工程測(cè)量技術(shù)要點(diǎn)與控制方法探討

田小鳳

摘要：目前，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展迅速，工程測(cè)量行業(yè)的發(fā)展也越來越完善。隨著科學(xué)技術(shù)和建筑工藝的不斷進(jìn)步，工程項(xiàng)目對(duì)測(cè)量所得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性有著越來越高的需求，如果測(cè)量數(shù)據(jù)中存在超過限定誤差的數(shù)據(jù)，會(huì)對(duì)工程建設(shè)造成極大的，甚至不可挽救的影響。因此在對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，最先要面臨的也是最重要的就是測(cè)量誤差的分析與剔除問題。測(cè)量誤差主要由以下三個(gè)原因所造成：測(cè)量?jī)x器、測(cè)試人員與外界環(huán)境，同時(shí)又可以分為系統(tǒng)誤差與偶然誤差。筆者主要分析了系統(tǒng)誤差的來源以及應(yīng)對(duì)方法，還有粗大誤差的處理。希望能對(duì)一些剛接觸工程測(cè)量領(lǐng)域的學(xué)生起到一些引導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：工程測(cè)量;技術(shù)要點(diǎn);控制方法探討

引言

公路建設(shè)及高層建筑建設(shè)等是城市發(fā)展中不可或缺的工程。十九大以來更是發(fā)展迅猛，四、五線城市更新?lián)Q代，尤其需要發(fā)展建筑工程。而工程測(cè)量是建筑工程中的重要環(huán)節(jié)，其工作質(zhì)量直接關(guān)系到建筑工程質(zhì)量，對(duì)工程建設(shè)影響重大。攝影測(cè)量與遙感技術(shù)應(yīng)用在工程測(cè)量中十分廣泛，對(duì)于遙感技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用將直接提高工程質(zhì)量。

1誤差的分析

1.1測(cè)量?jī)x器與工具的因素。目前測(cè)量?jī)x器與工具很容易受到制造工藝所帶來的局限性，在生產(chǎn)階段遇到一些不可控的意外或者制造工藝的水平本身就不是特別高，制造出來的儀器本身就存在一定的誤差。某些測(cè)量?jī)x器在具體應(yīng)用中就會(huì)受到一定的限制，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果中含有系統(tǒng)誤差。眾所周知，工程測(cè)量中由于測(cè)量?jī)x器本身自帶的誤差，測(cè)量得來的數(shù)據(jù)的誤差隨著測(cè)量工作的進(jìn)行也會(huì)越積累越大，從而超出限差，對(duì)測(cè)量工作造成影響。所以，測(cè)量中使用的測(cè)量?jī)x器與輔助用具都明確的標(biāo)有規(guī)格與精度，在工程項(xiàng)目的實(shí)踐中應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，合理的選用測(cè)量?jī)x器與工具，盡可能減小測(cè)量誤差。

1.2測(cè)試人員的因素。說到人為因素，這其實(shí)是導(dǎo)致誤差的主要原因之一。在進(jìn)行儀器的操作使用時(shí)，數(shù)據(jù)的產(chǎn)生往往就是依靠觀測(cè)者個(gè)人的感官判斷、測(cè)量習(xí)慣、工作經(jīng)驗(yàn)以及工作狀態(tài)，不可避免地會(huì)使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生粗大誤差與系統(tǒng)誤差。針對(duì)這一問題，需要根據(jù)不同情況制定標(biāo)準(zhǔn)工作流程以及宣傳好測(cè)量數(shù)據(jù)精確的重要性，減小不同測(cè)量人員或同一測(cè)量人員因狀態(tài)問題導(dǎo)致的人為測(cè)量誤差。

