現(xiàn)代工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

陳珊珊 楊曉偉

摘 要：隨著我國(guó)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，測(cè)量技術(shù)的發(fā)展日新月異，精度也越來越高，速度越來越快，這對(duì)建筑施工的順利進(jìn)行提供了科學(xué)依據(jù)。本文就現(xiàn)代工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行研究和探討，對(duì)今后建筑行業(yè)在工程測(cè)量方面的應(yīng)用提供理論的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：工程測(cè)量；發(fā)展；應(yīng)用

一、工程測(cè)量技術(shù)

工程測(cè)量技術(shù)是研究建筑工程在設(shè)計(jì)、施工和管理各個(gè)過程中測(cè)量工作的理論、技術(shù)和方法。為工程建設(shè)提供精確的測(cè)量數(shù)據(jù)和大比例尺地圖，保障工程選址合理，按設(shè)計(jì)施工和進(jìn)行有效管理。在工程施工階段對(duì)工程進(jìn)行形變觀測(cè)和沉降監(jiān)測(cè)以保證工程運(yùn)行正常。工程測(cè)量按研究的對(duì)象可以分為：建筑工程測(cè)量、水利工程測(cè)量、礦山工程測(cè)量、鐵路工程測(cè)量、公路工程測(cè)量、輸電線路與輸油管道測(cè)量、橋梁工程測(cè)量、隧道工程測(cè)量、軍事工程測(cè)量等。

二、測(cè)繪技術(shù)及分類

測(cè)繪技術(shù)是工程測(cè)量的核心技術(shù)，目前我國(guó)建筑行業(yè)經(jīng)常使用的

基本為三種工程測(cè)繪技術(shù)：也被稱為“3S技術(shù)”，即：GIS（地理信息系統(tǒng)技術(shù)）、GPS（全球定位技術(shù)）和RS（遙感技術(shù)），3S測(cè)繪技術(shù)有著很大的發(fā)展空間和廣泛的發(fā)展前景，其中二者合一或者三者合為一形成的測(cè)繪系統(tǒng)，測(cè)繪功能更為強(qiáng)大，更加便于各種環(huán)境和空間信息進(jìn)行收集和處理。

1、GIS系統(tǒng)

GIS是地理信息系統(tǒng)技術(shù)的簡(jiǎn)稱，這種技術(shù)是利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)圖形和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)對(duì)建筑所使用的相關(guān)空間進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的一種測(cè)繪系統(tǒng)，該系統(tǒng)是將測(cè)量、地理和計(jì)算機(jī)技術(shù)通過技術(shù)手段進(jìn)行有效的融合，形成一種綜合性比較強(qiáng)大的測(cè)量技術(shù)。這種技術(shù)可以將地球上任何一個(gè)空間的一些物質(zhì)的空間位置進(jìn)行有效的結(jié)合，將其具體的位置通過計(jì)算直觀的顯示在計(jì)算機(jī)上。地理信息系統(tǒng)技術(shù)不僅是一種公共的地理定位技術(shù)，還可以用三維技術(shù)將物體在地球空間的地理信息很豐富的表達(dá)出來，在建立各種地理信息系統(tǒng)時(shí)，首先要對(duì)現(xiàn)有的地圖進(jìn)行一些數(shù)字處理，數(shù)字化和標(biāo)準(zhǔn)化是建立地理信息系統(tǒng)一個(gè)關(guān)鍵的特點(diǎn)，地理信息系統(tǒng)能對(duì)建筑所使用空間的地理信息進(jìn)行有效的收集，并對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，這對(duì)工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展起著十分重要的作用，目前國(guó)內(nèi)大多的工程項(xiàng)目都使用GIS系統(tǒng)對(duì)工程整體空間進(jìn)行地理信息采集和分析處理，比如一些水利工程建設(shè)過程中，在設(shè)計(jì)前，通過對(duì)水利工程沿線各種地理空間的信息進(jìn)行收集處理，對(duì)工程的設(shè)計(jì)及施工方案的確定十分有力。

2、GPS系統(tǒng)

