2017年工程測量技術論文(2)
2017年工程測量技術論文
2017年工程測量技術論文篇二
測量工程測量技術發(fā)展探討
摘要：隨著傳統(tǒng)測繪技術向數(shù)字化測繪技術轉(zhuǎn)化，當前工程測量的發(fā)展可以概括為“六化”和“十六字”，所謂“六化”是：測量內(nèi)外業(yè)作業(yè)的一體化，數(shù)據(jù)獲取及其處理的自動化，測量過程控制和系統(tǒng)行為的智能化，測量成果和產(chǎn)品的數(shù)字化，測量信息管理的可視化，信息共享和傳播的網(wǎng)絡化。 “十六字”是：連續(xù)、動態(tài)、遙測、實時、精確、可靠、快速、簡便。
關鍵詞：工程測量;應用;3S
中圖分類號： E271 文獻標識碼： A
1.先進的地面測量儀器在工程測量中的應用
20世紀80年代以來，常規(guī)的光學儀器逐漸被電子儀器所替代。光電測距儀精密測距儀電子經(jīng)緯儀全站儀電子水準儀激光準直儀等各種地面測量儀器的迅速發(fā)展，成倍地提高了工程測量外業(yè)工作的效率和精度。傳統(tǒng)的三角網(wǎng)已被三邊網(wǎng)邊角網(wǎng)測距導線網(wǎng)所替代;具有自動跟蹤和連續(xù)顯示功能的測距儀用于施工放樣測量;免棱鏡的全站儀解決了難以攀登和無法到達的測量點的測量工作;電子速測儀為細部測量提供了理想的儀器;精密測距儀的應用代替了傳統(tǒng)的基線丈量。
全站儀的應用，是地面測量技術進步的重要標志之一。全站儀，即全站型電子速測儀(Electronic Total Station)，是一種集光、機、電為一體的高技術測量儀器，是集水平角、垂直角、距離(斜距、平距)、高差測量功能于一體的測繪儀器系統(tǒng)，全站儀測量可以利用電子手簿把野外測量數(shù)據(jù)自動記錄下來，通過接口設備傳輸?shù)接嬎銠C，利用“人機交互”方式進行測量數(shù)據(jù)的自動處理和圖形編輯，還可以在全站儀基礎上集成步進馬達、CCD影像傳感器構成的視頻成像系統(tǒng)，并配置智能化的控制及應用軟件，形成所謂的“測量機器人”，它能對一系列目標自動測量，為測圖和工程放樣向數(shù)字化方向發(fā)展開辟了道路。
2.3S技術在工程測量中的應用
“3S”技術是遙感技術(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)這三種技術的統(tǒng)稱。
GPS是20世紀70年代由美國陸?？杖娐?lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。其主要目的是為陸、海、空三大領域提供實時、全天候和全球性的導航服務，于1994年全面建成。近年來，隨著GPS定位技術的不斷完善，GPS接收機已逐漸成為一種通用的定位儀器，在工程測量中取得廣泛的應用。
RTK(Real - time kinematic)實時動態(tài)差分法是一種新的常用的GPS測量方法， RTK能夠在野外實時得到厘米級定位精度，它采用載波相位動態(tài)實時差分方法，是GPS應用的重大里程碑。它的出現(xiàn)極大地提高了工程測量外業(yè)作業(yè)效率。隨著科學技術的不斷發(fā)展，RTK技術已由傳統(tǒng)的1+1或1+2發(fā)展到了廣域差分系統(tǒng)WADGPS，有些城市建立起CORS系統(tǒng)，大大提高了RTK的測量范圍;在數(shù)據(jù)傳輸方面也有了長足的進展，由原先的電臺傳輸發(fā)展到現(xiàn)在的GPRS和GSM網(wǎng)絡傳輸，大大提高了數(shù)據(jù)的傳輸效率和范圍;在儀器方面，現(xiàn)在的儀器不僅精度高而且更簡潔、容易操作。
遙感是以航空攝影技術為基礎，在上世紀60年代初發(fā)展起來的一門新興技術。最初為航空遙感，自1972年美國發(fā)射了第一顆陸地衛(wèi)星后，標志著航天遙感時代的開始。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前遙感技術已廣泛應用于各個領域，成為一門實用的，先進的空間探測技術，多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛(wèi)星是對地觀測獲取基礎地理信息的重要手段。各種比例尺地形圖都可以利用遙感影像來獲取，為工程測量領域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的方法和手段。
地理信息系統(tǒng)今天已經(jīng)逐漸成為一門相當成熟的技術，并且得到了極廣泛的應用。尤其是近些年，GIS更以其強大的地理信息空間分析功能，在GPS及路徑優(yōu)化中發(fā)揮著越來越重要的作用。 GIS地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎，在計算機軟硬件的支持下，運用系統(tǒng)工程和信息科學的理論，科學管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，以提供管理與決策等所需信息的技術系統(tǒng)。 GIS與工程測量有著密切的關系，工程測量為GIS中的空間實體提供各種不同比例尺和精度的定位數(shù)據(jù);電子速測儀，GPS全球定位技術，解析或數(shù)字攝影測量工作站，遙感圖像處理系統(tǒng)等現(xiàn)代測繪技術的使用，可直接、快速和自動地獲取空間目標的數(shù)字信息產(chǎn)品，為GIS提供豐富和更為實時的信息源，并促使GIS向更高層次發(fā)展。
