工程測量技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望

李英芳

（湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410131）

1 工程測量技術(shù)概述

工程測量技術(shù)，應(yīng)用了現(xiàn)代計算機技術(shù)，并結(jié)合應(yīng)用激光技術(shù)以及微電子技術(shù)等現(xiàn)代新型先進技術(shù)，很大程度上提升了工程測量技術(shù)的水平。當(dāng)前工程中的精密項目隨著工程量的增多也越來越多，使得工程測量技術(shù)的創(chuàng)新能力日益加強，并且實現(xiàn)了測量中數(shù)據(jù)信息的實時性。隨著數(shù)字化的出現(xiàn)，工程測量技術(shù)也更加精準(zhǔn)并更符合規(guī)范，特別是將GPS 與RS 等各種技術(shù)與先進的測量儀器相結(jié)合應(yīng)用到工程測量技術(shù)中，有效提升了測量結(jié)果的精準(zhǔn)程度并促使我國工程建設(shè)進一步發(fā)展。

2 工程測量技術(shù)的特點

2.1 先進的測量儀器

先進的新型的測量地面儀器的使用，可以幫助工程測量技術(shù)水平的提高，并大幅度減輕測量人員的工作壓力，同時由于儀器的先進設(shè)備使得測量結(jié)果比人工測量更加精確，避免了人工測量中出現(xiàn)的誤差。

2.2 全球?qū)Ш蕉ㄎ籊NSS 技術(shù)

工程測量技術(shù)結(jié)合了GNSS 技術(shù)，可以大幅降低人力、物力、財力的消耗，GNSS 技術(shù)的精準(zhǔn)定位比傳統(tǒng)方法測量的用時更加短，且GNSS 技術(shù)的操作十分便捷。GNSS 測量技術(shù)只要測站上空開闊，不要求點間互相通視，不僅可以節(jié)省大量的造標(biāo)費用，還可以讓工程的測繪選點工作更加靈活，也省去了傳統(tǒng)測量中過渡引點的測量工作。工程測量技術(shù)結(jié)合了GNSS 技術(shù)可以大幅度提高工程建設(shè)的效率，也展現(xiàn)了工程測量廣闊的應(yīng)用前景。

2.3 影像測量技術(shù)

工程測量技術(shù)結(jié)合了影像測量技術(shù)，可以在被測區(qū)域內(nèi)對該區(qū)域進行影像監(jiān)控，并且后期借助計算機技術(shù)提取該影像。運用影像測量技術(shù)可以更加快速地汲取結(jié)果并且提高了測量速度，尤其是當(dāng)工程測量結(jié)合了無人機測繪技術(shù)時，使整個工程測量過程更加高效。無人機測繪技術(shù)是利用無人機作為平臺來獲得高清影像的技術(shù)。無人機由于具有體積小、操作靈活方便且成本偏低的優(yōu)點，所以經(jīng)常被用在地質(zhì)偏遠(yuǎn)、環(huán)境較差的區(qū)域。與傳統(tǒng)的航空影像測量技術(shù)相比，無人機測繪技術(shù)可以極快地更新測量區(qū)域的信息數(shù)據(jù)，收獲更清晰的測量影像，由于無人機的自動化技術(shù)，還可以大幅降低經(jīng)濟成本。

3 工程測量技術(shù)的重要性

3.1 資料準(zhǔn)確

工程前期要進行各種準(zhǔn)備工作，需要準(zhǔn)備所有的數(shù)據(jù)與資料的收集，及時讓相關(guān)人員對該工程的實際情況進行了解，為后續(xù)的工程方案設(shè)計以及工程施工提供數(shù)據(jù)支撐。這其中很多工作的開展都建立在工程測量的基礎(chǔ)上，比如圖紙的設(shè)計工程，必須通過各種先進新型技術(shù)結(jié)合工程測量技術(shù)使測量結(jié)果變得更加精準(zhǔn)，幫助工作人員制定出更高質(zhì)量的設(shè)計圖紙以及施工方案，為工程的經(jīng)濟效益提供了保障。

3.2 定位精確

工程測量的精準(zhǔn)程度是整個工程順利竣工的前提。隨著科技的提高，工程測量技術(shù)也逐漸變得完善，定位準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)精準(zhǔn)是其最大的優(yōu)勢與特點，可以保證工程的安全質(zhì)量與順利進展。整個工程中每個項目的進展都依賴于工程測量技術(shù)。

3.3 質(zhì)量保障

驗收也是整個工程的重要環(huán)節(jié)，為了保障整個工程的質(zhì)量要求，必須進行竣工測量工作。通過竣工測量測出的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，可以為工程提供完整的竣工資料。測量所得數(shù)據(jù)可以使工作人員編制出的竣工報告更具備準(zhǔn)確性與真實性，監(jiān)管部門利用這份竣工報告可以對整個工程質(zhì)量進行監(jiān)督，確保了工程的安全性，有利于工程后期的順利運營。

