测量工程测量技术发展探讨

测量工程测量技术发展探讨

张静

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摘要：伴随着传统测量学向数字测量学的转变，目前工程测量学的发展可以用“六化”、“十六字”来概括，“六化”指的是：测量学与内业综合、数据采集与处理自动化、测量学过程控制与系统运行智能化、测量学成果与产品数字化、测量学信息可视化、测量学信息共享与传播网络化。“十六字”为：连续、动态、遥测、实时、准确、可靠、快捷和简单。

关键词：3S；测量工程；测量技术

1.先进的地面测量仪器在工程测量中的应用

从20世纪80年代开始，传统的光学检测设备逐步被电子检测设备所取代。包括光电测距机、精密测距机、电子经纬仪、全站仪、电子水平仪、激光准直仪在内的各类地面测量设备的快速发展，使工程测量现场工作的效率和准确性得到了极大的提高。传统的三角网状结构已经被三角网状结构、角网状结构和距离网状结构所取代；本发明是一种可实现自动追踪及连续显示的测距装置，适用于工程放线及测量；采用无棱镜式全站仪，可解决攀爬困难、达不到的测量点；电子速度计是精密测量的理想工具；它取代了常规的基准测量方法，使用了高精度的测距器。

全站仪在地学中的运用，是地学测量技术发展的一个重要指标。全站仪是一种集光、机、电为一体的高科技测量仪器，是一种将水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高差等多种测量功能结合在一起的测量仪，可以将测量结果用电子记录本自动记录，并通过界面装置传送给电脑，采用“人机交互”的方法，实现对测量结果的自动处理与图像编辑，也可以将步进电机、CCD图像传感器等组成的图像图像系统与智能控制与应用软件相结合，组成一种能够实现对一系列地物进行自动测量的测量机器人，从而为测图与放样工作向数字化发展提供了一条新的途径。

2.3S技术在工程测量中的应用

“3S”科技是指三项科技，即遥感、地理信息系统和全球定位系统。

全球定位系统（GPS）是美国海军、海军和空军在70年代发展起来的一种新一代的导航和定位系统。该系统于一九九四年完工，其目标是为海陆空三个领域提供实时、全天候及全球的导航服务。近几年来，全球卫星定位系统的发展，使得全球卫星定位系统越来越多地被用于工程测量。

RTK（实时时域有限差分法）是近年来兴起的一种新型GPS测量技术，其在现场可实现厘米级的高精度定位，是GPS在实际应用中的一个重要里程碑。它的问世，大大提高了现场施工的效率。随着科技的进步，RTK技术已经从1+1、1+2发展为WADGPS广域差分系统，部分城市还建成了CORS，极大地扩大了RTK的测距范围；在数据传送上也取得了很大的进步，从最初的广播走向了GPRS、GSM等网络传送，极大地提高了传送的效率和传送的距离；至于设备，目前的设备不但精确度高，而且操作简单。

遥感技术是20世纪60年代初期，基于航拍技术的一种新技术。最早是一种以航空为基础的遥测技术，美国于1972年发射了首枚地面卫星，由此开启了空间遥测技术的时代。随着时间的推移，遥感技术已经被越来越多的人所接受，并被认为是一种非常有效、非常先进的太空探测技术。通过遥感图像可以获得各种比例尺地形图，为快速更新工程测量领域中的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图提供了非常方便的方法和手段。

目前，GIS已逐步发展为一项非常成熟且使用非常广泛的技术。特别是近几年来，随着GIS技术的不断发展，它在GPS定位和路径优化方面的应用日益广泛。GIS地理信息系统是一种以地理空间数据库为基础，以计算机软件和硬件为支撑，利用系统工程和信息科学的理论，对具有空间内容的地理数据进行科学地管理和综合分析，从而为管理和决策等提供必要的信息的技术系统。工程测量是地理信息系统的重要组成部分，它为地理信息系统中的各个空间实体提供了不同尺度、不同精度的位置信息；利用电子速测仪、GPS全球定位技术、解析或数字摄影测量工作站、遥感图像处理系统等现代测绘技术，可以直接、快速和自动地获得空间目标的数字信息产品，为GIS提供了一个丰富和更为实时的信息源，并推动GIS向更高的水平发展。

