探討現(xiàn)代工程測(cè)量新技術(shù)的應(yīng)用

付小紅，胡玉芳（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局四〇二隊(duì)，湖南　長(zhǎng)沙　410000）

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探討現(xiàn)代工程測(cè)量新技術(shù)的應(yīng)用

付小紅，胡玉芳（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局四〇二隊(duì)，湖南長(zhǎng)沙410000）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代工程測(cè)量技術(shù)在測(cè)量時(shí)間以及測(cè)量難度等方面有了長(zhǎng)足發(fā)展。本文主要從現(xiàn)代工程測(cè)量的重要性入手，對(duì)現(xiàn)代工程測(cè)量新技術(shù)的類型進(jìn)行闡述，并詳細(xì)介紹了現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)的具體應(yīng)用，具有一定參考價(jià)值。

工程測(cè)量；新技術(shù)；具體應(yīng)用

1　引言

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，為基礎(chǔ)工程建筑的建設(shè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，在一定程度上，提高了對(duì)工程設(shè)計(jì)、施工和測(cè)量上的要求。工程測(cè)量是工程設(shè)計(jì)和施工的重要基礎(chǔ)，有利于保障工程建設(shè)的整體質(zhì)量。一些現(xiàn)代新技術(shù)的探究和發(fā)展，能夠有效促進(jìn)現(xiàn)代工程測(cè)量技術(shù)的廣范圍應(yīng)用，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工程測(cè)量質(zhì)量和施工質(zhì)量的提高。如何根據(jù)工程實(shí)際特點(diǎn)，選用科學(xué)的測(cè)量技術(shù)進(jìn)行工程測(cè)量工作，是現(xiàn)代工程測(cè)量企業(yè)面臨的首要問(wèn)題。

2　工程測(cè)量的重要性

所謂的工程測(cè)量主要是指在工程建設(shè)的設(shè)計(jì)、施工和管理的階段，進(jìn)行測(cè)量工作的方法和技術(shù)。無(wú)論是在何種工程建設(shè)中，工程測(cè)量是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性工作，對(duì)保障工程建筑的整體質(zhì)量具有重要意義。根據(jù)工程建設(shè)的進(jìn)行程序，可將工程測(cè)量劃分為以下幾個(gè)階段的測(cè)量：①規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量.在這個(gè)階段主要是提供相應(yīng)的地形資料，獲取地形資料的方法主要是，在控制測(cè)量的基礎(chǔ)上，進(jìn)行地面測(cè)圖或航空攝影測(cè)量；②施工興建階段的測(cè)量.在該階段測(cè)量的主要任務(wù)就是根據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)要求，對(duì)建筑物各部分的平面位置和高度進(jìn)行準(zhǔn)確的標(biāo)定，以此作為后續(xù)工程施工和安裝的主要依據(jù)。通常情況下，要先建立施工控制網(wǎng)，再根據(jù)工程的相關(guān)要求展開(kāi)測(cè)量工作；③竣工后的營(yíng)運(yùn)管理階段的測(cè)量。該階段主要包括竣工的量、監(jiān)視工程安全狀況的測(cè)量。

工程測(cè)量對(duì)工程的設(shè)計(jì)及施工產(chǎn)生直接影響，在工程測(cè)量方面出現(xiàn)偏差，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)工程施工的失誤，從而影響工程的整體質(zhì)量。而工程的測(cè)量工作則是由設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)為實(shí)物施工的重要步驟，其測(cè)量的是否準(zhǔn)確，直接決定了工程建筑質(zhì)量的好壞，因此，在工程建設(shè)中要實(shí)現(xiàn)對(duì)工程測(cè)量的全方面控制，以此來(lái)保障工程建筑的整體質(zhì)量。

3　現(xiàn)代工程測(cè)量新技術(shù)類型

3.1全球衛(wèi)星定位技術(shù)

全球衛(wèi)星定位技術(shù)具有測(cè)量時(shí)間短、使用方便等特點(diǎn)，主要是通過(guò)衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工程建筑的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量。所謂的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)就是通過(guò)相關(guān)的測(cè)量軟件，在進(jìn)行測(cè)量時(shí)需要在規(guī)定的基準(zhǔn)控制點(diǎn)，就可以完成相應(yīng)的測(cè)量工作，該技術(shù)有效避免了人力、物力及財(cái)力的浪費(fèi)。圖1即為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)組成。

圖1　全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)組成

3.2地理信息技術(shù)

測(cè)繪測(cè)量是地理信息技術(shù)的基礎(chǔ)，主要利用計(jì)算機(jī)編程平臺(tái)，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存和使用。地理信息技術(shù)的本質(zhì)就是全球空間分析即時(shí)技術(shù)，在信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展的形勢(shì)下，該技術(shù)具有系統(tǒng)化、社會(huì)化及網(wǎng)絡(luò)化的特征。

3.3遙感技術(shù)

