工程测量学的发展状况

 

　　工程测量学科是一门有着悠久历史的应用学科，它直接为各项工程建设服务，并与生产实践紧密结合，是测绘科学中最活跃的一个分支学科。对工程测量学科的一般定义是：城市建设、大型厂矿建筑、水利枢纽、农田水利及道路修建等在勘测设计、施工放样、竣工验收和工程监测保养等方面的测绘工作，统称工程测量学。

 

为了适应国民经济的发展和社会进步的需求，有必要对工程测量学科进行新的定义。对工程测量学科的新定义是：工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科，它主要以建筑工程，机器和设备为研究服务对象，工程测量学科的研究服务领域主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分，在科学上可划分为普通工程测量和精密工程测量。

 

 

　　2.1先进的地面测量仪器在工程测量中的应用

 

　　20 世纪80年代以来出现了许多先进的地面测量仪器，为工程测量提供了先进的技术工具和手段，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、激光准直仪和激光扫平仪等，为工程测量向现代化、自动化和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、边角网和测距导线网所替代；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。

 

　　2.2传感器的研究应用与集成

 

　　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士位移伸缩计等都属于传感器。当今，工程测量的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。

 

　　2.3激光扫描仪的研究与应用

 

　　激光扫描仪是近几年出现的一种新型的传感器，激光扫描仪的突出优点是不需要反射合作目标，速度快、精度高，主要用于快这、精确地测定物体的表面形状，尤其适合于形状和结构特别复杂的对象，如工业设备测定、古迹建筑等。在工业测量、古迹文物保护、土木工程文档和交形雌测等方卣都得到广泛的应用，高速激光扫描仪，每秒可扫l2 万点，酉米之内每点精度仅几毫米。

 

　　2.4数字化测绘技术在工程测量中的应用

 

　　测量工作者如何更好地使用和管理好长期积累或收集的人量测绘信息，更好地为经济建设和国防建设服务，其最有效的方法足利用数据库技术或GIS 技术建立数据库或信息系统。火比例尺地形图和工程的测绘，是城市与工程测量的重要内容和任务。常规的成图方法足一项脑力劳动和体力劳动结合的艰莆的野外工作，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。随着电孑经纬仪、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仪三者结合起米，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。

 

　　2.5三维工业测量技术的发展与应用

 

　　现代工业生产要求对生产的自动化流程、生产过程控制、产品质量检验与监控等进行快速、高精度的测量、定位，并给出运行轨迹或复杂形体的数字模型等。因此，兴起了三维工业测量技术，它是以电子经纬仪、全站仪、近景摄影仪或激光扫描仪等为传感器，在电子计算机和软件的支持下形成了三维测量系统。三维工业测量系统分为三大类，以电子经纬仪或全站仪为传感器的工业大地测量系统；以近景摄影机为传感器的工业摄影测量系统；以激光扫描仪为传感器的激光扫描测量系统。

 

　　2.6大比例尺测图技术向数字化、信息化方向发展

 

　　全站仪的问世是现代地面测量技术发展的里程碑之，推动了传统地形图测绘技术向数字测图技术转换。应用数字测图技术测绘数字线划图(DLG)，并根据需要生成数字高程模型(DEM)。利用遥感影像，采用全数字摄影测量技术，测绘大比例尺地形图，可生成DLG，DOM，DEM 图及三维景观模型，为各种工程或城市建设提供高质量，多形式的空间基础信息支持。

 

　　2.7大型与精密工程测量成绩显著

 

　　随着国民经济建设的发展，火型工程建设、超高层建筑物与构筑物建设、火坝变形监测以及自动化生产线和超高精度的设备安装等愈来愈多，对工程测量工作者来说是极大的挑战。许多工程测量科技人员发挥了自己的聪明才智，以创造性的劳动，大胆地进行技术革新或技术攻关，解决各种技术难题，为各项大型和精密工程建设提供了可靠的测绘技术保障，出色地完成各项工程测量任务。

 

 

　　随着科学技术与社会经济的飞速发展，信息化时代已经到来。空间数据基础设施(SDI)是支撑并形成信息化社会的一个必备的基础设施。一个开放性的空间数据基础设施所要解决的主要问题和具备的基本功能就是实时地为所有的用户提供精确可靠的时间和空间信息。连续运行的卫星定位参考站网综合服务系统就是当代最为有效的空间数据基础设施之一。

 

利用全球卫星定位技术在一定地域建立若干永久性、连续性卫星跟踪站(或基准站)，及相应实时播发站组成，用户通过各种数据通信手段，结合自身的卫星跟踪观测数据，实时地获得带有时间标志的仲置信息，用于．灰时精密导航、高精度快速实时定位、三维放样和各类变形监测。从而为城市规划、施工建设、国土与地籍管理、基础测绘、环境监测、灾害预测、天气预报、交通监管、精细农业等服务，将为城市信息化提供了一个强有力的基础设施和物质保障。为“数字城市”提供重要技术支撑，这是城市全球定位综合服务系统技术兴起发展的必然的趋势。

 

 

　　随着工程测量数据采集和数据处理逐步自动化、数字化、信息化、测量工作者如何更好地使用和管理好积累和收集的大量测绘信息，更好地为经济和国防建设服务，最有效的方法是利用数据库技术和GIS 技术，建立数据库或信息管理系统。城市建设、土地规划、资源开发、环境治理、企业管理，工程运营管理等部门，都面临建立类专业信息系统或数据库，以实现管理的科学化、标准化、信息化的需求。

 

同时，围产GIS 基础软件和应用软件的开发研究已经成熟，为工程数据库和城市信息系统的建立与应用创造良好基础。城市基础地理信息系统，城市地下管线信息管理系统，城市地籍信息管理系统，智能交通管理系统、大型水利建设信息系统，矿山开采信息系统等将有较快发展和市场。它们将成为城市和工程建设的重要组成部分，加上与GPS 技术、RS 技术和通讯技术相结合，将为电政务、电商务和“数字城市”提供重要的技术支撑。