關(guān)于工程測(cè)量新技術(shù)的探討

張坤

摘 要：工程測(cè)量在工程設(shè)計(jì)和施工過程中起著非常重要的作用不僅為工程的設(shè)計(jì)提供有效的參考依據(jù)還能夠有效的保證工程的施工質(zhì)量。隨著現(xiàn)代技術(shù)在工程測(cè)量和工程施工過程中的應(yīng)用工程測(cè)量技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了覆蓋面積上的擴(kuò)大和測(cè)量水平上的提高。尤其是一些新型的測(cè)量技術(shù)，，G PS定位技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、下MS隧道測(cè)量系統(tǒng)、地理信息（GIS）技術(shù)等積極的推動(dòng)了我國(guó)相關(guān)工程活動(dòng)的發(fā)展和進(jìn)步。本文針對(duì)工程測(cè)量新技術(shù)這一課題，分別介紹了 GPS定位技術(shù) 數(shù)字化技術(shù)、TMS隧道測(cè)量系統(tǒng)、地理信息（GIS）技術(shù)這幾種技術(shù)，希望能夠給相關(guān)從業(yè)人員的研究起到一定的參考作用。

關(guān)鍵詞：工程測(cè)量 新技術(shù) 分析

工程測(cè)量通常是指在工程建設(shè)的勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工和管理階段中運(yùn)用的各種測(cè)量理論、方法和技術(shù)的總稱?，F(xiàn)代工程測(cè)量已經(jīng)突破了工程建設(shè)的概念，不僅涉及工程的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)幾何與物理量測(cè)定，而且包括對(duì)測(cè)量結(jié)果的分析，甚至對(duì)物體發(fā)展變化的趨勢(shì)預(yù)報(bào)。工程測(cè)量學(xué)將與新興的信息技術(shù)相結(jié)合，由傳統(tǒng)意義上的測(cè)量學(xué)發(fā)展成為工程實(shí)用的地學(xué)信息科學(xué)，新地地學(xué)信息科學(xué)將可用于城市規(guī)劃，土地利用，房地產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、環(huán)境保護(hù)、交通規(guī)劃等方面。工程測(cè)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)服務(wù)范圍，將逐步擴(kuò)展到包括城建、地質(zhì)、鐵路、交通、房地產(chǎn)管理、水利電力、能源、航天和國(guó)防等各種工程建設(shè)部門。

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)力的發(fā)展，各國(guó)興建了許多規(guī)模巨大、內(nèi)容復(fù)雜、精度要求高的工程，各種測(cè)繪新技術(shù)，比如GPS定位技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、TMS隧道測(cè)量系統(tǒng)、地理信息（GIS）技術(shù)等，正在滲入到各個(gè)工程領(lǐng)域中，深刻影響著工程測(cè)量的施工質(zhì)量。在目前這種測(cè)繪技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)程中，我們應(yīng)該積極應(yīng)用這些新技術(shù)保障工程測(cè)量的精度，提高工程測(cè)量的施工質(zhì)量。

一、GPS定位技術(shù)

GPS是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，它具有全能性、全球性、全天候、連續(xù)性和實(shí)時(shí)性的精密三維導(dǎo)航與定位功能，而且具有良好的抗干擾性和保密性。因此，GPS技術(shù)率先在大地測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量、海洋測(cè)量、城市測(cè)量等測(cè)繪領(lǐng)域得到了應(yīng)用，并在軍事、交通、通信、資源、管理等領(lǐng)域展開了研究并得到廣泛應(yīng)用。

RTK測(cè)量原理是將一臺(tái)GPS接收機(jī)安裝在已知點(diǎn)上對(duì)GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)，將采集的載波相位觀測(cè)量調(diào)制到基準(zhǔn)站電臺(tái)的載波上，再通過基準(zhǔn)站電臺(tái)發(fā)射出去；流動(dòng)站在對(duì)GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)并采集載波相應(yīng)觀測(cè)量的同時(shí)，也通過流動(dòng)站電臺(tái)接收由基準(zhǔn)站電臺(tái)發(fā)射的信號(hào)，經(jīng)解調(diào)得到基準(zhǔn)站的載波相位觀測(cè)量；流動(dòng)站的GPS接收機(jī)再利用OTF（運(yùn)動(dòng)中求解整周模糊度）技術(shù)由基準(zhǔn)站的載波相位觀測(cè)量和流動(dòng)站的載波相位觀測(cè)量來求解整周模糊度，最后求出厘米級(jí)精度流動(dòng)站的位置。它可以不布設(shè)各級(jí)控制點(diǎn)，僅依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn)，便可以高精度、快速地測(cè)定界址點(diǎn)、地形點(diǎn)、地物點(diǎn)的坐標(biāo)，利用測(cè)圖軟件可以在野外一次生成電子地圖，然后通過繪圖儀、打印機(jī)等設(shè)備輸出各種比例尺的圖件或是直接將觀測(cè)成果輸入到地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中。因此，RTK被廣泛應(yīng)用于圖根控制測(cè)量，地籍、房地產(chǎn)測(cè)繪及施工放樣等工作中。

二、數(shù)字化技術(shù)