遙感技術(shù)的主要使用對(duì)象是物體。在工程測(cè)量中的應(yīng)用主要是通過(guò)波譜產(chǎn)生響應(yīng)不同的原理來(lái)識(shí)別不同的物體，遙感技術(shù)的分析原理主要是利用集合形態(tài)的物力性質(zhì)及物體的位置指標(biāo)等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)物體形態(tài)的測(cè)繪。遙感技術(shù)在遠(yuǎn)程測(cè)量工程的應(yīng)用中具有重要作用。圖2為多源遙感影像技術(shù)。

3.4數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)

圖2　多源遙感影像技術(shù)

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)是包含了全球衛(wèi)星定位技術(shù)、地球信息技術(shù)、遙感技術(shù)，因此數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)具有較高的自動(dòng)化、電子化、數(shù)字化程度。數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)就是將數(shù)碼攝影設(shè)備作為主要工具，通過(guò)近景攝影測(cè)量軟件形成區(qū)域三維數(shù)字表面模型，實(shí)現(xiàn)高度測(cè)量。數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)在野外測(cè)量中起到很大作用，比如大比例地形圖測(cè)量、地籍測(cè)繪、變形測(cè)量等。

3.5現(xiàn)代工程測(cè)量原圖處理技術(shù)

在現(xiàn)代工程測(cè)量中，比較常用的測(cè)繪技術(shù)就是原圖處理技術(shù)，如果原圖處理需要數(shù)字化時(shí)，可以將各種地理信息技術(shù)系統(tǒng)充分利用起來(lái)，還包括對(duì)數(shù)字化儀器的利用?，F(xiàn)階段，利用數(shù)字化儀器的方法主要有：①掃描矢量化；②GPS數(shù)據(jù)輸入；③手持跟蹤數(shù)字化。這三種方法各有各的缺點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，在工程的實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)用比較普遍的就是數(shù)字掃描矢量化軟件，該軟件能夠自動(dòng)提取多邊形信息，因此，可高效、便捷、保真的實(shí)現(xiàn)數(shù)字化處理。

4　現(xiàn)代新技術(shù)在工程測(cè)量中的具體應(yīng)用

下文僅以GPS技術(shù)為例，具體探討了新技術(shù)在工程測(cè)量中實(shí)際應(yīng)用的要點(diǎn)。

4.1工程概況

該工程是某市的天然氣外環(huán)管網(wǎng)及區(qū)域中心城市輸氣干線工程，工程規(guī)模為：沿都市區(qū)外環(huán)高速公路敷設(shè)的都市區(qū)外環(huán)管網(wǎng)西段，其管徑為DN700、管道設(shè)計(jì)壓力為4.5MPa、管道長(zhǎng)約89km（實(shí)際走線長(zhǎng)度）。某加油站至高壓外環(huán)管線的管徑為DN500、管道設(shè)計(jì)壓力為4.5MPa、管道長(zhǎng)約11km。

4.2GPS控制網(wǎng)的布設(shè)

GPS控制點(diǎn)的布設(shè)需要符合 《長(zhǎng)距離輸油輸氣管道測(cè)量規(guī)范》的要求。如長(zhǎng)輸管道線路長(zhǎng)度超過(guò)30km，GPS控制點(diǎn)的布設(shè)要與國(guó)家控制點(diǎn)結(jié)合，進(jìn)行聯(lián)測(cè)，并采取對(duì)應(yīng)的方法，進(jìn)一步削弱長(zhǎng)度變形。此外，在此工程中GPS控制網(wǎng)的布設(shè)還需要滿足以下幾個(gè)條件：①充當(dāng)導(dǎo)線啟閉點(diǎn)的GPS需要以成對(duì)的方式進(jìn)行布設(shè)；②GPS控制網(wǎng)控制點(diǎn)盡量選擇在交通便利的位置，如果邊長(zhǎng)比較大的話，則需要考慮到周圍的通信設(shè)施，如微波發(fā)射塔等；③所布設(shè)的每對(duì)點(diǎn)與相鄰對(duì)點(diǎn)之間的距離應(yīng)控制在10km以內(nèi)。

4.3分析靜態(tài)GPS工程測(cè)量

4.3.1GPS測(cè)量時(shí)間段的選擇

從該工程的概況可以看出，該管線沿線方向地形多樣，地貌復(fù)雜多變，為保證獲取數(shù)據(jù)的完整性與準(zhǔn)確性，需要選擇最佳的GPS控制測(cè)量時(shí)間。GPS測(cè)量時(shí)間段的選擇可以根據(jù)天氣預(yù)測(cè)情況和衛(wèi)星可見(jiàn)預(yù)報(bào)來(lái)確定，衛(wèi)星幾何分布狀態(tài)越好，則應(yīng)用GPS技術(shù)進(jìn)行測(cè)量所獲得的定位精度就越高，在該工程中，主要通過(guò)分析衛(wèi)星狀態(tài)，在保證觀測(cè)窗口狀態(tài)良好的基礎(chǔ)上，合理安排工程測(cè)量的時(shí)間。

4.3.2基準(zhǔn)站架設(shè)

