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1、工程测量技术发展和应用综述【摘 要】本文介绍了测量的定义，先进的地面测量 仪器在工程测量中的发展。三维工业测量技术的兴起到应 用，GPS定位技术在工程测量中的应用及展望。【关键词】工程测量；技术发展；现状；应用；综述工程测量是一门应用学科，它是直接为国民经济建设和 国防建设服务，紧密与生产实践相结合的学科，是测绘学中 最活跃的一个分支学科，工程测量有着悠久的历史，近20 年来，随着测绘科技的飞速发展，工程测量的技术面貌发生 了深刻的变化，并取得了很大的成就。1工程测量的定义1. 1学科地位测绘科学和技术是一门具有悠久历史和现代发展的一 级学科。该学科无论怎样发展，服务领域怎样拓宽，与其他 学科
2、的交叉无论怎样增多或加强，学科无论出现怎样的综合 和细分，学科名称无论怎样改变，学科本质和特点都不会转 变，总的来说，整个学科的二级学科仍应作如下划分。大地 测量学（包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量）、 工程测量学（包括景摄影测量和矿山测量）、航空摄影测量 与遥感学、地图制图学、不动产地籍与土地整理。1.2研究应用领域目前，国内把工程建设有关的工程测量按勘测设施，施 工建设和运行管理三个阶段划分，也有按行业划分为：X-路 工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、 矿山测量，海洋工程测量、军事工程测量、三维工业测量等, 几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。2工程测量仪
3、器的发展工程测量仪器可以分为通用仪器和专用仪器。通过仪器 中常规的光学经纬仪，光学水准仪的电磁波测距仪将逐渐被 电子全测仪，电子水准仪所替代，电脑型全站仪配合丰富的 软件，向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序 控制的全站仪结合激光，通讯及CCD技术，可实现测量的全 自动化，被称作“测量机器人”，测量机器人可自动寻找并 精确照准目标。在IS内完成一目标点的观测，像机器人一 样对成百上千个目标作持续和重复观测。可广泛用于变形监 测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位食品 在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或 测量机器人连接在一起，称超全站仪或超测量机器人，它
4、将 GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的三维极坐标技术完 美结合，可实现无控制网的各种工程测量。3工程测量技术发展进程及成就3. 1先进的地面测量食品在工程测量中的应用20世纪80年代以来出现许多先进的地面测量仪器为工 程测量提供了先进的技术工具和手段。如光电测距仪、电子 经纬仪、全站仪等，为工程测量向现代化、自动化、数字化 方向发展创造了有利的条件。改变了传统的工程控制网布 网、地形测量、道路测量和施工测量等的作业方法。3.2三维工业测量技术的兴起和应用20世纪80年代以来，随着高新技术的发展，三维工业 测量系统是以电子经纬仪或近景摄影仪为传感器在电子计 算机的支持下面形成的三维测量系统：
5、(1)汽车、飞机、造 船工业及空莘技术等方面设计，试验，制造，组装过程中的 测量和定位；(2)工业用机器人的检测；(3)卫星接收天线 安装和维护的精度检测；(4)生产自动化过程，生产过程控 制，生产质量检验与检测的动态测量；(5)负荷试验中变形 与应变测定；(6)栏水与喧坡稳定性的检测等。4 GPS定位技术在工程测量中的应用在GPS定位技术的应用已深入到各个领域，国家大地网、 城市控制网、工程控制网的建立与改选已普遍地应用GPS技 术，在石油勘探、高速公路、通信线路、地下铁路、隧道贯 通、建筑变形、大坝监测、山体滑坡、地质勘察剖面测量、 碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的应用前景。(1) 建立
