工程测量新技术应用分析

工程测量新技术应用分析

赵生智

赵生智

辽宁省核工业地质局二四一大队118110

摘要：随着科学技术的进步和生产力的发展，工程测量技术也得到了不断的革新。近几年，一些高精度、内容复杂、规模巨大的工程在各个国家兴建起来，各种测量新技术随之应用到工程领域中，例如GPS定位技术、数字化技术、地理信息（GIS）技术等，这些新技术的应用对工程测量施工质量具有重要的影响，在这种背景下，相关部门应积极利用测量新技术来提高我国工程施工的质量，以更好的促进经济的发展。

关键字：工程测量；GPS定位技术；数字化技术；地理信息技术

一、工程测量的特性

1.1时效性

普通工程测量一般没有明显的时间效应，但是某些工程测量确属例外。例如基坑监测通常是配合降水和开挖过程，有鲜明的时间性。测量结果是动态变化的，一天以前(甚至几小时以前)的测量结果都会失去直接的意义，因此深基坑施工中监测需随时进行，通常是1次/天，在测量对象变化快的关键时期，可能每天需进行数次。基坑监测的时效性要求对应的方法和设备具有采集数据快、全天候工作的能力，甚至适应夜晚或大雾天气等严酷的环境条件。

1.2高精度

普通工程测量中误差限值通常在数毫米，例如60m以下建筑物在测站上测定的高差中误差限值为2.5mm，而像基坑测量等精度要求高的测量则需要高精密仪器进行测量。正常情况下基坑施工中的环境变形速率可能在0.1mm/d以下，要测到这样的变形精度，普通测量方法和仪器部不能胜任，因此基坑施工中的测量通常采用一些特殊的高精度仪器。

1.3等精度

有些工程测量需要的是变化速率或者变化趋势(有时要求实时监测)，而对于测量的值却没有多大的要求。例如，普通测量要求将建筑物在地面定位，这是一个绝对量坐标及高程的测量，而在基坑边壁变形测量中，只要求测定边壁相对于原来基准位置的位移即可，而边壁原来的位置(坐标及高程)可能完全不需要知道。

二、工程测量中新技术的应用分析

2.1GPS定位技术

GPS是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统，它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能，而且具有良好的抗干扰性和保密性。之后与RTK技术结合运用与工程测量中。RTK测量原理是将一台GPS接收机安装在已知点上对GPS卫星进行观测，将采集的载波相位观测量调制到基准站电台的载波上，再通过基准站电台发射出去；流动站在对GPS卫星进行观测并采集载波相应观测量的同时，也通过流动站电台接收由基准站电台发射的信号，经解调得到基准站的载波相位观测量；流动站的GPS接收机再利用OTF（运动中求解整周模糊度）技术由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量来求解整周模糊度，最后求出厘米级精度流动站的位置。它可以不布设各级控制点，仅依据一定数量的基准控制点，便可以高精度、快速地测定界址点、地形点、地物点的坐标，利用测图软件可以在野外一次生成电子地图，然后通过绘图仪、打印机等设备输出各种比例尺的图件或是直接将观测成果输入到地理信息系统的数据库中。因此，RTK被广泛应用于图根控制测量，地籍、房地产测绘及施工放样等工作中。

2.2地理信息技术

地理信息技术已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。其技术优势不仅在于它的集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程，还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。目前，地理信息技术不仅发展成为一门较为成熟的技术科学，而且已经成为一门新兴的产业，在测绘、地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。采用地理信息、数据库、内外一体化测图、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术，为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息，以建立各类专业信息系统，从而实现管理的科学化、标准化、信息化。

2.3数字化技术

地图数字化技术在建立各种地理信息系统时，对原有地图进行数字化处理，在建库工作中占据了相当大的工作量，各工程测绘部门都投入相当大的人力和财力。对于已有纸制地图，若其现势性、精度和比例尺能满足要求，就可以利用数字化仪将其输入计算机，经、修补后生成相应的数字地图。当前有手扶跟踪数字化和扫描矢量化两大类仪器，针对大比例尺地形图，大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息，高效、便捷、保真的对地图进行数字化处理。

数字化成图手段大比例尺地形图和工程图的测绘是传统工程测量的重要内容，常规的成图方法野外工作量大，作业艰苦，作业程序复杂，同时还有繁琐的内业数据处理和绘图工作，成图周期长，产品单一，难以适应社会飞速发展的需要。而数字化成图技术具有精度高、劳动强度小、更新方便、便于保存管理及应用、易于发布等特点。目前，数字化成图技术有内外业一体化和电子平板两种模式。内外业一体化是一种外业数据采集方法，主要设备是全站仪、电子手簿等，其特点是精度高、内外业分工明确、便于人员分配，从而具有较高的成图效率。

2.4摄影测量技术

摄影测量技术在优质高精密摄影器材逐步推广的基础上，加上计算机技术的快速发展，令摄影测量可供给完整、全面、实时空间立体三维信息。测量阶段之中无需同实物近距离的接触，进而令外业总体工作量大大降低，体现了测量处理高效率、精密、获取成果种类丰富的优势特征。进行城市建设以及工程大比例度的测绘工作、公路工程建设、铁路项目、远距离联络通讯、电力线路选线、测量物体状况阐释描述、建筑工程变形水平监控测试、保护古迹文物、医学治疗异物定位工作中均发挥了一般工作测量无法形成的优质效用，体现了广阔的发展应用前景。基于全数字化测量摄影服务工作站的创建，进一步为摄影测量手段技术的推广创设了新型技术方式，该项实践技术目前在较多大型以及中型城市发展建设中以及工程勘测机构均实现的广泛的引进以及科学应用服务。摄影测量可形成数字化、丰富影响、清晰线划的多重模式地图信息成果，其最大比例可达到1比500。利用仪器设施除了高精密模拟应用测图设施、解析成图方式之外，还包括三维立体化的坐标测图设施，通过同电脑相连实施数据信息全面汇总采集，利用计算机进行高效数据处理，将其录入绘图仪器进行自动化的绘图。

2.53S集成技术

3S技术的结合，取长补短，是一个自然的发展趋势，三者之间的相互作用形成了“一个大脑，两只眼睛”的框架，即GPS与RS为GIS提供区域信息及空间定位信息，而GIS进行相应的空间分析以便从GPS和RS提供的海量数据中提取有用的信息并进行综合集成，便之成为科学的决策依据诸如三峡工程、南水北调工程、西气东输、青藏铁路等工程，其施工范围大、物流量大、施工周期长等，而3S技术为该类大型工程提供了最有效的数据及信息采集、分析处理、表达决策的工具。如今3S集成技术已经被成功应用于海洋渔业，精细农业，土地研究，全球变化，环境动态监测与环境保护，防灾、减灾、救灾，车辆导航、车辆监控及城市规划与管理等诸多领域。

三、结语

各种测绘新技术在工程测量中的应用，极大地促进了工程建设的发展，开创了工程测量发展的新时代，为国家和人民带来了更大的经济效益和社会效益。测绘技术还在不断的探索和发展当中，在未来的工程测量中，必然会有更多的测绘新技术应用到工程测量中，更好的促进工程测绘的发展。

参考文献：

[1]张恒军.关于工程测量新技术的分析[J].黑龙江科技信息,2013-12-15

[2]邱中军.关探讨现代工程测量新技术的应用[J].信息系统工程,2013-01-20