GPS系統(tǒng)是全球定位技術(shù)的簡(jiǎn)稱，它是一項(xiàng)十分重要的工程測(cè)繪技術(shù)，目前在我國(guó)在建筑行業(yè)上的應(yīng)用十分普遍。GPS全球定位系統(tǒng)具有對(duì)地球上任何一個(gè)物質(zhì)進(jìn)行全方位定位、觀測(cè)和導(dǎo)航，該系統(tǒng)是上世紀(jì)60-70年代開發(fā)研制的，GPS全球定位系統(tǒng)包含空間各個(gè)星座、地面上的各個(gè)位置及用戶設(shè)備三個(gè)方面，可以對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行點(diǎn)、線、面等位置信息的確定，由于測(cè)量的精度高、清晰度高、三維顯象等特點(diǎn)，在我國(guó)各個(gè)行業(yè)都得到了廣泛應(yīng)用，比如在工程測(cè)量、民用交通、土地利用、森林資源等方面均有應(yīng)用。隨著GPS全球定位系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展，在此技術(shù)上又研制出一種叫RTK系統(tǒng)技術(shù)，即實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)，RTK系統(tǒng)技術(shù)可以對(duì)流動(dòng)站進(jìn)行實(shí)時(shí)定位和監(jiān)測(cè)，在一定的范圍內(nèi)測(cè)量精度可達(dá)到厘米級(jí)，RTK系統(tǒng)技術(shù)是一種全新的定位測(cè)量技術(shù)。

3、RS系統(tǒng)

RS遙感技術(shù)是上世紀(jì)60年代開發(fā)研制出來的一種測(cè)量技術(shù)，它的測(cè)量特點(diǎn)是不直接與被研究的物體目標(biāo)進(jìn)行接觸，就可以對(duì)物體目標(biāo)的各種特征信息進(jìn)行有效的掌握，如電磁波的反射、輻射及發(fā)輻射等，通過RS遙感技術(shù)將目標(biāo)的各種信息進(jìn)行傳遞處理之后，研究者可以對(duì)最后的結(jié)果進(jìn)行分析研究，得出有價(jià)值的信息。RS遙感技術(shù)中的遙感包含著很多種技術(shù)，如：攝影、陸地、衛(wèi)星導(dǎo)航等，根據(jù)被測(cè)物體的波普性質(zhì)的不同，RS遙感技術(shù)被分成多種技術(shù)，如電磁波遙感技術(shù)、聲吶傳感技術(shù)、物理場(chǎng)遙感技術(shù)等，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，遙感技術(shù)的發(fā)展也突飛猛進(jìn)，從最初的可見光到現(xiàn)代的紅外線及微波，從單個(gè)波段技術(shù)到多個(gè)波段技術(shù)，遙感技術(shù)也在不斷的適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展。在建筑工程方面，RS遙感技術(shù)主要應(yīng)用在地理信息系統(tǒng)提供的相應(yīng)的信息源，而GIS是地理信息系統(tǒng)技術(shù)卻為RS遙感技術(shù)提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理和分析手段。如：圖像處理。

三、地理信息系統(tǒng)技術(shù)在建筑工程方面的應(yīng)用

1、GIS地理信息系統(tǒng)建筑工程方面的應(yīng)用

GIS地理信息系的技術(shù)主要是通過對(duì)建筑物所在范圍內(nèi)的地理信息進(jìn)行收集并以此構(gòu)建空間模型，這樣就可以直觀的對(duì)建筑物所在范圍內(nèi)相關(guān)地質(zhì)信息進(jìn)行展示，其功能對(duì)于我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展起著很重要的作用。比如在我國(guó)高速路和高鐵建設(shè)初期，都需要對(duì)整個(gè)道路沿線地形情況進(jìn)行測(cè)繪，同時(shí)還要對(duì)道路沿線的地質(zhì)、地貌進(jìn)行測(cè)繪，測(cè)繪結(jié)束后，工程技術(shù)人員以此為依據(jù)對(duì)道路的走向進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)不利于道路建筑的地段采取相應(yīng)的技術(shù)措施或者繞開的措施制定施工方案。同時(shí)可以利用GIS地理信息系統(tǒng)強(qiáng)大的空間建模功能，可以在帶形狀的地形圖基礎(chǔ)上構(gòu)建地形空間分析模塊完成對(duì)比分析，為高速公路、鐵路的定線及工點(diǎn)布設(shè)設(shè)計(jì)提供最合理、經(jīng)濟(jì)性及安全性等科學(xué)測(cè)量依據(jù)。結(jié)合地質(zhì)勘查技術(shù)數(shù)據(jù)對(duì)沿線設(shè)置的一些構(gòu)建物如隧道、橋梁等適宜性、穩(wěn)定性及安全性評(píng)價(jià)提供科學(xué)的依據(jù)，采用GIS地理信息系統(tǒng)進(jìn)行工程測(cè)量，既節(jié)省了大量的人力、物力又可以為設(shè)計(jì)提供科學(xué)準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)，為建筑行業(yè)的發(fā)展起到了推動(dòng)作用。