4 工程測量技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

4.1 在工程建設(shè)上的應(yīng)用

工程測量技術(shù)應(yīng)用在工程建設(shè)中，主要是針對工程現(xiàn)場的地貌、地形、地質(zhì)以及水文等等各個方面的信息進行工程測量與數(shù)據(jù)檢測分析。工作人員可以根據(jù)測量結(jié)果制作設(shè)計圖紙，再根據(jù)設(shè)計圖紙進行施工方案的設(shè)計與方案規(guī)劃。在工程的測量過程中，由于當(dāng)?shù)貙嶋H地質(zhì)地貌的細(xì)微變化以及天氣的變化，會影響測量的準(zhǔn)確性和時效性。所以，整個測量過程中應(yīng)根據(jù)工程的要求從多方面提高測量精度，工作人員要根據(jù)測量現(xiàn)場的實際情況來調(diào)整工程測量的周期和手段，來保障整個工程項目數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。

4.2 在礦產(chǎn)資源采集上的應(yīng)用

我國的礦產(chǎn)資源到目前為止還是十分豐富的，這些礦產(chǎn)資源對于我國的工程建設(shè)有著十分重要的作用和深遠(yuǎn)的影響。在對礦產(chǎn)進行資源采集的過程中，工程測量技術(shù)的作用是十分重要的，其可以對礦產(chǎn)資源進行充分采集和開發(fā)，可以從源頭處提高對礦產(chǎn)資源的利用率。工程測量技術(shù)在對礦產(chǎn)資源進行測量的過程中，可以有效融入遙感技術(shù)對礦產(chǎn)資源采集進行實時監(jiān)測，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩砬闆r，為我國礦產(chǎn)測量提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

4.3 在水利工程上的應(yīng)用

水利工程項目一般建設(shè)在偏僻的地方，地形也比較復(fù)雜，傳統(tǒng)的測繪方法在具體實施時，面臨很大的難度。工程測量結(jié)合GNSS 技術(shù)，能夠不受時間、地點等不利條件的影響，在水利工程的踏勘選點、地形圖測繪、工程設(shè)計、施工放樣、竣工及驗收等相關(guān)方面能更有效地完成測量工作，有效提升水利工程測量的效率。工程測量所測繪的地形圖在確定水利設(shè)施建設(shè)的位置、范圍，水庫的淹沒界線、匯水面積等方面起著重要的作用。水利工程測量所得的高程、坐標(biāo)是繪制縱橫斷面圖的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

5 工程測量技術(shù)的發(fā)展前景

5.1 數(shù)據(jù)獲取的自動化

目前，我國的工程測量技術(shù)在進行數(shù)據(jù)的采集整理時，通常都是傳輸?shù)接嬎銠C終端進行數(shù)據(jù)的研究和整理，雖然這對測量結(jié)果的準(zhǔn)確性毫無影響，但獲得測量結(jié)果的實時性十分差，時間會滯后很多。所以在工程測量技術(shù)的未來發(fā)展中，由于工程測量技術(shù)對于數(shù)據(jù)結(jié)果的實時性要求較高，想要及時準(zhǔn)確地獲得現(xiàn)場的數(shù)據(jù)資料，保障工程設(shè)計和工程決策的正確性，有必要實行數(shù)據(jù)獲取及處理的自動化流程。電子全站儀、電子水準(zhǔn)儀、GNSS 接收機都是自動化進行數(shù)據(jù)獲取，大比例尺測圖系統(tǒng)、水下地形測量系統(tǒng)、大壩變形監(jiān)測系統(tǒng)等都可實現(xiàn)或都已實現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取及處理的自動化。用測量機器人還可實現(xiàn)了無人觀測即測量過程的自動化。

5.2 地下工程的開發(fā)

在日后的工程測量技術(shù)的發(fā)展中，對地下數(shù)據(jù)進行的改進和發(fā)展可以有效提升測量出數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度。在工程測量正式開始前，做好前期的準(zhǔn)備工作，尤其是要檢查好測量儀器，儀器的精準(zhǔn)程度直接影響了測量結(jié)果最終的精準(zhǔn)性；工程測量的測量方案一定要科學(xué)合理，具備可實施性；在工程進行實際測量之前，工作人員要對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、天氣等進行實地考察，在一個合適的時間段之間進行工程測量，保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。工程施工測量時，一般采用導(dǎo)線的方式進行控制測量，之后再對原地面進行地形圖測繪，來確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確。