6、工程控制网。工程控制网是工程建设管理和维护的基础。其网型和精度要求与工程项目的性质，规模密 切相关，一般地工程控制网覆盖面积小，点位密度大，精度 要求高，用常规的方法多采用边角网。(2)采用GPS定位的 方法建立工程控制网。具有点位选择限制少，作业时间短， 成果精度高，工程费用低等优点。可应用于建立工程首级控 制网、变形监测控制网、工矿施工控制网、工程勘探、施工 控制网、隧道等地下控制网等。应用GPS技术建立控制网， 通常采用载波和相位静态差分技术，以保证达到毫米精度， 应用GPS技术建立道路勘探，施工控制风和隧道工程控制网 等具有显著的优势。5区域差分网下的碎部测量与放样(1) 区域性GPS
7、差分系统下的碎部测量与放样，是基 于区域GPS差分网进行的，区域差分与RTK单基点载波相位 差分的原理相似，不同的是区域差分的基准站往往多于1个, 多基准站组成基准网，基准网提供各个基准站的差分信息， 用户接收机根据自己的位置确定各基准站差分信息的权，排 非等权平差后形成自己的差分改正数，实现差分定位。(2) 变形监测。变形监测主要是监测像大桥、水库大 坝、高层大楼等建筑物，构筑物的地基沉降、位移以及整体 的倾斜等状况。监测工作的特点是被监测体的几何尺寸巨 大，监测环境复杂，监测技术要求高，常规的监测技术是应 用水准测量的方法，监测地基的沉降，应用三角测量的方法, 监测地基的位移和整体的倾斜，
8、GPS技术在该领域有广泛的 应用。6数字化技术在工程测量中的应用(1) 地图数字化技术。在建立各种GIS系统时，对原 有地图进行数字化处理，在建库工作中占据了相当大的工作 量，各工程测绘部门都投入了相当大的人力和财力。对于已 有纸制地图，若其现势性，精度和比例尺都满足要求，就可 以利用数字化仪将其输入计算机，经编辑，修补后生成相应 的数字地图，当前有手扶跟踪数字化和扫描天量化两大类仪 器，针对大比例尺地形图，大多数扫描矢量化软件能自动提 取多边形信息，高效，便捷，保真的对地图进行数字化处理。(2) 数字化成图手段。大比例尺地图和工程图的测绘 是传统工程测量的重要内容，常规的成图方法野外工作量
9、大，作业艰苦，作业程序复杂，同时还有繁琐的内业数据处 理和绘图工作，成图周期长，产品单一，难以适应社会飞速 发展的需要。而数字化成图技术具有精度高，劳动强度小， 更新方便，便于保存及应用，易于发布等特点。目前，数字 化成图技术有内外业一体化和电子平板两种模式，内外业一 体化是一种外业数据采集方法，主要设备是全站仪、电子手 簿等，其特点是精度高，内外业分工明确，便于人员分配， 从而具有较高的成图效率。7工程测量学的发展展望随着经济社会的发展进步，工程测量学在以下方面将得 到显著发展：(1)测量机器人将作为多传感器集成系统在人 工智能方面得到进一步发展。其应用范围将进一步扩大。影 像，图形和数据处
10、理方面的能力进一步增强。(2)在变形观 测数据处理和大型工程建设中，将发展基于知识的信息系 统，并进一步与大筑学学科相结合，解决工程建设中以及运 行期间的安全监测，灾害防治和环境保护的各种问题。(3) 工程测量将从土木工程测量三级工业测量扩展到人体科学 测量，如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理。8结束语工程测量学是研究地球空间中具体几何实体的测量描 绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应 用性学科。她始终与同时代测绘科学技术和工程建设的发展 相同步。对新技术的需求越来越多，对工程测量也提出了更 高的要求，我们要大力促进工程测量的技术方法与手段的更 新换代，积极推动新技术的推广和应用。【参考文献】1 潘正风.工程测量技术发展现状C/现代工程测量 技术发展与应用研究交流会论文集宁波，2005.2 张正禄.工程测量学的研究发展方向J.现代测绘， 2003.3 GPS技术在工程测量的应用J.科技致富向导，2012责任编辑：杨玉洁
