工程測量技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用研究

蔡 金

（黑龍江農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，154007）

1 工程測量介紹

1.1 工程簡介

工程測量已經(jīng)是一門成熟的綜合學(xué)科。在各種大規(guī)模，地質(zhì)信息復(fù)雜的工程建設(shè)中都少不了工程測量的身影。所以人們對工程測量的關(guān)注也越來越多。國家投入大量資金深入研究工程測量。使得工程測量學(xué)科和工程測量技術(shù)有了迅猛的發(fā)展獲得了長足的進(jìn)步。總體來說工程測量是利用科學(xué)的算法和經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)進(jìn)行那個理論測量計(jì)算，再綜合測量儀器，實(shí)地進(jìn)行數(shù)據(jù)信息采集。從而記錄數(shù)據(jù)和繪制圖形。通常情況下，它涵蓋放樣過程。現(xiàn)在的工程測量儀器的發(fā)展，使得測量已經(jīng)不僅僅停留在靜態(tài)平面數(shù)據(jù)，而是進(jìn)入到動態(tài)計(jì)算的多維度數(shù)據(jù)測量。在技術(shù)方面，工程測量學(xué)與多門交叉學(xué)科結(jié)合，例如信息技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)等等。發(fā)揮了更大的作用。其作用已經(jīng)分布在航天軍工、鐵路與交通、城市規(guī)劃乃至水利建設(shè)等若干領(lǐng)域。

1.2 工程測量定義理解

工程測量的定義不是要象書本中用嚴(yán)謹(jǐn)抽象的詞語去宏觀的給出一個定義模式，這里是為了大家真正的理解工程測量，了解什么是工程測量，工程測量要做哪些工作，包含哪些工作環(huán)節(jié)。以及工程測量發(fā)揮的主要作用是什么。

首先，從工程測量要做的工作談起，以實(shí)際工作流程給以初步認(rèn)識。工程測量就是要在工程建設(shè)的始末進(jìn)行工程需要數(shù)據(jù)的放樣與收集（收集過程中需要使用測量工具，使用測量技術(shù)）對收集好的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算與處理。大部分工程建設(shè)需要對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲。利用計(jì)算機(jī)來存儲數(shù)據(jù)。同時進(jìn)行繪圖工作。其次，細(xì)化工作流程就是：使用儀器，搜集例如自然地質(zhì)信息、如高度、土壤、風(fēng)速、溫度等信息。然后進(jìn)行地形、障礙物的具體測量，再進(jìn)行合理的數(shù)據(jù)處理。最后，工程測量從作用和重要性來理解：工程測量能夠?yàn)楣こ探ㄔO(shè)提供前期設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，能夠在施工過程中，進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測，實(shí)時了解施工是否合格，同時是否按照預(yù)先設(shè)計(jì)在完成施工任務(wù)。在施工結(jié)束后，要通過工程測量來進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)證。是否存在不安全因素。以土木工程為例，工程測量就要測量設(shè)計(jì)間距，設(shè)計(jì)高度。器材的堅(jiān)固度。施工興建階段的測量的主要任務(wù)是，按照設(shè)計(jì)要求在實(shí)地準(zhǔn)確地標(biāo)定建筑物各部分的平面位置和高程，作為施工與安裝的依據(jù)。一般也要求先建立施工控制網(wǎng)，然后在施工結(jié)束后根據(jù)工程的要求進(jìn)行各種測量工作如果發(fā)現(xiàn)誤差較大或者出現(xiàn)錯誤，就要合理分析原因。如果工程出現(xiàn)了重大問題，就要及時喊停，避免經(jīng)濟(jì)和人身安全事故的發(fā)生。

2 工程測量中的技術(shù)介紹與技術(shù)應(yīng)用

2.1 地理信息技術(shù)介紹與應(yīng)用

地理信息技術(shù)發(fā)展時間并不長，只有幾十年的時間。但是它綜合了多種技術(shù)于一身。通過技術(shù)及技術(shù)、空間技術(shù)和測繪遙感技術(shù)等學(xué)科的交叉使用，兼收并蓄。能夠?qū)崿F(xiàn)地面數(shù)據(jù)的采集和計(jì)算機(jī)模式的電子數(shù)據(jù)存儲。利用軟件進(jìn)行分析，同時可以講數(shù)據(jù)制成三維視圖。同時它因?yàn)榧闪丝臻g學(xué)科相關(guān)技術(shù)，還可以對空間狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與預(yù)測。應(yīng)用在測繪、氣象預(yù)測、城市基礎(chǔ)設(shè)施供求分析、矢量圖制作等多個方面。實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的精確實(shí)時采集與存儲管理。

2.2 GPS技術(shù)介紹與應(yīng)用

GPS是全球定位系統(tǒng)。利用衛(wèi)星進(jìn)行空中數(shù)據(jù)探測。探測范圍廣，多應(yīng)用于軍事、交通、天氣、通信等領(lǐng)域。在工程測量中也是一種重要的新技術(shù)。里偶那個衛(wèi)星，在測試端使用接收機(jī)，可以自動的智能的實(shí)現(xiàn)測量。具有測量時間短，節(jié)省人力資源，觀測實(shí)時性強(qiáng)的優(yōu)勢。但是也同時存在弊端。由于觀測中使用到衛(wèi)星設(shè)備，所以衛(wèi)星的具體位置和當(dāng)時天氣的條件，以及地形中是否有大的遮擋物，都會對測量造成一定的影響。

