測量平差在現(xiàn)代測量工程中的重要性探討

摘 要：探討了測量平差在測量工程中的重要性。分析了引起誤差原因，測量平差思想等，分別從客觀上和主觀上兩個方面，針對時代對測量平差的要求以及科研人員、工程測量技術(shù)人員、測繪專業(yè)學生等進行了不同的分析。得出，測量平差仍是不可或缺的，仍然在測量學科中占有重要的地位。

關(guān)鍵詞：測量平差;測量工程;現(xiàn)代測量;重要性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.105

0 引言

在現(xiàn)代測量工程中，由于越來越先進的測繪儀器涌入測繪市場，測量成果的精度也相較于之前有了一定程度的提高，因此，有些測量工作者認為測量平差不重要了。尤其是一些測量平差軟件（如科傻、平差易等）的出現(xiàn)，更是加深了他們對這種觀點的認同。這些人不但自己這樣認為，還向別人闡述自己的這些觀點。更有一些高校教師，也向?qū)W生闡述這種觀點，而且持有這種觀點的人很多。難道測量平差真的不重要了嗎？作者結(jié)合自己從事測量工作十幾年的經(jīng)歷以及自己在測量工作中的心得體會，提出自己的一些看法，從什么是測量平差、產(chǎn)生原因等進行了分析，并探討一下測量平差的重要性。

1 關(guān)于測量平差

1.1 引起誤差原因及測量平差

由于測量總是處于一定的觀測條件之中，受到諸如操作者、儀器和外界環(huán)境等的影響，因此總會出現(xiàn)誤差，這種誤差是不可避免的。所以說，存在誤差是一種常態(tài)。沒有誤差存在的觀測值是不存在的或者說是個例。

鑒于誤差不可避免，因此必須將其處理掉。處理誤差的方法就是測量平差。

1.2 平差的對象

由于觀測值是誤差的載體，誤差常常隱含于觀測值中。因此，測量平差實際就是對測量數(shù)據(jù)進行處理，從而消除或減弱測量數(shù)據(jù)中存在的誤差。

1.3 測量平差的思路

我們知道，只要進行測量就會產(chǎn)生誤差，就是說觀測值中肯定含有誤差;由于誤差起到壞的作用，因此必須將其消除或減弱;如何消除呢？當然是平差;如何進行平差計算呢？當然是利用所建立的函數(shù)模型;那么函數(shù)模型怎么列立呢？是根據(jù)所觀測的幾何模型中的幾何量之間的幾何關(guān)系列出的;由這些函數(shù)模型所組成的式子即為平差的數(shù)學模型，然后利用最小二乘原理解算這些數(shù)學模型，從而可以得到觀測值的平差值。然后進行相關(guān)的精度評定，即可獲得滿足一定精度需求的結(jié)果。

2 測量平差的重要性

測量平差到底重要不重要呢？回答是肯定的，不論在主觀上，還是在客觀上，測量平差的重要性從來沒有減弱。

現(xiàn)代的測量儀器，如GPSRTK、InSAR、測量機器人等，的確在一些方面給測量工作帶來了很大的方便，也的確彌補了傳統(tǒng)光學儀器的一些功能不足。但是，凡事都有兩面，它們帶來方便的同時，也帶來了一些新的問題。比如GPS，衛(wèi)星在遙遠的太空中運行，與地面接收機之間通過信號傳播，這些信號要通過厚厚的大氣層，大氣層中的電離層、塵埃等均會對信號產(chǎn)生一些影響，從而帶來了一些新的誤差，如果這些誤差不能合理地處理，將會給測量結(jié)果帶來不可預(yù)測的結(jié)果。

自高斯于19世紀首次應(yīng)用測量平差以來，其一直伴隨著工程測量的發(fā)展而發(fā)展。作為一門具有長久發(fā)展歷史的學科，它目前到底如何呢？是隨著歷史的發(fā)展不斷開拓自己，還是逐漸淡出歷史舞臺？它的命運是人類歷史掌握的，不是一個人或幾個人說了算得。

2.1 客觀上的需求

2.1.1 工程對測量平差提出的要求

測量平差是為測量服務(wù)的，測量是為工程服務(wù)的，因此工程的精細程度對測量有不同的要求。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，人類社會出現(xiàn)了很多宏偉的工程，如磁懸浮鐵路、高速鐵路、航天飛機、大跨度的跨海大橋和懸索橋。它們無一不需要測量的輔助，而且對工程測量的要求越來越高，服務(wù)的范圍越來越大，進而使得測量平差也要滿足它們的需求。

