現(xiàn)代測量工程學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀與展望

山東省煤田地質(zhì)局第二勘探隊 山東 濟寧 272000

引言

1 測量工程概述

測量工程具有較強的專業(yè)性和技術(shù)性,一般情況下,測量工程也可稱為工程測繪。測量工程專業(yè)涉及多門學(xué)科,總體來說,綜合性較強。測量工程主要研究地理空間、電子信息與物體慣性等科學(xué)的基本理論與技術(shù),并研究利用這些技術(shù)測定建筑物的三維特征及其與指定參考系的關(guān)系、運動物體的特征及其多維參數(shù),研究這些技術(shù)在工程中應(yīng)用的基本理論與方法。工程建筑的科學(xué)性和合理性需要測量工程數(shù)據(jù)做支撐。測量工程人員不僅需要有扎實的數(shù)學(xué)、外語和計算機能力,還要有較強的專業(yè)測繪技術(shù),隨著現(xiàn)代空間測量技術(shù)以及地理信息系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展,測量工程的技術(shù)性和專業(yè)性要求越來越高。通過測繪技術(shù),空間地理位置及相關(guān)信息都可以實際反映在測繪圖紙上,這些信息和要素是進行工程科學(xué)合理設(shè)計的關(guān)鍵。工程測繪圖紙中會根據(jù)工程所在地的實際情況,將該地的地形地勢、地表狀況、周圍環(huán)境狀況等信息呈縮小版形式反映出來,生動準確的為工程設(shè)計和工程研究提供直觀模型。到測量質(zhì)量的標準與否,這是硬性條件,要方法、培養(yǎng)測量人員和改進測量設(shè)備入手,只有這樣才能切實保證測量工程的科學(xué)性,因此,在人員配備上析,避免了實地勘測和考察以及相關(guān)的位置問題,在工程施工過程中,仍然需要測繪工程數(shù)據(jù)做為動態(tài)分析依據(jù)。與測量目標相關(guān)的各種因素復(fù)雜且多變但無論何種特征,在某種程度上都有共性,利用髙科技的地理信息分析系統(tǒng)借助科學(xué)方法可以將實際地形地表特征抽象出來利用軟件進行分析,這樣既節(jié)約了人力物力又提高了數(shù)據(jù)分析的準確性和效率。通常情況下測量工程的主要工作包括控制測量、線路測量、施工測量、碎步測量和施工效果放樣測量過程中也要分析和處理相關(guān)的各種數(shù)據(jù)。

2 現(xiàn)代工程學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 地面三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用 在工程測量當中,地面三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理兩個部分。其中,數(shù)據(jù)采集工作主要包括測量、掃描兩個部分。在測量的過程中,不僅要充分考慮到平面數(shù)據(jù),同時也要對地面高程數(shù)據(jù)進行測量。數(shù)據(jù)掃描的方式有兩種:①三維激光逐步掃描;②標靶坐標掃描。由于不同的工程測量環(huán)境相差較大,大型工程需要多站掃描才能夠完全覆蓋研究對象,因此在掃描的過程中應(yīng)格外注意拼接縫。為了確保每一站的數(shù)據(jù)掃描能夠順利連接,可采用數(shù)據(jù)拼接的方法,設(shè)置標靶數(shù)量,獲得標靶的數(shù)據(jù)與空間位置,而后實現(xiàn)多站掃描圖的拼接[2]。同時,不同的工程測量精度要求不同,在進行地面三維激光掃描之前,應(yīng)明確掃描的精確度,使其符合工程標準,防止二次掃描事件的發(fā)生。從以上地面三維激光掃描步驟可以看出,掃描后的數(shù)據(jù)量十分龐大,需要大量存儲空間與數(shù)據(jù)處理空間。傳統(tǒng)的測繪軟件是無法直接處理掃描數(shù)據(jù)的,需要將大量的點云數(shù)據(jù)導(dǎo)入后,對數(shù)據(jù)進行與處理工作,無規(guī)則抽析。根據(jù)實地工程地面勘測的情況,人工篩選數(shù)據(jù),再進行平面圖繪制。平面圖繪制工作的開展需要依賴特定的軟件平臺,結(jié)合圖例,將地面特征表示出來,根據(jù)實物的比例尺進行標定。而后結(jié)合高程數(shù)據(jù),利用專業(yè)軟件生成三角網(wǎng)模型,得到3D圖像。完成后的三維圖像可在軟件操作下獲取查看地表斷面的數(shù)據(jù)情況,大大提高了工程測量數(shù)據(jù)的應(yīng)用效率。

2.2 數(shù)字化繪圖技術(shù) 在進行工程測量過程中,繪圖工作是極為重要的一個環(huán)節(jié),在具體進行工程測量過程中科學(xué)應(yīng)用數(shù)字化繪圖技術(shù),不僅能夠?qū)崿F(xiàn)繪圖效率的有效提升,同時還可以進一步保障其精準度,簡化傳輸和存儲工作,具有較為廣泛的應(yīng)用。在具體進行繪圖作業(yè)時,必須確保相關(guān)工作人員認真負責,全面收集工程信息,嚴格基于相關(guān)要求進行數(shù)據(jù)的采集工作,整理工作和錄入工作,對其各環(huán)節(jié)工作水平進行更高程度的保障,以此為基礎(chǔ),能夠進一步提升繪圖質(zhì)量,對施工現(xiàn)場地理面貌進行更為真實的呈現(xiàn)。在擬定草圖時,數(shù)字繪圖的有效應(yīng)用能夠在一定程度內(nèi)規(guī)避一些問題,對其繪圖中存在的失誤進行及時修正,保障數(shù)字繪圖質(zhì)量。改技術(shù)具體包括電子平板模式和一體化模式兩種,其中一體化模式具有更高的精確度,工作和維護也較為簡單,具有較為廣泛的應(yīng)用。而電子平板模式通常具有較為突出的機動性和靈活性,反饋時間普遍較短,同時,成圖具有較高的精確度。

2.3 GPS定位技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用 GPS定位技術(shù)是美國在20世紀70年代開始進行研制的,研制時間長達20年,耗費200億美元的巨資,終于在20世紀90年代初全面建設(shè)完成。GPS定位技術(shù)可以進行海陸空三維導(dǎo)航,并且取代了以往長期使用的測角、測距等技術(shù)。GPS定位技術(shù)不僅具有精確的定位功能,還具有使用成本低和精度高的優(yōu)點,也是其能取代傳統(tǒng)測量方法的原因。目前,GPS定位技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用在各個領(lǐng)域,我國的城市控制網(wǎng)、工程控制網(wǎng)的建立和改造,石油勘察、高速公路建設(shè)、地下鐵路建設(shè)等領(lǐng)域都利用GPS定位技術(shù)。隨著GPS定位技術(shù)的發(fā)展,定位的精準度不斷提升,在航空領(lǐng)域、實時導(dǎo)航、運載工具監(jiān)控等方面都有很好的發(fā)展前景。

結(jié)語

總而言之,三維激光掃描技術(shù),GPS技術(shù),數(shù)字化繪圖技術(shù)是目前較為常見的幾種工程測繪測量技術(shù),對其進行科學(xué)應(yīng)用,能夠?qū)ζ涔こ探ㄔO(shè)質(zhì)量進行更高程度的保障,使其更好地滿足現(xiàn)代建筑行業(yè)發(fā)展需求,為國家經(jīng)濟水平的有效提升奠定堅實的基礎(chǔ)。