2.3 數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)介紹與應(yīng)用

數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)顧名思義，是利用影像學(xué)技術(shù)和攝影技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)工程測量工作。利用這種技術(shù)，能夠獲得的不再是單一數(shù)據(jù)，而是活生生的影像。在和前面介紹的GPS技術(shù)結(jié)合使用，可以讓影像更加清晰，更加立體化。應(yīng)用領(lǐng)域主要是大比例尺的地形測量。以及立體測量。比如文物鑒定、園林建設(shè)工程的測量，工程滑坡現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)與排除危險。

2.4 遙感技術(shù)的介紹與應(yīng)用

遙感（RS）技術(shù)在工程測量中應(yīng)用。遙感（RS）技術(shù)由于大面積的同步觀測、時效性、數(shù)據(jù)的綜合性和可比性及經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢，得到快速的普及，多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛(wèi)星將成為對地觀測獲取基礎(chǔ)地理信息的重要手段。各種中小比例尺地形圖都可以利用遙感影像來獲取，為應(yīng)用于工程測量領(lǐng)域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的方法和手段

2.5 RS技術(shù)的介紹與應(yīng)用

RS 技術(shù)由于大面積的同步觀測、時效性、數(shù)據(jù)的綜合性和可經(jīng)性及經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢，得到快速的普及，多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛(wèi)星將成為對地觀測獲取基礎(chǔ)地理信息的重要手段。各種中小比例尺地形圖都可以利用遙感影像來獲取，為應(yīng)用于工程測量領(lǐng)域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例尺城市已經(jīng)利用航空遙感進(jìn)行城市的綜合調(diào)查，編制地質(zhì)、水文、植被、交通、污染、土地利用等專題地圖，獲取了大量社會與自然環(huán)境資料，為城市規(guī)劃建設(shè)及國土資源開發(fā)利用提供了寶貴的信息資料。隨著遙感數(shù)據(jù)源向著高光譜分辨率和更高空間分辨率發(fā)展，加之相關(guān)處理技術(shù)的日益成熟，結(jié)合GIS和GPS，必將便RS技術(shù)在工程等領(lǐng)域應(yīng)用進(jìn)一步普及和深化。

2.6 3S集成技術(shù)的介紹與應(yīng)用

20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的3S及其集成技術(shù)的確是測繪技術(shù)及觀念上的一場巨大的革命，3S技術(shù)為科學(xué)研究、政府管理、社會生產(chǎn)提供了新一代的觀測手段、描述語言和思維工具。3S技術(shù)的結(jié)合，取長補(bǔ)短，是一個自然的發(fā)展趨勢，三者之間的相互作用形成了“一個大腦，兩只眼睛”的框架，即GPS與RS為GIS提供區(qū)域信息及空間定位信息，而GIS進(jìn)行相應(yīng)的空間分析以便從GPS和RS提供的海量數(shù)據(jù)中提取有用的信息并進(jìn)行綜合集成，便之成為科學(xué)的決策依據(jù)諸如三峽工程、南水北調(diào)工程、西氣東輸、青藏鐵路等工程，其施工范圍大、物流量大、施工周期長等，而3S技術(shù)為該類大型工程提供了最有效的數(shù)據(jù)及信息采集、分析處理、表達(dá)決策的工具。如今3S集成技術(shù)已經(jīng)被成功應(yīng)用于海洋漁業(yè)，精細(xì)農(nóng)業(yè)，土地研究，全球變化，環(huán)境動態(tài)監(jiān)測與環(huán)境保護(hù)，防災(zāi)、減災(zāi)、救災(zāi)，車輛導(dǎo)航、車輛監(jiān)控及城市規(guī)劃與管理等諸多領(lǐng)域。

3 工程測量應(yīng)用舉例

以土木工程為例，測量工程應(yīng)用體現(xiàn)在各個階段:

在施工前期，準(zhǔn)備階段：要進(jìn)行實(shí)地測量，收集數(shù)據(jù)，建立具體的操作流程。對土木工程中的地形地貌進(jìn)行勘測，繪制圖紙。計(jì)算數(shù)據(jù)。為施工做好準(zhǔn)備，夯實(shí)基礎(chǔ)。在具體施工中，要嚴(yán)格按照圖紙施工。并不斷進(jìn)行測量驗(yàn)證。比如放樣，在某個工序完成后，進(jìn)行圖紙對應(yīng)測量。避免造成工程更大的損失。在土木工程設(shè)備安裝中，要對高度，基準(zhǔn)線、距離和角度進(jìn)行細(xì)致的測量。保證設(shè)備的正確安裝，確保工程質(zhì)量。在施工完成后，要進(jìn)行驗(yàn)收，這是必然的。而驗(yàn)收主要工作是對土木工程項(xiàng)目進(jìn)行一系列的測量。最后在投放使用后，為了使工程的生命周期更長，要適當(dāng)維護(hù)，進(jìn)行測量是確定維護(hù)措施的最有效手段。

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