2工程測(cè)量技術(shù)要點(diǎn)與控制方法

2.1傾斜攝影測(cè)量。垂直攝影是最常見的傳統(tǒng)航空攝影辦法，其主光軸和目標(biāo)物的頂部互相垂直，從而獲取影像信息。不過這種攝影方式無法取得目標(biāo)物體的側(cè)面狀況。此時(shí)使用傾斜攝影，可以更好的反映側(cè)面狀況。光軸和鉛垂線形成夾角，能夠更好、更直觀的反映目標(biāo)物體的實(shí)際視覺效果，提高建模效率。傾斜攝影測(cè)量是國(guó)際領(lǐng)域上的一種新興高品質(zhì)機(jī)制，可以建立三維立體模型，也能夠?qū)崟r(shí)反饋目標(biāo)物體的狀態(tài)。各項(xiàng)影像處理技術(shù)讓人能更好、更客觀的了解目標(biāo)物體的實(shí)際呈現(xiàn)效果和應(yīng)用效果。首先，傾斜攝影測(cè)量能夠更加直觀的呈現(xiàn)地面狀況，從多個(gè)維度來提升測(cè)量能力，更客觀、真實(shí)、清晰的反映目標(biāo)物體的情況。其次，傾斜攝影測(cè)量可以和配套軟件緊密的結(jié)合在一起，通過影像處理、測(cè)量高度、長(zhǎng)度、面積等數(shù)據(jù)，使其可以應(yīng)用于很多領(lǐng)域。第三，傾斜攝影測(cè)量還可以做到數(shù)據(jù)共享，通過三維GIS生成人們想要三維模型并以格式轉(zhuǎn)換的方式分享到網(wǎng)絡(luò)。傾斜攝影技術(shù)和傳統(tǒng)的垂直航空攝影相比有很大的不同，后期處理效果也和傳統(tǒng)完全迥異。當(dāng)傾斜攝影技術(shù)和GIS結(jié)合到一起時(shí)，用戶能夠更方便直觀的從多個(gè)角度來瀏覽目標(biāo)物體的具體情況，并獲取自己想要的信息。一般來說，傾斜攝影技術(shù)的獲取系統(tǒng)有三個(gè)主要組成部分。第1部分是飛行的小型飛機(jī)以及無人機(jī)等等，第2部分是影像及姿態(tài)傳感器，第3個(gè)部分是飛行規(guī)劃軟件。工作人員需要設(shè)計(jì)專用航線，讓傾斜攝影在高度重疊度、分辨率等數(shù)據(jù)上都有一個(gè)良好的表現(xiàn)，滿足使用者的需求。

