我国工程测量技术的现状及未来发展
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摘要：21 世纪是知识经济的信息时代，推进数字测绘技术的发展及其在工程测量中的广泛应用，大力促进工程测量技术方法和手段的更新换代，使工程测量技术向电子化、自动化、数字化、信息化方向迈进是工程测量技术发展的基本目标。
关键词：工程测量技术现状发展
中图分类号：TB22文献标识码： A 文章编号：
工程测量是一门应用科学, 是研究各种工程建设中测量方法和理论的一门学科, 直接为我国现代化建设服务。它主要研究在工程、工业和城市建设以及资源开发各个阶段进行地形和有关信息采集、处理、施工放样、变形观测、分析与预报的理论和技术, 以及与这些研究对象有关的信息管理和使用。工程测量有着悠久的历史, 随着科学技术的发展和工程建设规模的不断扩大, 工程测量的技术面貌也发生了崭新的变化。
一、工程测量技术的发展现状
1、地面测量仪器的产生
二十世纪八十年代，各种先进的地面测量仪器开始相继的出现，促进了工程测量技术的不断发展，同时也为工程测量技术的发展提供了许多先进的手段以及技术，比如光电测距仪、精密测距仪、电子经纬仪、全站仪、电子水准仪、数字水准仪、激光准直仪、激光扫平仪等，为工程测量向现代化、自动化、数字化方向发展创造了有利的条件，改变了传统的工程控制网布网、地形测量、道路测量和施工测量等的作业方法。三角网已被三边网、边角网、测距导线网所替代；光电测距三角高程测量代替三、四等水准测量；具有自动跟踪和连续显示功能的测距仪用于施工放样测量；无需棱镜的测距仪解决了难以攀登和无法到达的测量点的测距工作；电子速测仪为细部测量提供了理想的仪器；精密测距仪的应用代替了传统的基线丈量。
2、GPS 定位技术应用
GPS 于1994 年全面建成，具有海、陆、空进行全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。随着GPS 定位技术的不断改进，软、硬件的不断完善，长期使用的测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术，正在逐步被以一次性确定三维坐标的高速度、高精度、费用省、操作简单的GPS 技术代替。在我国GPS定位技术的应用已深入各个领域，国家大地网、城市控制网、工程控制网的建立与改造已普遍地应用GPS 技术，在石油勘探、高速公路、通信线路、地下铁路、隧道贯通、建筑变形、大坝监测、山体滑坡、地震的形变监测、海岛或海域测量等也已广泛的使用GPS 技术。
3、数字化测绘技术在工程测量中的应用
数字化测绘技术在测绘工程领域得以广泛应用，使大比例尺测图技术向数字化、信息化发展。大比例尺地形图和工程图的测绘，历来就是城市与工程测量的重要内容和任务。常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作，同时还有大量的室内数据处理和绘图工作，成图周期长，产品单一，难以适应飞速发展的城市建设和现代化工程建设的需要。随着电子经纬仪、全站仪的应用和GEOMAP 系统的出现，把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来，形成一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。系统可直接提供纸图，也可提供软盘，为专业设计自动化，建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。
4、摄影测量技术应用
摄影测量技术已越来越广泛的在城市和工程测绘领域中得以应用，由于高质量、高精度的摄影测量仪器的研制生产，结合计算机技术中的应用，使得摄影测量能够提供完全的、实时的三维空间信息。不仅不需要接触物体，而且减少了外业工作量，具有测量高效、高精度，成果品种繁多等特点。在城市和工程大比例尺地形测绘、地籍测绘、公路、铁路以及长距离通讯和电力选线、描述被测物体状态、建筑物变形监测、文物保护和医学上异物定位中都起到了一般测量难以起到的作用，具有广泛的应用前景。由于全数字摄影测量工作站的出现，为摄影测量技术应用提供了新的技术手段和方法，该技术已在一些大中城市和大型工程勘察单位得以引进和应用。航空摄影测量是进行城市大面积大比例尺地形图、地籍图测绘与更新以及大型工程勘测的重要手段与方法，它可以提供数字的、影像的、线划的等多种形式的地图成果。目前，我国有100 多个城市或工测单位利用航测技术测制大比例尺地形图和地籍图，最大比例尺为11500。采用的仪器除利用高精度的模拟测图仪和解析测图仪成图方法外，还用立体坐标测图仪与微机连接进行数据采集，经微机数据处理输入绘图机自动绘图。