3S技術的結(jié)合，取長補短，是一個自然的發(fā)展趨勢，三者之間的相互作用形成了“一個大腦，兩只眼睛”的框架，GPS為RS和GIS提供區(qū)域信息及空間定位信息，而GIS進行相應的空間分析以便從GPS和RS提供的海量數(shù)據(jù)中提取有用的信息并進行綜合集成，使之成為科學的決策依據(jù)。
3.數(shù)字化測繪技術在工程測量中的應用
數(shù)字化測繪技術在測繪工程領域得以廣泛應用，使大比例尺測圖技術向數(shù)字化、信息化發(fā)展。大比例尺地形圖和工程圖的測繪是工程測量的重要內(nèi)容和任務，GEOMAP系統(tǒng)的出現(xiàn),把野外數(shù)據(jù)采集的先進設備與微機及數(shù)控繪圖儀三者結(jié)合起來，形成一個從野外或室內(nèi)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯和繪圖的自動測圖系統(tǒng)，系統(tǒng)的開發(fā)研究主要是面向城市大比例尺基本圖、工程地形圖、帶狀地形圖、縱橫斷面圖、地籍圖、地下管線圖等各類圖件的自動繪制。系統(tǒng)可直接提供紙圖，也可提供軟盤，為專業(yè)設計自動化，建立專業(yè)數(shù)據(jù)庫和基礎地理信息系統(tǒng)打下基礎。
數(shù)字攝影測量是基于數(shù)字影像和攝影測量的基本原理，應用計算機技術、數(shù)字影像處理、影像匹配、模式識別等多學科的理論與方法，提取所攝對象以數(shù)字方式表達的幾何與物理信息的學科。航空攝影測量是大面積、大比例尺地形測圖、地籍測量的重要手段和方法，可以提供數(shù)字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產(chǎn)品。全數(shù)字攝影工作站的出現(xiàn)，加上GPS技術在攝影測量中的應用，使得攝影測量向自動化、數(shù)字化方向邁進。隨著全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的應用，攝影測量產(chǎn)品已經(jīng)從影像圖向4D產(chǎn)品轉(zhuǎn)化，為建立各類專業(yè)的信息系統(tǒng)和基礎地理信息平臺提供了可靠的數(shù)據(jù)保證。
4.展望
伴隨著測繪新技術的不斷進步，工程測量將在以下方面將得到顯著發(fā)展:
(1)測量機器人將作為多傳感器集成系統(tǒng)在人工智能方面得到進一步發(fā)展,其應用范圍將進一步擴大，影像、圖形和數(shù)據(jù)處理方面的能力進一步增強。
(2)在變形觀測數(shù)據(jù)處理和大型工程建設中，將發(fā)展基于知識的信息系統(tǒng)，并進一步與大地測量、地球物理、工程與水文地質(zhì)以及土木建筑等學科相結(jié)合，解決工程建設中以及運行期間的安全監(jiān)測、災害防治和環(huán)境保護的各種問題。
(3)大型復雜結(jié)構建筑、設備的三維測量、幾何重構及質(zhì)量控制以及由于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)對自動化流程生產(chǎn)過程的控制,對產(chǎn)品質(zhì)量查驗與監(jiān)控的數(shù)據(jù)與定位要求越來越高，將促使三維工業(yè)測量技術的進一步發(fā)展。
(4)工程測量將從土木工程測量、三維工業(yè)測量擴展到人體科學測量。
(5)多傳感器的混合測量系統(tǒng)將得到迅速發(fā)展和廣泛應用。如GPS接收機與電子全站儀或測量機器人集成，可在大區(qū)域乃至國家范圍內(nèi)進行無控制網(wǎng)的各種測量工作，GPS、GIS技術將緊密結(jié)合工程項目，在勘測、設計、施工管理一體化方面發(fā)揮重大作用。
結(jié)束語：
近些年來工程測量技術進步迅猛，取得了顯著成績，但是發(fā)展還不平衡，尚跟不上國民經(jīng)濟建設發(fā)展和社會進步的需要。擺在我們面前的任務是：大力促進工程測量技術方法與手段的更新?lián)Q代，積極推動新技術的推廣與應用，充分利用GPS技術、GIS技術、數(shù)字化測繪技術、RS技術、“3S”集成技術及地面測量先進技術設備，把傳統(tǒng)的手工測量向電子化、數(shù)字化、自動化方向發(fā)展;同時加強相關學科的研究，不斷拓寬工程測量服務新領域，開創(chuàng)工程測量發(fā)展新局面，為推動我國工程測量科技進步而努力奮斗。
參考文獻：
[1]韓有文.基于 RTK 技術的鐵路工程測量技術研究[J].科技資訊，2009(7)
[1]邢建立,劉子健.淺談工程測量學的展望[J].測繪與空間地理信息，2008(6)
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