工程测量技术要点与控制方法探讨

陈安 1 蔡宝杰 2

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　　 摘要：目前，我国的科学技术的发展迅速，工程测量行业的发展也越来越完善。随着科学技术和建筑工艺的不断进步，工程项目对测量所得数据的准确性与可靠性有着越来越高的需求，如果测量数据中存在超过限定误差的数据，会对工程建设造成极大的，甚至不可挽救的影响。因此在对测量数据进行处理时，最先要面临的也是最重要的就是测量误差的分析与剔除问题。测量误差主要由以下三个原因所造成：测量仪器、测试人员与外界环境，同时又可以分为系统误差与偶然误差。笔者主要分析了系统误差的来源以及应对方法，还有粗大误差的处理。希望能对一些刚接触工程测量领域的学生起到一些引导作用。
　　 关键词：工程测量；技术要点；控制方法探讨
　　 引言
　　 公路建设及高层建筑建设等是城市发展中不可或缺的工程。十九大以来更是发展迅猛，四、五线城市更新换代，尤其需要发展建筑工程。而工程测量是建筑工程中的重要环节，其工作质量直接关系到建筑工程质量，对工程建设影响重大。摄影测量与遥感技术应用在工程测量中十分广泛，对于遥感技术的实際运用将直接提高工程质量。
　　 1误差的分析
　　 1.1测量仪器与工具的因素。目前测量仪器与工具很容易受到制造工艺所带来的局限性，在生产阶段遇到一些不可控的意外或者制造工艺的水平本身就不是特别高，制造出来的仪器本身就存在一定的误差。某些测量仪器在具体应用中就会受到一定的限制，导致测量结果中含有系统误差。众所周知，工程测量中由于测量仪器本身自带的误差，测量得来的数据的误差随着测量工作的进行也会越积累越大，从而超出限差，对测量工作造成影响。所以，测量中使用的测量仪器与辅助用具都明确的标有规格与精度，在工程项目的实践中应结合实际情况，合理的选用测量仪器与工具，尽可能减小测量误差。
　　 1.2测试人员的因素。说到人为因素，这其实是导致误差的主要原因之一。在进行仪器的操作使用时，数据的产生往往就是依靠观测者个人的感官判断、测量习惯、工作经验以及工作状态，不可避免地会使测量结果产生粗大误差与系统误差。针对这一问题，需要根据不同情况制定标准工作流程以及宣传好测量数据精确的重要性，减小不同测量人员或同一测量人员因状态问题导致的人为测量误差。
　　 2工程测量技术要点与控制方法
　　 2.1倾斜摄影测量。垂直摄影是最常见的传统航空摄影办法，其主光轴和目标物的顶部互相垂直，从而获取影像信息。不过这种摄影方式无法取得目标物体的侧面状况。此时使用倾斜摄影，可以更好的反映侧面状况。光轴和铅垂线形成夹角，能够更好、更直观的反映目标物体的实际视觉效果，提高建模效率。倾斜摄影测量是国际领域上的一种新兴高品质机制，可以建立三维立体模型，也能够实时反馈目标物体的状态。各项影像处理技术让人能更好、更客观的了解目标物体的实际呈现效果和应用效果。首先，倾斜摄影测量能够更加直观的呈现地面状况，从多个维度来提升测量能力，更客观、真实、清晰的反映目标物体的情况。其次，倾斜摄影测量可以和配套软件紧密的结合在一起，通过影像处理、测量高度、长度、面积等数据，使其可以应用于很多领域。第三，倾斜摄影测量还可以做到数据共享，通过三维GIS生成人们想要三维模型并以格式转换的方式分享到网络。倾斜摄影技术和传统的垂直航空摄影相比有很大的不同，后期处理效果也和传统完全迥异。当倾斜摄影技术和GIS结合到一起时，用户能够更方便直观的从多个角度来浏览目标物体的具体情况，并获取自己想要的信息。一般来说，倾斜摄影技术的获取系统有三个主要组成部分。第1部分是飞行的小型飞机以及无人机等等，第2部分是影像及姿态传感器，第3个部分是飞行规划软件。工作人员需要设计专用航线，让倾斜摄影在高度重叠度、分辨率等数据上都有一个良好的表现，满足使用者的需求。
