǎng)的建立和施工放樣；監(jiān)理測量的工作主要為檢查并審核施工測量數(shù)據(jù)。

3、運(yùn)營管理階段的應(yīng)用

工程竣工后，需要測繪工程竣工圖或進(jìn)行工程最終定位測量，作為工程驗(yàn)收和移交的依據(jù)。對一些大型工程和重要工程，還需對其安全性和穩(wěn)定性進(jìn)行周期性監(jiān)測，為工程的安全運(yùn)營提供保障。工程運(yùn)營管理階段測繪的主要任務(wù)是工程建筑的變形觀測。針對不同的工程對象，需要采用不同的測量方式。

二、工程測量技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

1、由于GPS的獨(dú)特性，使其在水利水電測量中也有廣闊的應(yīng)用

由于GPS測量儀在水利水電工程中的應(yīng)用，測量不再受到地形地勢等條件的影響，通過控制測量的觀測方法和布局類型，大大減少了傳統(tǒng)測量中的傳算點(diǎn)和過度點(diǎn)的測量工作，使控制選點(diǎn)變的較為靈活。并且控制測量也可以不受到時(shí)間、天氣等自然條件的影響了。特別是在中小型水利水電工程中，GPS測量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)的更為明顯。因?yàn)樵谥行⌒退婍?xiàng)目中，控制測量的方法得到了極大的簡化，也可以根據(jù)需要選擇布點(diǎn)，在此應(yīng)用GPS高精度的特點(diǎn)，測量工作可以大量節(jié)省人力資源和減小工作的時(shí)間和勞動的強(qiáng)度。

2、數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用

測繪技術(shù)發(fā)展在很早的時(shí)候，測繪方法單一，科技水平低下，地理測繪需要依靠工程勘測來進(jìn)行，這種方法不利于施工地域整體性勘測，容易形成測繪誤差。當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及和應(yīng)用，GPS、Google、Eerth等地理信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在測繪技術(shù)中的運(yùn)用使測繪技術(shù)發(fā)生革命性的變革，研發(fā)出了數(shù)字化的測繪軟件，優(yōu)化了地理測繪水平。另外加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)集成數(shù)字技術(shù)在工程測繪中的使用能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享，能更加方便、快捷地對測繪目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行地理信息模擬分析，能對數(shù)據(jù)庫信息進(jìn)行備份從而提高工作的安全性和效率。

3、攝影測量技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

攝影測量技術(shù)從處理對象上來看，可以分為航空攝影測量、也面攝影測量、衛(wèi)星攝影測量等，通常所見的攝影測量技術(shù)處哩有空中的三角測量、數(shù)字地面模型成像、正攝影測量、地物測繪等。攝影測量技術(shù)提供的三維空間信息是不需要以接觸被測物體為前提的；其單相機(jī)系統(tǒng)在十米范圍內(nèi)測量精準(zhǔn)度能達(dá)到0.08毫米，雙相機(jī)系統(tǒng)能達(dá)到0.17毫米；測量的速度非常快且受環(huán)境影響度小，所以即便是在不穩(wěn)定環(huán)境中也可以繼續(xù)測量；在進(jìn)行工程測量工作中單相機(jī)系統(tǒng)只需要一人攜帶到現(xiàn)場就可以了，所以其便攜度也非常高。攝影測量技術(shù)結(jié)合了GPS、計(jì)算機(jī)技術(shù)后能在達(dá)到非接觸則量、高精準(zhǔn)度、快速測量、強(qiáng)大的不穩(wěn)定環(huán)境測量技術(shù)、良好的便攜度。所以它的測量高效率使得它在城市工程測量領(lǐng)域中起到了越來越重要的作用。在現(xiàn)代測繪技術(shù)中又分高程控制測量和平面控制測量，它們在工程測量中也具有廣泛的應(yīng)用。

4、高程控制測量與平面控制測量在工程測量中的應(yīng)用

（1）高程控制測量

高程控制測量是一種水準(zhǔn)測量，它主要測量隧道洞口及井口水準(zhǔn)點(diǎn)的高程。在一定距離中設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)并將其組成水準(zhǔn)路線所形成的網(wǎng)形是高程控制網(wǎng)。水準(zhǔn)點(diǎn)最終要達(dá)到設(shè)站少、精度高、觀測快的效果。它在工程測量中的具體應(yīng)用體現(xiàn)在高程控制點(diǎn)的布設(shè)、水準(zhǔn)測量檢核與測站計(jì)算中。高程測量的方法包含了水準(zhǔn)測量法、電磁波測距三角高程測量法。水準(zhǔn)點(diǎn)適合在土質(zhì)堅(jiān)硬長期使用的地方設(shè)置，其設(shè)置的距離應(yīng)符合等級規(guī)定的安排。水準(zhǔn)測量在兩次觀測高差較大超限時(shí)進(jìn)行重新測量，重測結(jié)果與原先的測量結(jié)果進(jìn)行對比，比較的差值不超過時(shí)限時(shí)取三次結(jié)果的平均數(shù)作為測量的最后結(jié)果。而檢核水準(zhǔn)測量時(shí)首先計(jì)算檢核，閉合差若計(jì)算下來超限則需要重新測量；其次進(jìn)行測站檢核，在測完兩次的高差之后若是超過了限制數(shù)字則要重新測量。在進(jìn)行測量時(shí)需要注意的是使用一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)作為高程起算點(diǎn)，提高觀測精準(zhǔn)度。

