淺談土建工程測量學(xué)的發(fā)展

毛福晶

摘要：隨著我國各個方面的不斷進(jìn)步，土建工程測量在市場的不斷激勵下，充分利用當(dāng)下的現(xiàn)有信息技術(shù)，不斷改革和創(chuàng)新出新的測量方法，不斷建立完善土建工程測量體系，為我國的社會主義建設(shè)保駕護(hù)航。

關(guān)鍵詞：土建工程;工程測量;測量學(xué)的發(fā)展

在土建工程建設(shè)中，土建工程主要包括土木建筑工程和建筑施工工程兩種類型，在當(dāng)?shù)厣鐣型两üこ淘谏鐣ㄔO(shè)的方方面面都有涉及到，例如城市道路的基礎(chǔ)設(shè)施、各種建筑房屋的施工和城市的總體規(guī)劃等方面。在進(jìn)行土建施工的工程中，都需要進(jìn)行工程測量，工程測量時土建施工過程中非常重要的組成部分，它會影響施工過程中的各種施工數(shù)據(jù)的更新、工程建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計和施工全過程的施工工藝以及流程等方面。因此，在進(jìn)行土建施工時，要重點關(guān)注土建施工的工程測量。

1 土建工程測量基本概述

土建工程測量是一門工程實踐學(xué)科，它的主要研究對象是工程開發(fā)和建設(shè)過程中的各項測量工作的理論和技術(shù)情況。它的過程主要包括：過程策劃階段的地形測量和控制測量;工程建設(shè)階段的施工過程控制測量;實施過程階段的變形測量;工程竣工交付時的竣工測量。測量技術(shù)可運(yùn)用的范圍廣泛，可服務(wù)的對象豐富多樣，在整個工程學(xué)科中它屬于一種交叉性非常強(qiáng)的學(xué)科，它所涵蓋的技術(shù)含量較高，對社會的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步有著不可限量的作用。

2 土建工程測量的發(fā)展機(jī)遇

信息時代的到來，對土建工程測量而言為其提供了良好地發(fā)展空間。具體來講主要體現(xiàn)在以下兩個方面：一是滿足工程生命周期對其質(zhì)量監(jiān)控的標(biāo)準(zhǔn)及要求。眾所周知，土建工程測量所涉及的管理內(nèi)容相對比較繁雜，很難利于其規(guī)劃管理。但是信息技術(shù)的出現(xiàn)，可以有效的緩解這一問題，將工程測量階段所涉及的策劃、施工、運(yùn)行等工序進(jìn)行有效的信息整合和監(jiān)管，最終實現(xiàn)信息資源共享。二是信息化技術(shù)將作為一項重要技術(shù)來完善其工程測量的質(zhì)量，以此滿足其要求。

2.1 衛(wèi)星定位測量成為土建工程測量最重要技術(shù)手段。

它不僅改變了傳統(tǒng)的工程控制測量方法，成果質(zhì)量穩(wěn)定可靠，而且作業(yè)效率大幅度提高，成本降低。主要有精密單點定位（PPP）技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)PTK技術(shù)，多衛(wèi)星系統(tǒng)（包括GPS、GLONASS、Galileo及北斗系統(tǒng)）集成定位技術(shù)，局部大地水準(zhǔn)面精化技術(shù)等，應(yīng)用范圍擴(kuò)大到精密工程控制網(wǎng)測量，高空定位測量，動態(tài)監(jiān)測。

2.2 攝影測量在工程測量中應(yīng)用越來越廣泛。

主要有輕小型低空遙感平臺的發(fā)展，實現(xiàn)低空數(shù)碼影像獲取，滿足大比例尺測圖、高精度城市三維建模和各種應(yīng)用需要。還有高空間、高光譜分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù)、機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用，地面激光雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用和數(shù)字航空攝影測量技術(shù)等應(yīng)用。

2.3 地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)在城市與工程建設(shè)中得廣泛應(yīng)用。

GIS 技術(shù)主要包括多源信息獲取與處理技術(shù)、異構(gòu)分布式數(shù)據(jù)管理技術(shù)、三維建模與表達(dá)技術(shù)、基于網(wǎng)絡(luò)的信息服務(wù)技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘與決策支持技術(shù)等。應(yīng)用范圍極其廣泛，例如城市地理信息系統(tǒng)為城市規(guī)劃設(shè)計與管理部門、市政工程設(shè)計與管理部門，城市交通部門與道路建設(shè)部門服務(wù)，還能建立快速響應(yīng)的防震減災(zāi)系統(tǒng)。工程地理信息系統(tǒng)應(yīng)用在環(huán)境保護(hù)、土地信息和土壤保護(hù)，專題信息系統(tǒng)和區(qū)域信息系統(tǒng)方面。目前有些GIS系統(tǒng)已揉進(jìn)圖像處理功能，并把它作為一個子模塊。