2.2遙感技術(shù)在工程建設(shè)中的應(yīng)用。INSAR技術(shù)作為遙感技術(shù)在工程建設(shè)中運(yùn)用的代表，是近年來逐漸成熟的一種合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量技術(shù)，將傳統(tǒng)遙感測(cè)量與射電雷達(dá)干涉相結(jié)合，是多種高新科技的結(jié)合產(chǎn)物。該技術(shù)基本原理是利用天文射電雷達(dá)發(fā)射探測(cè)波，同時(shí)設(shè)置多個(gè)傳感器接受探測(cè)波與實(shí)地物體相接觸時(shí)的反射波，數(shù)字化后傳送至計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析計(jì)算生成數(shù)字圖像，根據(jù)多重干涉圖像分析計(jì)算結(jié)果，實(shí)地物體的細(xì)節(jié)及微小成像均可清楚呈現(xiàn)，作為后期工程開始時(shí)的重要參考。INSAR技術(shù)由于具有全方位測(cè)量，全天候測(cè)量等優(yōu)勢(shì)，受到外界因素影響對(duì)于測(cè)量結(jié)果改變不大，可作為工程測(cè)量中廣泛使用的技術(shù)全面參與城市工程建設(shè)。INSAR技術(shù)可全天性工作，獲得動(dòng)態(tài)測(cè)量結(jié)果，具有連續(xù)性空間覆蓋優(yōu)勢(shì)。通過INSAR技術(shù)可獲得工程建設(shè)進(jìn)行中的最新測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)工程長(zhǎng)期進(jìn)行可起到連續(xù)的指導(dǎo)作用。不僅在城市工程建設(shè)中，遙感技術(shù)對(duì)于地殼運(yùn)動(dòng)，地震災(zāi)難，造山開山等也是一種不可缺少的可信賴實(shí)用工具。在地殼變化的研究中，通過遙感技術(shù)的使用可以記錄人力無法觀測(cè)到的細(xì)微地殼變化，全方位空間覆蓋且全天性觀測(cè)所帶來的測(cè)量結(jié)果具有絕對(duì)可信度，其參考價(jià)值在勘察中占據(jù)首要位置。例如在發(fā)生地面塌陷及泥石流山體滑坡時(shí)，需要對(duì)其發(fā)生的根本原因進(jìn)行分析。有時(shí)不僅僅是因?yàn)榧冏匀坏囊蛩貙?dǎo)致，除了對(duì)地殼構(gòu)造及地殼運(yùn)動(dòng)的研究，還不可以排除有人為因素造成，當(dāng)?shù)厝藶閷?duì)自然資源的采集行為，例如大量采集天然氣、大量開采煤礦，或者對(duì)金屬礦石的過度挖掘都會(huì)導(dǎo)致一些自然災(zāi)害的產(chǎn)生。而通常只有在地面沉降發(fā)生過后，采集人員才會(huì)意識(shí)到采集已經(jīng)過度。因此對(duì)于遙感技術(shù)的應(yīng)用就變得必要，若在采集過程中運(yùn)用遙感技術(shù)對(duì)微細(xì)地殼運(yùn)動(dòng)進(jìn)行全方位全天性的動(dòng)態(tài)測(cè)量，獲得精確的測(cè)量結(jié)果并通過分析可預(yù)測(cè)地面沉降的未來發(fā)展，人為干涉后可避免大范圍地面沉降現(xiàn)象的發(fā)生。特別是人為因素導(dǎo)致的地面沉降，沉降的速度十分慢，有時(shí)每年的沉降量只有幾cm。通過人力勘察根本無法發(fā)覺，而細(xì)微的地面變化同樣是大型災(zāi)害發(fā)生的潛在因素，不可忽略。通過INSAR技術(shù)的精確測(cè)量，這一難題迎刃而解。

2.3采用科學(xué)計(jì)算方法剔除系統(tǒng)誤差。在對(duì)獲得測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差剔除時(shí)應(yīng)首先判斷是否存在粗大誤差，粗大誤差主要表現(xiàn)在測(cè)量值與預(yù)估結(jié)果有明顯差別，超出一般的誤差范圍，粗大誤差的判斷方法包括3σ準(zhǔn)則、狄克遜準(zhǔn)則、格拉布斯準(zhǔn)則等，其中3σ準(zhǔn)則要求樣本數(shù)量較高，在實(shí)際工程測(cè)量中對(duì)工作效率的影響較大。

3結(jié)語

總之，在我國(guó)工程建設(shè)中積極采用新型測(cè)量技術(shù)進(jìn)行定位及距離測(cè)量能夠有效提升工程建設(shè)的嚴(yán)謹(jǐn)性，無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量的數(shù)據(jù)提取效率非常高，將其與GIS技術(shù)結(jié)合能夠有效提升工程測(cè)量工作的效率與精準(zhǔn)性，在實(shí)際測(cè)量前還應(yīng)針對(duì)工程目標(biāo)進(jìn)行全面分析，并據(jù)此設(shè)計(jì)科學(xué)的測(cè)量方案，提升測(cè)量工作技術(shù)操作的規(guī)范性，進(jìn)而保證工程測(cè)量數(shù)據(jù)提取的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)：

[1]李星開，趙明.傾斜攝影測(cè)量與GIS的結(jié)合在工程測(cè)量中的應(yīng)用[J].中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)，2018（14）：117.

[2]吳玥.面向校園3D？GIS的傾斜攝影測(cè)量數(shù)據(jù)采集與處理[D].中國(guó)礦業(yè)大學(xué);中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，2020.

（作者單位：呼和浩特市卓地不動(dòng)產(chǎn)評(píng)估咨詢有限責(zé)任公司）