測繪新技術(shù)在建筑工程測量中的應(yīng)用思路研究

崔芳銘

（遼寧晟華城科檢驗檢測有限公司，遼寧 沈陽 110168）

近代建筑工程測繪技術(shù)水平隨著光學(xué)、計算機技術(shù)和人造地球衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展得到了迅速地提高。隨之而來的是他對操作技術(shù)水平要求的升高，例如觀測、計算、繪圖、計算機和各種精密儀器的作業(yè)。應(yīng)如何熟悉操作這些新技術(shù)，并將這些新技術(shù)應(yīng)用于工程測量工作中去，是本文所要探討的內(nèi)容。

1 高程測量

高程是確定地面點相對位置的三個基本要素之一。根據(jù)所用儀器的不同，高程測量的方法可分為三角高程測量、水準測量和氣壓高程測量。水準測量是最常用且精度較高的高程測量方法。下面主要介紹三種比較先進的水準儀器。

1.1 自動安平水準儀

自動安平水準儀因內(nèi)部補償器的作用，其是用設(shè)置在望遠鏡內(nèi)的自動補償器代替水準管，操作簡單，觀測速度顯著提升[1]。

1.2 精密水準儀

精密水準儀與DS3水準儀在構(gòu)造方面的主要區(qū)別是精密水準儀裝有光學(xué)測微器。精密水準儀較DS3水準儀有更好的光學(xué)和結(jié)構(gòu)性能，如望遠鏡孔徑大于40 mm，放大率達40倍，符合水準管分劃值為 （6″-10″） /2 mm，同時具有儀器結(jié)構(gòu)堅固，水準管軸與視準軸關(guān)系穩(wěn)定等特點。精密水準儀通常與精密水準尺配合使用。

1.3 數(shù)字水準儀

數(shù)字水準儀結(jié)合了現(xiàn)代電子技術(shù)和CCD 技術(shù)，其采用條形碼分劃水準尺和圖像處理電子系統(tǒng)構(gòu)成光機、電及信息存儲與處理的一體化水準測量系統(tǒng)。數(shù)字水準儀的特點：智能化識別， 避免人為讀數(shù)誤差；效率高、精度高；可自動記錄、檢核、處理和存儲，實現(xiàn)采集和處理的一體化；數(shù)字水準儀一般是設(shè)置有補償器的自動安平水準儀，當采用普通水準尺時，數(shù)字水準儀又可當作普通自動安平水準儀使用[2]。鑒于此，數(shù)字水準儀在很多工程項目中被廣泛應(yīng)用。

2 角度測量

設(shè)計圖上建筑物的位置，除了高度關(guān)系外，更主要的是由角度和距離來確定的平面位置關(guān)系。建筑工程可測量很多場合，比如，建筑物定位放線、道路及管道的中線測量、建筑物垂直度的控制與檢測等，幾乎都必須通過測設(shè)角度來解決問題。因此，角度測量是施工測量的一個重要內(nèi)容。經(jīng)緯儀是最常用和精度較高的角度測量方法。

電子經(jīng)緯儀是利用光電轉(zhuǎn)換原理和微處理器自動測量度盤的讀數(shù)并將測量結(jié)果顯示在儀器顯示窗上，如將其與電子手簿連接，可以自動儲存測量結(jié)果[3]。這種測量儀器與傳統(tǒng)的測量儀器相比，不僅能夠消除人為操作所造成的誤差影響，提高測量精度，而且能夠使得測角過程自動化，因而可以減輕測量工作的勞動強度，提高作業(yè)效率。需要指出的是隨著全站儀 （電子經(jīng)緯儀與測距儀的組合體） 的廣泛應(yīng)用，電子經(jīng)緯儀已逐漸退出市場。

3 距離測量

在建筑工程測量中，除了通過測量高差來確定點的高程和通過測量水平角來確定點的平面位置外，常常還要通過測量距離來確定點與點之間的直線長度。距離測量是建筑工程測量的一項重要工作。可以說，建筑物設(shè)計位置的地面標定，往往都要通過量距來最后實現(xiàn)。在建筑工程中，測量距離主要有鋼尺量距、普通視距測量以及光電測距儀測距三種方法?，F(xiàn)代建筑工程距離測量主要應(yīng)用電子測距儀器。

