淺析測繪工程測量技術(shù)

吳作萌

摘要：工程測量學(xué)的主要任務(wù)是為各種工程建設(shè)提供測繪保障。滿足工程所提出的要求，精密工程測量代表著工程測量學(xué)的發(fā)展方向，大型特種精密工程建設(shè)是促進(jìn)工程測量學(xué)科發(fā)展的動力。本文講述了程測量學(xué)定義及發(fā)展?fàn)顩r探討。

關(guān)鍵詞：測繪;工程測量;進(jìn)程

1.工程測量學(xué)新定義

工程測量學(xué)科是一門有著悠久歷史的應(yīng)用學(xué)科，它直接為各項工程建設(shè)服務(wù)，并與生產(chǎn)實(shí)踐緊密結(jié)合，是測繪科學(xué)中最活躍的一個分支學(xué)科。對工程測量學(xué)科的一般定義是：城市建設(shè)、大型廠礦建筑、水利樞紐、農(nóng)田水利及道路修建等在勘測設(shè)計、施工放樣、竣工驗(yàn)收和工程監(jiān)測保養(yǎng)等方面的測繪工作，統(tǒng)稱工程測量學(xué)。為了適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會進(jìn)步的需求，有必要對工程測量學(xué)科進(jìn)行新的定義。對工程測量學(xué)科的新定義是：工程測量學(xué)是研究地球空間（地面、地下、水下、空中）中具體幾何實(shí)體的測量描繪和抽象幾何實(shí)體的測設(shè)實(shí)現(xiàn)的理論方法和技術(shù)的一門應(yīng)用性學(xué)科，它主要以建筑工程，機(jī)器和設(shè)備為研究服務(wù)對象，工程測量學(xué)科的研究服務(wù)領(lǐng)域主要包括以工程建筑為對象的工程測量和以設(shè)備與機(jī)器安裝為對象的工業(yè)測量兩大部分，在科學(xué)上可劃分為普通工程測量和精密工程測量。

2.工程測量技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

2.1先進(jìn)的地面測量儀器在工程測量中的應(yīng)用

20 世紀(jì)80年代以來出現(xiàn)了許多先進(jìn)的地面測量儀器，為工程測量提供了先進(jìn)的技術(shù)工具和手段，如：光電測距儀、精密測距儀、電子經(jīng)緯儀、全站儀、電子水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀、激光準(zhǔn)直儀和激光掃平儀等，為工程測量向現(xiàn)代化、自動化和數(shù)字化方向發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件，改變了傳統(tǒng)的工程控制網(wǎng)布網(wǎng)、地形測量、道路測量和施工測量等的作業(yè)方法。三角網(wǎng)已被三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)和測距導(dǎo)線網(wǎng)所替代;光電測距三角高程測量代替三、四等水準(zhǔn)測量;具有自動跟蹤和連續(xù)顯示功能的測距儀用于施工放樣測量;無需棱鏡的測距儀解決了難以攀登和無法到達(dá)的測量點(diǎn)的測距工作;電子速測儀為細(xì)部測量提供了理想的儀器;精密測距儀的應(yīng)用代替了傳統(tǒng)的基線丈量。

2.2傳感器的研究應(yīng)用與集成

傳感器是一個非常廣義的概念，可泛指各種能自動化、高精度地采集數(shù)據(jù)的設(shè)備。GPS 接收機(jī)、馬達(dá)驅(qū)動的全站儀、CCD 數(shù)碼相機(jī)以及工程巖士位移伸縮計等都屬于傳感器。當(dāng)今，工程測量的高精度和實(shí)時性是保證結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型工程安全施工和運(yùn)營的重要保障。這就要求不同知識和專業(yè)領(lǐng)域的科技人員的共同合作，較全面地了解和掌握工程的安全狀態(tài)，以綜合分析建筑物的實(shí)時狀態(tài)。因此，也就需要充分利用傳感器的自動化和高精度的特點(diǎn)，來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集、傳輸、處理和表達(dá)。這種需求極大地促進(jìn)了各種傳感器的研發(fā)，并在各種工程中廣泛應(yīng)用。