（2）平面控制測量

所謂的平面控制測量就是指測定控制點(diǎn)的平面位置工作。平面控制測量的常規(guī)方法有三角測量、精密導(dǎo)線測量和交會法定點(diǎn)測量。所謂三角測量就是指將地面的控制點(diǎn)組成相互連接的三角形，擴(kuò)展成網(wǎng)狀后就簡稱三角網(wǎng)，而三角點(diǎn)則為用三角測量方法確定的平面控制點(diǎn)。精密導(dǎo)線測量與三角測量不同的地方在于將地面的控制點(diǎn)相鄰點(diǎn)連接成為直線最終構(gòu)成的折線形，簡稱導(dǎo)線網(wǎng)，相似的，導(dǎo)線點(diǎn)則為用導(dǎo)線測量方法確定的平面控制點(diǎn)。

5、水下地形測量是江河湖泊與海洋開發(fā)的前期基礎(chǔ)性工作

水下地形測量主要包括定位和測深兩個(gè)部分。目前的水上定位手段主要采用衛(wèi)星定位的形式。測深主要靠回聲測深儀或多波束測深系統(tǒng)進(jìn)行?；芈暅y深儀利用水聲換能器垂直向下發(fā)射聲波并接收水底回波，根據(jù)回波時(shí)間和聲速來確定被測點(diǎn)的水深，通過水深的變化就可以了解水下地形的情況。多波束測深系統(tǒng)能一次給出與航線垂直的平面內(nèi)幾十個(gè)甚至百余個(gè)海底被測點(diǎn)的水深值，形成一定寬度的全覆蓋的水深條帶，可以比較可靠地反映出水下地形的細(xì)微起伏，比單波束的水深測量確定水下地形更真實(shí)。水下地形測量的一般模式是利用GPS測定水底點(diǎn)的平面位置，利用測深儀測定水底點(diǎn)的深度，附之以瞬時(shí)潮位資料，獲得點(diǎn)位的高程。當(dāng)驗(yàn)潮條件不具備時(shí)，該模式將不能獲得測點(diǎn)的高程。目前出現(xiàn)了一種無驗(yàn)潮模式下的水下地形測量模式，它不用專門測定潮位，而直接利用動態(tài)GPS技術(shù)測量換能器的平面位置和高程，利用測深儀測得水深，輔之以姿態(tài)測量和補(bǔ)償，計(jì)算獲得高精度的水底點(diǎn)高程。

三、工程測量新技術(shù)發(fā)展方向

全球衛(wèi)星定位技術(shù)的發(fā)展為工程測量提供了一種新的測量技術(shù)手段，使工程測量發(fā)生了革命性變革，并且為測量成果質(zhì)量的穩(wěn)定、可靠和作業(yè)效率的提高提供了有力保障。工程測量技術(shù)的發(fā)展不斷地對工程測量提出新的要求，給工程測量帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和極好的機(jī)遇。定位系統(tǒng)（GPS）、攝影測量與遙感（RS）、管線探測和激光雷達(dá)等先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，使工程測量的手段、方法和理論產(chǎn)生了深刻的變化。工程測量的領(lǐng)域在進(jìn)一步擴(kuò)展，正朝著測量數(shù)據(jù)采集和處理的自動化、實(shí)時(shí)化和數(shù)字化方向發(fā)展。在這種狀況下，要求我國的工程測量人員必須隨著測量技術(shù)的發(fā)展不斷更新自己的技術(shù)水平，只有這樣才能夠?qū)π碌臏y量設(shè)備進(jìn)行正確的操作，在工程測量工作的開展中才能提供精確的數(shù)據(jù)，為工程的施工創(chuàng)造良好的條件。

結(jié)束語：

總之，工程測量工作是中國建筑工程項(xiàng)目中不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié)，對于動工質(zhì)量的提升有一定的作用，因此一定要把測量工作做好，這樣才會推動企業(yè)的市場競爭力和經(jīng)濟(jì)效益的提高.

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