基準(zhǔn)站架設(shè)的位置選擇直接影響著GPS測(cè)量的質(zhì)量?；鶞?zhǔn)站架設(shè)位置的選擇與確定，除了要滿足GPS靜態(tài)觀測(cè)的基本條件外，還要將基準(zhǔn)站架設(shè)在地勢(shì)較高、周圍較寬闊的環(huán)境中，這樣方便電臺(tái)發(fā)射。為保證靜態(tài)GPS測(cè)量的精度，一般將接收機(jī)架設(shè)在各個(gè)測(cè)量段的中部位置，接收機(jī)可以架設(shè)在已知坐標(biāo)上，也可以架設(shè)于未知坐標(biāo)上。在該工程中，按照相關(guān)的設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行基準(zhǔn)站架設(shè)工作，保證了基準(zhǔn)站架設(shè)質(zhì)量。

4.4分析RTK測(cè)量

在該工程中，控制網(wǎng)布設(shè)時(shí)應(yīng)沿線路按點(diǎn)對(duì)布設(shè)，一級(jí)網(wǎng)絡(luò)RTK點(diǎn)對(duì)間的距離宜為8km左右，最長(zhǎng)不應(yīng)超過(guò)10km（以確保流動(dòng)站至參考站的距離不超過(guò)5km），二級(jí)單基準(zhǔn)站RTK點(diǎn)對(duì)間的距離宜為2～3km。組成點(diǎn)對(duì)的兩點(diǎn)間應(yīng)互相通視，一級(jí)平均間距宜為500m，二級(jí)平均間距宜為400m，相鄰點(diǎn)最短距離應(yīng)大于平均間距的1/2。采取RTK測(cè)量模式，在基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置基準(zhǔn)站接收機(jī)，流動(dòng)站接收機(jī)啟動(dòng)后，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置并輸入相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)。在完成流動(dòng)站接收機(jī)設(shè)置后，進(jìn)行流動(dòng)站與坐標(biāo)系統(tǒng)的設(shè)置。為保證該工程RTK測(cè)量的準(zhǔn)確性，在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：

（1）在求轉(zhuǎn)化參數(shù)時(shí)，在測(cè)量過(guò)程中，解算轉(zhuǎn)化參數(shù)都需要選擇殘差較少，精度相對(duì)穩(wěn)定的控制點(diǎn)進(jìn)行解算，最好是能夠加入多余觀測(cè)量，進(jìn)行檢核；

（2）通過(guò)減少作業(yè)半徑，縮短基準(zhǔn)站與流動(dòng)站之間的距離，其求得的結(jié)果精度越高；

（3）基準(zhǔn)站架設(shè)的位置需要選擇在地勢(shì)較高、周圍較為寬闊的環(huán)境中，從而確保電臺(tái)信號(hào)發(fā)射的穩(wěn)定性，保證信號(hào)接收的穩(wěn)定性；

（4）如測(cè)量環(huán)境中存在著干擾因素，應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)數(shù)據(jù)采集時(shí)間；

（5）在進(jìn)行長(zhǎng)輸管道地形圖繪制時(shí)，需要加強(qiáng)對(duì)圖形關(guān)鍵點(diǎn)的檢核，保證控制測(cè)量的精度。

在本工程中，測(cè)區(qū)內(nèi)有1：10000地形圖，可以利用該圖來(lái)進(jìn)行線路勘察和測(cè)量的選點(diǎn)布設(shè)，通過(guò)布設(shè)測(cè)量控制網(wǎng)，并按照工程設(shè)計(jì)要求標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行長(zhǎng)輸管線工程測(cè)量，獲得相應(yīng)的測(cè)量結(jié)果，并將測(cè)量結(jié)果進(jìn)行邊長(zhǎng)和高差的檢核。

5　結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代工程測(cè)量技術(shù)的合理有效應(yīng)用，有利于保障工程的整體質(zhì)量。隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，能夠確保工程測(cè)量技術(shù)在工程的實(shí)際應(yīng)用中能夠發(fā)揮其最大價(jià)值，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代工程測(cè)量技術(shù)的研究，是當(dāng)今時(shí)代發(fā)展必然的要求?，F(xiàn)階段，一些較為先進(jìn)的技術(shù)融入到工程測(cè)量中，從而進(jìn)一步提高了工程測(cè)量工作的方便、快捷和高效，促進(jìn)了工程建設(shè)行業(yè)的全面發(fā)展和進(jìn)步。

［1］邱中軍.探討現(xiàn)代工程測(cè)量新技術(shù)的應(yīng)用［J］.信息系統(tǒng)工程，2013 （1）：100～101.

［2］劉蕓瑋.探討現(xiàn)代工程測(cè)量新技術(shù)的應(yīng)用［J］.城市建設(shè)理論研究：電子版，2014（29）：60.

［3］許欣欣.探討現(xiàn)代工程測(cè)量新技術(shù)的應(yīng)用［J］.工業(yè)b，2015（13）：63～64.

付小紅（1976-），女，工程師，本科，主要從事計(jì)算機(jī)制圖方面工作。

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