地圖數(shù)字化技術(shù)在建立各種GIS系統(tǒng)時(shí)，對(duì)原有地圖進(jìn)行數(shù)字化處理，在建庫工作中占據(jù)了相當(dāng)大的工作量，各工程測(cè)繪部門都投入相當(dāng)大的人力和財(cái)力。對(duì)于已有紙制地圖，若其現(xiàn)勢(shì)性、精度和比例尺能滿足要求，就可以利用數(shù)字化儀將其輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)、修補(bǔ)后生成相應(yīng)的數(shù)字地圖。當(dāng)前有手扶跟蹤數(shù)字化和掃描矢量化兩大類儀器，針對(duì)大比例尺地形圖，大多數(shù)掃描矢量化軟件能自動(dòng)提取多邊形信息，高效、便捷、保真的對(duì)地圖進(jìn)行數(shù)字化處理。

數(shù)字化成圖手段大比例尺地形圖和工程圖的測(cè)繪是傳統(tǒng)工程測(cè)量的重要內(nèi)容，常規(guī)的成圖方法野外工作量大，作業(yè)艱苦，作業(yè)程序復(fù)雜，同時(shí)還有繁瑣的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作，成圖周期長(zhǎng)，產(chǎn)品單一，難以適應(yīng)社會(huì)飛速發(fā)展的需要。而數(shù)字化成圖技術(shù)具有精度高、勞動(dòng)強(qiáng)度小、更新方便、便于保存管理及應(yīng)用、易于發(fā)布等特點(diǎn)。目前，數(shù)字化成圖技術(shù)有內(nèi)外業(yè)一體化和電子平板兩種模式。內(nèi)外業(yè)一體化是一種外業(yè)數(shù)據(jù)采集方法，主要設(shè)備是全站儀、電子手簿等，其特點(diǎn)是精度高、內(nèi)外業(yè)分工明確、便于人員分配，從而具有較高的成圖效率。

三、TMS隧道測(cè)量系統(tǒng)

TMS是隧道測(cè)量系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，這個(gè)系統(tǒng)主要包括TMS Setout隧道放樣和TMS Profile隧道斷面測(cè)量全站儀機(jī)載軟件包，兩者有共同的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)TMS Office。其中，TMS Office主要用于管理測(cè)量數(shù)據(jù)、測(cè)量數(shù)據(jù)后的處理和定義工程數(shù)據(jù)。TMS隧道測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)用于引水隧道測(cè)量是最新的技術(shù)，引水隧道施工期間的主要任務(wù)是及時(shí)的進(jìn)行開挖輪廊線放樣，測(cè)量開挖的斷面，在竣工后，測(cè)量一定間距內(nèi)竣工斷面和檢查澆筑回填的情況。早引水隧道測(cè)量中使用TMS隧道測(cè)量技術(shù)，測(cè)量人員只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作，就可以使機(jī)載程序驅(qū)動(dòng)全站儀自動(dòng)測(cè)量，并且全站儀還可以自動(dòng)將滿足條件的數(shù)據(jù)保存到其的CF卡上，這些測(cè)量的數(shù)據(jù)精度很高，可以大大提高測(cè)量的效率。將測(cè)量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)后，可以使用TMS Office進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，這個(gè)軟件操作很方便，性能也很穩(wěn)定，極大方便斷面報(bào)告的輸出，而且用戶也可以根據(jù)自己的需要選擇輸出格式，例如PDF、EXCL、TEXT等格式。

測(cè)量報(bào)告中還包括詳細(xì)的各種信息，像斷面列、超欠挖面積列、斷面樁號(hào)、斷面點(diǎn)列、施測(cè)儀器、日期和人員等信息。這個(gè)軟件還可以進(jìn)行地質(zhì)超挖面積的計(jì)算和采用最小二乘法進(jìn)行擬合斷面中心等計(jì)算?？傊琓MS隧道測(cè)量技術(shù)在引水隧道洞斷面測(cè)量中可以發(fā)揮極大的作用，大大提高了測(cè)量精度和效率。

四、地理信息（GIS）技術(shù)

GIS是集計(jì)算機(jī)科學(xué)、空間科學(xué)信息科學(xué)、測(cè)繪遙感科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和管理科學(xué)等學(xué)科為一體的新興學(xué)科。已成為多學(xué)科集成并應(yīng)用于各領(lǐng)域的基礎(chǔ)平臺(tái)和地學(xué)空間信息顯示的基本手段與工具。其技術(shù)優(yōu)勢(shì)不僅在于它的集地理數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數(shù)據(jù)流程，還在于它的空間提示、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和輔助決策功能。目前，GIS不僅發(fā)展成為一門較為成熟的技術(shù)科學(xué)，而且已經(jīng)成為一門新興的產(chǎn)業(yè)，在測(cè)繪、地質(zhì)礦產(chǎn)、農(nóng)林水利、氣象海洋、環(huán)境監(jiān)測(cè)、城市規(guī)劃土地管理、區(qū)域開發(fā)與國(guó)防建設(shè)等領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。采用GIS、數(shù)據(jù)庫、內(nèi)外一體化測(cè)圖、掃描矢量化及全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量等技術(shù)，為專業(yè)信息系統(tǒng)提供及時(shí)、準(zhǔn)確、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化的基礎(chǔ)空間信息，以建立各類專業(yè)信息系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)管理的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化。

五、結(jié)束語

綜上所述，工程測(cè)量對(duì)于工程的發(fā)展有著非常重要的推動(dòng)作用尤其是現(xiàn)代電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于工程測(cè)量中后極大的提高了工程測(cè)量的效率和質(zhì)量。這種情況下肩關(guān)部門應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)工程測(cè)量的新技術(shù)的應(yīng)用，以更好的推動(dòng)工程測(cè)量的發(fā)展。

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