3S技术相结合，取长补短，是一种必然的发展趋势，这三种技术相互影响，共同构成了“一脑双眼”的架构，GPS为RS与GIS提供了区域与空间的信息，而GIS则进行了相关的空间分析，从而从GPS与RS所提供的大量数据中，提炼出有价值的信息，并将其综合起来，作为一种科学的决策基础。

3.工程测量中数字测图技术的应用

数字测量技术的出现，推动了大比例尺测图法的数字化和信息化。大比例尺地形图和工程图的测绘是工程测量的重要内容和任务，GEOMAP系统将野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪相结合，构成了一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。系统的开发研究主要是面向城市大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制。该系统可以直接向用户提供纸质地图，还可以向用户提供相应的软盘，从而为实现图形的自动绘制、图形的生成、图形的创建以及GIS的基本功能奠定了基础。

数字摄影测量是在数字图像和摄影测量的基础上，运用计算机技术、数字图像处理、图像匹配、模式识别等多学科的理论和方法，从被摄物体中提取出以数字形式表达的几何和物理信息的一门科学。航拍测量是进行大面积、大比例尺地形测量与地籍测量的一种主要方法与手段，它能提供数字、图像、线划等多种形式的地籍测量结果。数码照相工作站的问世，以及GPS技术的运用，使照相测量向自动化和数字化的方向发展。全数字摄影测量系统的使用，使摄影测量产品从图像到4D的转变，为各种专业的信息系统以及基础地理信息平台的建设提供了可靠的数据保障。

4.展望

随着新的测图技术的发展，工程测量的主要发展方向是：

(1)测试机器人将成为一种智能化的多传感器综合系统，它的应用领域将会进一步扩展，它的图像、图形和数据处理功能将会进一步提高。

(2)开发以知识为基础的资讯系统，应用于形变监测资料的处理与重大工程的施工，并将其与大地测量、地球物理、工程水文地质学、土木工程、建筑学等专业的交叉融合，以解决施工过程中的安全监控、防灾减灾、环保等方面的问题。

(3)）大规模复杂结构建筑物、装备的三维测量、几何重建和质量控制，以及随着现代工业生产的自动化进程的不断推进，对产品质量检测和监测的数据和位置的需求不断提高，推动了三维工业测量技术的发展。

(4)将工程测量的范围从土木工程测量，三维工业测量拓展到生命科学测量；

(5)多个传感器的混合式测试系统将会快速发展，并会被越来越多的人接受。例如，将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人相结合，就可以在较大的面积，甚至是全国范围内，进行各类不需要控制网的测量工作。GPS和GIS技术将与工程项目紧密地结合起来，在勘测、设计和施工管理一体化中起到重要的作用。

5.结语

近年来，工程测量技术取得了长足的进步，并取得了明显的成就，但其发展仍不均衡，仍无法满足国民经济建设发展和社会进步的需求。当前，我们要做的工作是：加快工程测量技术的更新和更新，积极推进新技术的普及和应用，利用GPS，地理信息系统，数字测绘，遥感，“3S”综合技术和地面测绘技术，使传统的人工测绘向电子化，数字化，自动化方向发展；在此过程中，要加大对相关学科的学习力度，扩大工程测量的服务范围，创造出一个新的发展空间，从而促进我们国家的工程测量科学技术的进步。

参考文献：
　　[1]韩有文.基于RTK技术的铁路工程测量技术研究[J].科技资讯，2019（7）
　　[1]邢建立,刘子健.浅谈工程测量学的展望[J].测绘与空间地理信息，2018（6）