　　 2.2遥感技术在工程建设中的应用。INSAR技术作为遥感技术在工程建设中运用的代表，是近年来逐渐成熟的一种合成孔径雷达干涉测量技术，将传统遥感测量与射电雷达干涉相结合，是多种高新科技的结合产物。该技术基本原理是利用天文射电雷达发射探测波，同时设置多个传感器接受探测波与实地物体相接触时的反射波，数字化后传送至计算机进行分析计算生成数字图像，根据多重干涉图像分析计算结果，实地物体的细节及微小成像均可清楚呈现，作为后期工程开始时的重要参考。INSAR技术由于具有全方位测量，全天候测量等优势，受到外界因素影响对于测量结果改变不大，可作为工程测量中广泛使用的技术全面参与城市工程建设。INSAR技术可全天性工作，获得动态测量结果，具有连续性空间覆盖优势。通过INSAR技术可获得工程建设进行中的最新测量数据，对工程长期进行可起到连续的指导作用。不仅在城市工程建设中，遥感技术对于地壳运动，地震灾难，造山开山等也是一种不可缺少的可信赖实用工具。在地壳变化的研究中，通过遥感技术的使用可以记录人力无法观测到的细微地壳变化，全方位空间覆盖且全天性观测所带来的测量结果具有绝对可信度，其参考价值在勘察中占据首要位置。例如在发生地面塌陷及泥石流山体滑坡时，需要对其发生的根本原因进行分析。有时不仅仅是因为纯自然的因素导致，除了对地壳构造及地壳运动的研究，还不可以排除有人为因素造成，当地人为对自然资源的采集行为，例如大量采集天然气、大量开采煤矿，或者对金属矿石的过度挖掘都会导致一些自然灾害的产生。而通常只有在地面沉降发生过后，采集人员才会意识到采集已经过度。因此对于遥感技术的应用就变得必要，若在采集过程中运用遥感技术对微细地壳运动进行全方位全天性的动态测量，获得精确的测量结果并通过分析可预测地面沉降的未来发展，人为干涉后可避免大范围地面沉降现象的发生。特别是人为因素导致的地面沉降，沉降的速度十分慢，有时每年的沉降量只有几cm。通过人力勘察根本无法发觉，而细微的地面变化同样是大型灾害发生的潜在因素，不可忽略。通过INSAR技术的精确测量，这一难题迎刃而解。

　　 2.3采用科学计算方法剔除系统误差。在对获得测量数据进行误差剔除时应首先判断是否存在粗大误差，粗大误差主要表现在测量值与预估结果有明显差别，超出一般的误差范围，粗大误差的判断方法包括3σ准则、狄克逊准则、格拉布斯准则等，其中3σ准则要求样本数量较高，在实际工程测量中对工作效率的影响较大。
　　 3结语
　　 总之，在我国工程建设中积极采用新型测量技术进行定位及距离测量能够有效提升工程建设的严谨性，无人机倾斜摄影测量的数据提取效率非常高，将其与GIS技术结合能够有效提升工程测量工作的效率与精准性，在实际测量前还应针对工程目标进行全面分析，并据此设计科学的测量方案，提升测量工作技术操作的规范性，进而保证工程测量数据提取的准确性。
　　 参考文献：
　　 [1]李星开，赵明.倾斜摄影测量与GIS的结合在工程测量中的应用[J].中国房地产业，2018（14）：117.
　　 [2]吴玥.面向校园3D？GIS的倾斜摄影测量数据采集与处理[D].中国矿业大学;中国矿业大学，2020.

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