二、工程测量技术的发展
工程测量技术的发展与现实的测量仪器、技术和工程有着密切的关系。新型仪器如何尽快应用到实际工程中；新的工程如何开发新的测量仪器、研究新的测量技术与方法来满足新工程的特殊要求，这些问题的解决推动着工程测量技术的向前发展。目前工程测量技术的创新发展主要集中在以下几个方面。
1、数字化测绘技术在测绘工程领域中得到了广泛的应用
数字化测绘技术在测绘工程领域得以广泛应用， 使大比例尺测图技术向数字化、信息化发展。大比例尺地形测绘和工程图测绘，历来是城市与工程测量的重要内容和任务，利用传统的方法工作存在劳动强度大、质量控制难、功效低等缺点。随着中国城市化和工程建设规模的不断扩大， 对大比例尺地形图的需求量日益增大，同时对地形图的更新周期要求也越来起短。随着电子经纬仪、全站仪的应用，尤其自动跟踪全站仪的推出和实时动态定位技术以及先进的数字化测图系统和电子平板测绘模式的应用，实现了地形图从野外数据采集、数据处理、图形编辑和自动绘图的自动化成图。数字化测图系统推出后在国内各城市和工程测量单位产生很大的反响，很快地先后被国内各单位普遍引进并被广泛应用，提高了成图质量和效率，取得很好的效果和效益。
2、摄影测量技术在工程测绘中得到迅速推广
摄影测量技术已越来越广泛的在城市和工程测绘领域中得以应用，摄影测量由于高质量、高精度的摄影测量仪器的研制生产，结合计算机技术中的应用，使得其能够提供完全的、实时的三维空间信息，不仅不需要接触物体，而且减少了外业工作量，提高了测量精度，提高了效率，并能提供品种繁多的成果。在城市和工程大比例尺地形测绘、地籍测绘、公路、铁路以及长距离通讯和电力选线、描述被测物体状态、建筑物变形监测、文物保护和医学上异物定位中都起到了一般测量难以起到的作用，具有广泛的应用前景。由于全数字摄影测量工作站的出现，为摄影测量技术应用提供了新的技术手段和方法，该技术已在一些大中城市和大型工程勘察单位得以引进和应用。由于技术在摄影中的应用，大量减少并加快了野外控制点联测工作，大大提高了航测成图的效率与效益，使得工程摄影测量向自动化、数字化方向迈进。
3、测绘传感器的研究、应用与集成进一步发展
传感器是一个非常广义的概念，可泛指各种能自动化、高精度地采集数据的设备。GPS 接收机、马达驱动的全站仪、CCD数码相机以及工程岩土位移伸缩计等都属于传感器。当今，高精度和实时性是保证结构复杂的大型工程安全施工和运营的重要保障。这就要求不同知识和专业领域的科技人员的共同合作，较全面地了解和掌握工程的安全状态，以综合分析建筑物的实时状态。因此，也就需要充分利用传感器的自动化和高精度的特点，来实现数据的自动采集、传输、处理和表达。这种需求极大地促进了各种传感器的研发，并在各种工程中广泛应用从仪器的参展中也可以感受到，研究与开发适用于不同场合、不同环境、不同测程、不同精度的各种类型的传感器及其软件，并将它们合理地集成来解决实际工程的实时监测与控制，仍然是工程测量的一个重要方向。
4、变形监测的自动化成为重要测绘手段
变形监测的自动化是目前变形监测手段的重要话题。一个变形监测系统应该是一个测量传感器和非测量传感器组成的联合自动化系统。就目前的监测手段而言，极大部分还是以G P S 马达驱动的全站仪和数字水准仪为主体。这是因为这几种方法设站灵活、成本低、易自动化，且在大部分情况下都能满足变形测量的要求。同时，为弥补其不足，流体静力水准、倾斜测量仪、温度传感器、风力传感器、光纤位移传感器、交通流量测量传感器、振动测量传感器等的应用也越来越广泛，以满足具体工程的特殊要求和便于全面地变形分析。变形监测的对象主要集中在常规的土木工程，如道路、桥梁、隧道、铁路、水坝、厂房设备、电视塔等高大建筑物和滑坡、岩崩、雪崩等。
5、大型和精密工程测量与工业测量得到迅速发展
随着国民经济建设的飞速发展，大型工程建设以及工业自动化生产线和超高精度的设备安装及大型工程建造与运营过程的安全监测等不断增加，都对工程测量工作提出了新的更高的特殊要求。为了保证这些规模巨大、技术先进、设备精尖和生产过程高度自动化的建设工程和工业生产，按设计要求顺利施工、安装和正常生产运营，并保证质量和安全，需要采用高精度的特殊方法进行测量保障，便形成了特种精密工程测量和工业测量。特种精密工程测量是将现代大地测量学和计量学等学科最新成就结合起来，运用现代测绘技术新理论、新方法和新技术，使用专用的仪器和设备，以高精度与高科技的特殊方法和技术，应用于特种工程和工业生产的测量工作。
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