5.3 特種精密工程的監(jiān)測

隨著城市的發(fā)展，一些大型的建筑物和交通設(shè)施不斷涌現(xiàn)，特別是近年來一些城市的地標(biāo)性建筑和交通路網(wǎng)，如高樓大廈、過江隧道、跨海大橋等。盡管各種大型建筑物在項目設(shè)計階段都采取了抗震救災(zāi)的預(yù)防措施，但這類特種精密工程受沉降、位移、傾斜、日照、風(fēng)振等因素的影響難免會產(chǎn)生形變，測繪工作人員需要對這些標(biāo)志性建筑進行實時動態(tài)監(jiān)測。必要時還需要開發(fā)監(jiān)測系統(tǒng)，根據(jù)相應(yīng)規(guī)范在監(jiān)測系統(tǒng)里面設(shè)置好相關(guān)的閾值，一旦有接近或超過標(biāo)準(zhǔn)閾值的情況，立即做出預(yù)報和警示，保障國家和人民的生命財產(chǎn)安全。

6 工程測量技術(shù)的應(yīng)用途徑

6.1 機器替代人工

針對工程測量技術(shù)，運用的測量儀器和測量方法將會逐漸向著更自動更科學(xué)的方向發(fā)展，而有測量機器人的出現(xiàn)將會快速且深入地進入到工程測量的工作中。測量機器人由傳感器的組件構(gòu)成，與人工相比，在工程測量中可以提高測量速率并且避免因為人工出現(xiàn)錯誤而造成的誤差，提高工程測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

6.2 三維代替二維

今后的工程測量技術(shù)應(yīng)該用三維代替二維，要根據(jù)被測物體的角位移、定向、掃描以及測距等的測量原理來對被測量的物體進行全方位的三維測量，由此來獲得被測物體的三維坐標(biāo)的數(shù)據(jù)。三維與二維相比更具備全面性以及準(zhǔn)確性，是我國科技進步的體現(xiàn)。三維的工程測量技術(shù)包括尺寸精度、幾何精度、定位精度以及輪廓精度等，如果將三維應(yīng)用到工程測量技術(shù)中，并將其投入工程建設(shè)中，可以大幅度提高工程測量的精準(zhǔn)程度，促進我國工程建筑的發(fā)展。隨著技術(shù)的進步，未來集成了全球定位系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航、三維激光掃描儀、全景影像、里程計等傳感器的移動測量系統(tǒng)，是當(dāng)今測繪界最前沿的技術(shù)之一。

6.3 GIS、GPS、RS 相結(jié)合

GPS 技術(shù)可以為GIS 和RS 技術(shù)提供精確的定位和數(shù)據(jù)處理，RS 技術(shù)可以提供豐富的地理地形信息，可以提供高分辨率的信息圖像，GIS 技術(shù)將GPS 技術(shù)和RS 技術(shù)提供的大量數(shù)據(jù)信息進行分析處理，從而得出精確的工程測量資料。現(xiàn)如今工程測量技術(shù)已經(jīng)與GPS技術(shù)相結(jié)合，展示出在工程測量中已經(jīng)逐漸普及的動態(tài)的變化趨勢。而如果將GIS 與GPS 相結(jié)合應(yīng)用到工程測量技術(shù)中，就可以保障工程的設(shè)計環(huán)節(jié)、勘察檢測環(huán)節(jié)、施工環(huán)節(jié)以及最后的監(jiān)審環(huán)節(jié)中工程的質(zhì)量安全以及準(zhǔn)確性。加入GIS 技術(shù)和GIS 數(shù)據(jù)庫信息，也可以不斷加強優(yōu)化工程測量技術(shù)的發(fā)展實踐空間。RS 可以從高空或者是外層的空間上面接受從地球表面放射的各種電磁波信息，并且將接收到的信息進行分析掃描處理，從而可以對地球表面進行遠(yuǎn)距離的監(jiān)測與識別。GIS 就是一個負(fù)責(zé)地理信息的現(xiàn)代化軟件系統(tǒng)，可以分層次地對地理信息進行管理，然后對他們進行分析總結(jié)以及更新。GPS 就是一種可以對海、陸、空等進行實時的三維導(dǎo)航以及定位的系統(tǒng)?！?S”技術(shù)可以按地理空間坐標(biāo)進行數(shù)據(jù)管理、查詢和檢索，通過地學(xué)分析、空間分析、相關(guān)分析、模擬和預(yù)測等手段進行科學(xué)加工與決策，提供多層次和多功能的信息服務(wù)。

7 結(jié)束語

文章針對我國工程測量技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及對工程測量技術(shù)的未來展望兩個方面進行了具體的論證。由于我國科技水平的不斷提高，人們對于工程測量技術(shù)的要求日益見長，工程測量技術(shù)想要繼續(xù)發(fā)展下去，就要不斷進行新的創(chuàng)新改革以及發(fā)展，希望在工程測量技術(shù)未來的發(fā)展過程中，可以向著更自動化、更科學(xué)化的方向發(fā)展。