為了提高測距速度和精度，降低測距人員的勞動強度，科研人員發(fā)明了能代替鋼尺的電子測距儀器——電磁波測距儀。電磁波測距 （簡稱EDM） 是用電磁波 （光波或微波）作為載波，傳輸測距信號，以測量兩點間距離的一種方法。與傳統(tǒng)的鋼尺量距和視距測量相比，EDM具有精度高、測程長、作業(yè)快、幾乎不受地形限制等優(yōu)點[4]。

4 地形圖的測繪

隨著測繪科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的成圖方法已經(jīng)發(fā)生了根本的變化，手工成圖方法已很少采用。地形圖測繪的數(shù)據(jù)采集、資料整理、編輯成圖已實現(xiàn)自動化和計算機化，從而大大縮短了出成圖周期。

4.1 室內(nèi)作業(yè)數(shù)據(jù)采集

由于數(shù)字化儀的出現(xiàn)，對于原有地形圖的修測提供了很大的方便?，F(xiàn)代數(shù)字化儀的基本部件包括圖形操作定標器和感應(yīng)板。操作定標器常見的有4鍵和16鍵，其上有透明十字絲用來瞄準定標用，是數(shù)字化手工輸入的部件。感應(yīng)板是數(shù)字化儀的重要部件，其決定數(shù)字化儀的精度和圖面。感應(yīng)板上設(shè)有軟菜單，用來配置數(shù)字化儀的各種性能參數(shù)，這些配置主要是根據(jù)不同的應(yīng)用軟件而設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，不同品牌的數(shù)字化儀設(shè)置方法也不同。

4.2 野外數(shù)據(jù)采集

采集數(shù)據(jù)的方法隨著野外作業(yè)的方法和使用的儀器設(shè)備不同可以分為下面三種形式。

（1） 普通地形圖測圖方法。此方法是通過使用普通的測量儀器來完成，將外業(yè)觀測結(jié)果手工記錄到手簿中，然后進行內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的處理，最后錄入到計算機，此方法煩瑣，且容易產(chǎn)生人工誤差。

（2） 通過使用測距經(jīng)緯儀和電子手簿來完成采集。采用測距經(jīng)緯儀來進行觀測，如距離、水平向等，用電子手簿對野外觀測數(shù)據(jù)進行必要的記錄和計算，并保存結(jié)果。然后將電子手簿中的觀測數(shù)據(jù)或經(jīng)處理后的結(jié)果錄入計算機中，以備使用[5]。

（3） 應(yīng)用先進的儀器進行測量成圖。目前比較常用的是全站儀或GPS等進行測量，將測量數(shù)據(jù)通過傳輸軟件傳到計算機上，再運用專業(yè)的繪圖軟件進行成圖，能得到精度很高的數(shù)字化地形圖。其中，全站儀使用非常方便，功能靈活，是目前所有數(shù)字測圖中精度最高的。GPS-RTK技術(shù)近年較為常用，其不僅接收來自參考站 （基準站） 的數(shù)據(jù)，還可直接接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的觀測數(shù)據(jù)，組成相位差分觀測值，并可進行實時處理，能夠?qū)崟r提供測點在指定坐標系的三維坐標。此方法可明顯提高作業(yè)效率，目前已被廣泛應(yīng)用于野外開闊地區(qū)的地面數(shù)字測圖工作中。

5 結(jié)語

測量工作是一項比較艱苦的工作，無論是野外的勘測，還是施工現(xiàn)場的測量，常常是白天外業(yè)觀測，夜間還需要進行內(nèi)業(yè)計算和制圖，而測繪新技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展大大地減輕了測量人員的工作量，提高了他們的工作效率，從而加速了我們國家的經(jīng)濟建設(shè)。因此，我們應(yīng)該不斷地學(xué)習(xí)并掌握先進的科學(xué)技術(shù)并對將其應(yīng)用與工程測量進行研究，以使我國工程測量技術(shù)不斷發(fā)展提高。