2.3激光掃描儀的研究與應(yīng)用

激光掃描儀是近幾年出現(xiàn)的一種新型的傳感器，激光掃描儀的突出優(yōu)點(diǎn)是不需要反射合作目標(biāo)，速度快、精度高，主要用于快這、精確地測定物體的表面形狀，尤其適合于形狀和結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜的對象，如工業(yè)設(shè)備測定、古跡建筑等。在工業(yè)測量、古跡文物保護(hù)、土木工程文檔和交形雌測等方卣都得到廣泛的應(yīng)用，高速激光掃描儀，每秒可掃l2 萬點(diǎn)，酉米之內(nèi)每點(diǎn)精度僅幾毫米。

2.4數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

測量工作者如何更好地使用和管理好長期積累或收集的人量測繪信息，更好地為經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)服務(wù)，其最有效的方法足利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)或GIS 技術(shù)建立數(shù)據(jù)庫或信息系統(tǒng)?；鸨壤叩匦螆D和工程的測繪，是城市與工程測量的重要內(nèi)容和任務(wù)。常規(guī)的成圖方法足一項腦力勞動和體力勞動結(jié)合的艱莆的野外工作，同時還有大量的室內(nèi)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作，成圖周期長，產(chǎn)品單一，難以適應(yīng)飛速發(fā)展的城市建設(shè)和現(xiàn)代化工程建設(shè)的需要。隨著電孑經(jīng)緯儀、全站儀的應(yīng)用和GEOMAP 系統(tǒng)的出現(xiàn)，把野外數(shù)據(jù)采集的先進(jìn)設(shè)備與微機(jī)及數(shù)控繪儀三者結(jié)合起米，形成一個從野外或室內(nèi)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯和繪圖的自動測圖系統(tǒng)。

2.5三維工業(yè)測量技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)要求對生產(chǎn)的自動化流程、生產(chǎn)過程控制、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)與監(jiān)控等進(jìn)行快速、高精度的測量、定位，并給出運(yùn)行軌跡或復(fù)雜形體的數(shù)字模型等。因此，興起了三維工業(yè)測量技術(shù)，它是以電子經(jīng)緯儀、全站儀、近景攝影儀或激光掃描儀等為傳感器，在電子計算機(jī)和軟件的支持下形成了三維測量系統(tǒng)。三維工業(yè)測量系統(tǒng)分為三大類，以電子經(jīng)緯儀或全站儀為傳感器的工業(yè)大地測量系統(tǒng);以近景攝影機(jī)為傳感器的工業(yè)攝影測量系統(tǒng);以激光掃描儀為傳感器的激光掃描測量系統(tǒng)。

3.城市全球定位綜合服務(wù)系統(tǒng)技術(shù)的興起

隨著科學(xué)技術(shù)與社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，信息化時代已經(jīng)到來。空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施（SDI）是支撐并形成信息化社會的一個必備的基礎(chǔ)設(shè)施。一個開放性的空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施所要解決的主要問題和具備的基本功能就是實(shí)時地為所有的用戶提供精確可靠的時間和空間信息。連續(xù)運(yùn)行的衛(wèi)星定位參考站網(wǎng)綜合服務(wù)系統(tǒng)就是當(dāng)代最為有效的空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施之一。

4.工程數(shù)據(jù)庫和城市信息系統(tǒng)的建立與應(yīng)用

隨著工程測量數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理逐步自動化、數(shù)字化、信息化、測量工作者如何更好地使用和管理好積累和收集的大量測繪信息，更好地為經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)服務(wù)，最有效的方法是利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)和GIS 技術(shù)，建立數(shù)據(jù)庫或信息管理系統(tǒng)。城市建設(shè)、土地規(guī)劃、資源開發(fā)、環(huán)境治理、企業(yè)管理，工程運(yùn)營管理等部門，都面臨建立類專業(yè)信息系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫，以實(shí)現(xiàn)管理的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化的需求。