2.1.2 測量數(shù)據(jù)精度對平差提出的要求

對于精度要求高的工程，比如高速鐵路，其控制網(wǎng)的精度要求很高，CP0級控制網(wǎng)的相對中誤差可以達到1/250000。為了達到如此高的精度，除了測量儀器及測量方法需要滿足一定的要求外，還需要相應(yīng)的嚴密測量平差方法消除所存在的誤差。如果沒有對測量平差相關(guān)理論的深刻理解，是不能研制出相應(yīng)的測量平差軟件的。

2.1.3 學科體系對測量平差提出的要求

測量平差是測繪工程專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，是在學習了“數(shù)字地形測量學”后開設(shè)的第二門專業(yè)基礎(chǔ)課，其后續(xù)的很多課程，如“大地測量學基礎(chǔ)”、“GNSS”等，都需要測量平差作為先行課程。如果沒有測量平差這門課程，學生在學習后續(xù)課程時，將會大打折扣。

2.1.4 科學技術(shù)對測量平差要求的精益求精

測量領(lǐng)域的科研人員研制出了很多的測量平差軟件，正是這些軟件使得測量工作的效率大大地提高了。這些軟件是基于相關(guān)的測量平差理論的，如果沒有測量平差，又怎么會有這些平差軟件呢？

2.2 主觀上的需求

2.2.1 對于測量技術(shù)人員

我們不否認，隨著先進測量儀器的出現(xiàn)，以前很難達到的高精度數(shù)據(jù)，現(xiàn)在已經(jīng)變得容易多了。因此，很多觀測數(shù)據(jù)即使不需要平差也能達到較高精度。此時，對于測量平差的要求降低了。但是，高精度的測繪儀器價格昂貴，很多測繪公司不能大量配備。同時，對于很多基礎(chǔ)測繪工作，在測量平差的輔助之下，不需要高精度的測繪儀器也能達到滿足精度的觀測數(shù)據(jù)。同時，在進行測量平差時，如果對相關(guān)理論公式掌握不牢固，雖然仍舊可以進行計算，甚至有時候得出的結(jié)果的確是減弱了一部分誤差，但它不是最優(yōu)的計算結(jié)果。

對于工程測量技術(shù)人員，應(yīng)該對自己提出更高要求。如果不明白軟件里面的相關(guān)平差理論，就無法知道如何進行平差的。同時，工程測量人員測量完畢數(shù)據(jù)后，如何判斷測量數(shù)據(jù)是否滿足要求呢，這需要測量平差來進行精度評定。為了能成為一名合格的測量技術(shù)人員，測量技術(shù)人員應(yīng)努力學習測量平差的相關(guān)知識，做到內(nèi)外業(yè)兼?zhèn)?。再者，測量平差的一些思想，可以用于指導實際中的測量工作。

2.2.2 對于測繪工程專業(yè)的學生

對于很多專業(yè)，如土木工程、采礦工程、地質(zhì)工程、水利工程等，都會學習測量學，也對測量平差的基本理論掌握一些。但是，對于測繪工程專業(yè)的學生，應(yīng)該具備很強的專業(yè)素質(zhì)，不能因為這門課難，而不愿意掌握。測量平差這門課是區(qū)別于其他專業(yè)的一門標志之一，為了成為一名合格的專業(yè)人員，應(yīng)該努力去學習掌握。

3 結(jié)論

（1）現(xiàn)代的測量工作中，測量外業(yè)變得越來越方便和快捷，測量內(nèi)業(yè)的一些工作也變得越來越輕捷。因此，具體的情況應(yīng)該是這樣的，不是測量平差不重要，而是很多平差工作由平差軟件來代替，從而顯得測量平差不重要了。

（2）任何學科都是隨著歷史的發(fā)展而發(fā)展的，現(xiàn)代高精尖工程，對測量也提出了更高的要求，測量平差作為測量的一個分支，也同樣需要與時俱進，不斷發(fā)展。

（3）總體來說，不同的人有不同的要求。對于科研工作者和工程技術(shù)人員，各自的要求不同。工程技術(shù)人員認為，只要一個平差軟件就行了。但是，當數(shù)據(jù)錯誤或出現(xiàn)計算錯誤的時候，卻不知道問題出在哪里。對于科研人員，應(yīng)不斷進行測量平差相關(guān)理論的創(chuàng)新與發(fā)展，讓其不斷為測量做出應(yīng)有的貢獻。

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作者簡介：馬學漢（1988-），男，山東寧陽人，本科，助理工程師，研究方向：工程測量，從事測量方面的技術(shù)與管理工作。