2.4 精密工程測量先進(jìn)技術(shù)在大型工程建設(shè)中廣泛應(yīng)用。

精密工程測量采用高新技術(shù)設(shè)備，將激光掃描、跟蹤、攝影測量以及電子測量等技術(shù)應(yīng)用于其中，從而有效發(fā)揮其精密測量的作用。近年來，隨著各種大型工程項目的陸續(xù)完成，如國家體育場、國家大劇院、游泳中心、中央電視臺新址等。它們都相應(yīng)地采用了精密工程測量技術(shù)，很大程度上提高了建筑設(shè)計的質(zhì)量及非常規(guī)設(shè)計的有效實現(xiàn)。其在橋梁應(yīng)用方面也是比較廣泛地，如上海東海大橋和蘇通大橋、山西引黃工程超長隧洞的實施都利用了大型高清晰望遠(yuǎn)鏡、回旋加速器以及校準(zhǔn)等精密儀器對 其進(jìn)行了測量，不僅僅保證質(zhì)量完全符合建筑要求，更加提高了整體的設(shè)計要求。

3 土建工程測量發(fā)展趨勢

3.1 工程測量向三維、四維發(fā)展。

雖然目前土建工程測量領(lǐng)域已經(jīng)有了三維測量系統(tǒng)，但目前的三維測量系統(tǒng)還多處于“2+1”水平，還基于以二維來確定目標(biāo)平面位置，以一維來確定目標(biāo)高程，并沒有真正實現(xiàn)測量目標(biāo)的空間三維坐標(biāo)定位，影響了工程測量結(jié)果的表述能力。目前的三維測量體系主要包括衛(wèi)星定位測量系統(tǒng)、三維激光掃描系統(tǒng)、激光跟蹤儀等，但當(dāng)前的應(yīng)用手段還多處于2+1維領(lǐng)域，需要將測量結(jié)果轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)系統(tǒng)，將會受到很大的局限。在未來，隨著城市規(guī)劃、工程設(shè)計、工程施工、設(shè)備改造、工業(yè)測量等需求的提升，在三維測量領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、相關(guān)理論、測量軟件、信息支撐等方面都將成為重要研究內(nèi)容，使得工程測量中三維技術(shù)從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、測量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理以及與2+1維系統(tǒng)的協(xié)調(diào)能力都得到巨大的提升，真正實現(xiàn)工程測量向三維、四維方向發(fā)展，逐步擺脫2+1維測量體系的束縛。

3.2 地下管線測量是重要發(fā)展方向。

目前，我國城市化進(jìn)程正不斷推進(jìn)，但地下管線問題卻越來越為突出，成為降低城市建設(shè)質(zhì)量的主要缺陷，這與地下管線測量技術(shù)發(fā)展不足有直接關(guān)系。地下管線是城市的生命線，一旦出現(xiàn)問題將給城市居民的生產(chǎn)、生活帶來巨大的影響。當(dāng)前在地下管線的探測中，在近距離、埋層深、復(fù)雜管線的探索中還有很大的局限，尤其是對管線破裂、管道縫隙等的探測更為困難，地下管線測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、全面性也難以保證。在未來，地下管線測量將是工程測量領(lǐng)域發(fā)展的重要方向，測量儀器的抗干擾能力、測量精度、測量埋深將得到不斷提升，測量智能化與自動化水平也將會得到不斷發(fā)展。如變頻式調(diào)相地質(zhì)雷達(dá)、智能管道測量機(jī)器人等，將是發(fā)展的重要方向，以解決目前地下管道測量中存在的缺陷。

3.3 地理空間框架數(shù)字化發(fā)展。

近年來，我國地理空間框架數(shù)字化體系正在逐漸構(gòu)建，最終形成數(shù)字化地理空間框架數(shù)據(jù)庫，這就需要測繪數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，數(shù)據(jù)產(chǎn)生動態(tài)化，數(shù)據(jù)更新及時化。一方面，在未來工程測量中，測繪基準(zhǔn)全系覆蓋面將越來越廣，最終形成覆蓋工業(yè)測繪領(lǐng)域各個層面的國家標(biāo)準(zhǔn)體系，包括如空間定位基準(zhǔn)、衛(wèi)星定位服務(wù)、在地測控網(wǎng)絡(luò)等的基準(zhǔn)體系，以實現(xiàn)測繪數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的資源共享;另一方面，地理空間數(shù)據(jù)并不是固定不變的，而是不斷變化的，在第一代數(shù)據(jù)產(chǎn)生后，還需要不斷對數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，整個數(shù)據(jù)更新都需要一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，并保證數(shù)據(jù)符合基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的要求，這必將推動數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)加工、數(shù)據(jù)校驗水平的提升，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)的動態(tài)更新，以保證數(shù)據(jù)的現(xiàn)時性和完整性。

4 結(jié)語

當(dāng)前，土建工程測量的發(fā)展非常迅猛，為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)做出了突出的貢獻(xiàn)，土建工程測量涉及到國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的多個行業(yè)，在信息化測繪時代，土建工程測量在社會上取得的成就和與日俱增的影響力是有目共睹的，我們相信隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，土建工程測量將會在數(shù)字化技術(shù)體系下向“功能取向服務(wù)化、數(shù)據(jù)獲取實時化、信息交互網(wǎng)絡(luò)化、基礎(chǔ)設(shè)施公用化、信息服務(wù)社會化、信息共享法制化”方向得到進(jìn)一步拓展。

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