2、GPS全球定位系統(tǒng)在建筑工程方面的應(yīng)用

GPS全球定位系統(tǒng)的主要功能是對(duì)時(shí)間和距離進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量，它具有精度高、抗干擾性強(qiáng)、測(cè)量速度快等優(yōu)點(diǎn)，因此被我國(guó)建筑企業(yè)廣泛應(yīng)用。

2.1制定測(cè)量計(jì)劃。在使用GPS全球定位系統(tǒng)之前首先要制定一個(gè)行之有效的測(cè)量計(jì)劃，對(duì)建筑工程的周邊環(huán)境、基站的位置和要求的測(cè)量精度要有一個(gè)總體要求；下一步就是要選擇測(cè)量人員和控制網(wǎng)絡(luò)，使用GPS全球定位系統(tǒng)之前要對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置，在系統(tǒng)設(shè)置時(shí)要避開信號(hào)干擾較大的地方，防止信號(hào)干擾強(qiáng)使測(cè)量精度下降；最后在測(cè)量項(xiàng)目地區(qū)進(jìn)行選擇時(shí)要盡量選擇空曠的位置，避開高層建筑，開始測(cè)量時(shí)要對(duì)照GPS全球定位系統(tǒng)的手薄，當(dāng)同時(shí)可以接收到4顆衛(wèi)星數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行測(cè)量，才能確保測(cè)量的有效性。

2.2測(cè)量過程中的操作。一般情況下，GPS全球定位系統(tǒng)的要與RTK測(cè)量技術(shù)相結(jié)合，一般要選擇靜態(tài)相對(duì)定位法，要選擇架設(shè)基站地點(diǎn)，在架設(shè)前一定要保持三腳架的平衡，要將GPS全球定位系統(tǒng)的手薄及頭部調(diào)整好后進(jìn)行儀器測(cè)量，測(cè)量時(shí)要嚴(yán)格執(zhí)行測(cè)量計(jì)劃，測(cè)量時(shí)將附近使用手機(jī)及對(duì)講機(jī)全部關(guān)閉，數(shù)據(jù)采集時(shí)盡量收集多組數(shù)據(jù)后進(jìn)行平均，減少誤差增加。

3、RS遙感技術(shù)在建筑工程方面的應(yīng)用

目前我國(guó)RS遙感技術(shù)有以下兩種測(cè)量技術(shù)，即：航空遙感技術(shù)和航天遙感技術(shù)。航天遙感技術(shù)是采用空中飛行棋和衛(wèi)星等設(shè)備進(jìn)行相關(guān)信息數(shù)據(jù)的采集，獲得實(shí)際測(cè)繪的結(jié)果，這種測(cè)繪方式一般應(yīng)用在地質(zhì)圖、地形圖及地面模型編制等工作方面。我國(guó)的航天遙感技術(shù)大多數(shù)都應(yīng)用在農(nóng)田數(shù)量、河流的地形地貌的測(cè)量工作，在工程測(cè)量方面，采用遙感技術(shù)可以借助高分辨率的航空攝影儀和專用遙感衛(wèi)星來完成同步測(cè)繪工程的建設(shè)和采集工程數(shù)據(jù)信息的目標(biāo)，測(cè)量技術(shù)人員還可以借助遙感技術(shù)來獲取工程項(xiàng)目在過程的中的影像圖，最后完成工程測(cè)繪。

結(jié)束語(yǔ)：工程測(cè)繪的精度直接影響工程建筑的現(xiàn)場(chǎng)施工及工期，現(xiàn)代工程測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，不僅節(jié)約了大量人力和物力，同時(shí)提高了工程測(cè)繪的精確度和測(cè)繪速度，為工程建筑企業(yè)提供更多可靠的依據(jù)，為建筑工程的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]姚海軍.現(xiàn)代工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究2017（05）：77，105.

[2]郭云學(xué).測(cè)繪技術(shù)在現(xiàn)代工程測(cè)量中的應(yīng)用.[J]信息化建設(shè).2016（02）266-266.