工程測量技術的發(fā)展現狀和展望

工程測量技術的發(fā)展現狀和展望簡介:工程測量學科是一門應用學科，它是直接為國民經濟建設和國防建設服務，緊密與生產實踐相結合的學科，是測繪學中最活躍的一個分支學科。工程測量有著悠久的歷史，近20年來，隨著測繪科技的飛速發(fā)展，工程測量的技術面貌發(fā)生了深刻的變化，并取得很大的成就。關鍵字:工程測量，技術，發(fā)展，現狀，展望前言工程測量學科是一門應用學科，它是直接為國民經濟建設和國防建設服務，緊密與生產實踐相結合的學科，是測繪學中最活躍的一個分支學科。工程測量有著悠久的歷史，近20年來，隨著測繪科技的飛速發(fā)展，工程測量的技術面貌發(fā)生了深刻的變化，并取得很大的成就。主要原因有：一是科學技術的新成就，電子計算機技術、微電子技術、激光技術、空間技術等新技術的發(fā)展與應用，以及測繪科技本身的進步，為工程測量技術進步提供新的方法和手段；二是改革開放以來，城市建設不斷擴大，各種大型建筑物和構筑物的建設工程、特種精密建設工程等不斷增多，對工程測量不斷提出新的任務、新課題和新要求，使工程測量的服務領域不斷拓寬，有力地推動和促進工程測量事業(yè)的進步與發(fā)展。隨著傳統測繪技術向數字化測繪技術轉化，面向21世紀的我國工程測量技術的發(fā)展趨勢和方向是：測量數據采集和處理的自動化、實時化、數字化；測量數據管理的科學化、標準化、規(guī)格化；測量數據傳播與應用的網絡化、多樣化、社會化。GPS技術、RS技術、GIS技術、數字化測繪技術以及先進地面測量儀器等將廣泛應用于工程測量中，并發(fā)揮其主導作用。工程測量是具有悠久歷史的既古老又年輕的應用科學和技術，它研究和服務范圍貫穿在現代工程建設和國防建設的規(guī)劃和運營的整個過程中。隨著當代科學技術的進步，尤其是微電子技術、激光技術、計算機技術、空間技術、網絡和通信技術的飛速發(fā)展和應用，極大地推動了整個測繪科學技術的發(fā)展，從理論體系到應用范圍都發(fā)生了巨大的變化和進步，亦為工程測量學科的理論和技術的發(fā)展提供了堅實的基礎。改革開放以來，大規(guī)模的經濟建設和國防建設的發(fā)展，城市化建設進程的加快，各種高、大、重、深、特的工程建設不斷增多，這些都向工程測量提出了新的任務和更高的要求，有力地推動了工程測量科學和技術的迅速發(fā)展。近年來，工程測量學科發(fā)展的特點是：首先，新型和先進的測量儀器和裝備的出現、新技術和新工藝的研究，及時在各領域的工程中得以迅速引進和推廣應用。諸如自動跟蹤全站儀、電子數字水準儀，AH1定位技術，數字測圖技術，數字攝影、計量技術，精密工程和工業(yè)自動化測量技術，根本性的改變了工程測量的面貌，提高了作業(yè)效率和測量精度，取得了較好的社會效益和經濟效益。其次，隨著當代科學的發(fā)展和廣泛應用，諸如現代電子學、光學、激光技術、航天技術、精密機械、工程數學、計算機和計算技術的發(fā)展和應用，推動了測繪科學技術的進步和發(fā)展，促使了工程測量與大地測量、攝影測量、地圖制圖等學科及其他學科之間的界限越來越模糊，形成了相互交叉、相互滲透、相互促進的態(tài)勢。再者，綜合上述可以看出，當前工程測量的范圍越來越廣，現代的工程測量不僅研究與傳統的工程建設有關的測量理論和方法，而且還要延伸到涉及其他有關領域的研究和應用，諸如國防工業(yè)建設、特種工業(yè)精密安裝、環(huán)境和文物保護以及有關的科學研究等各個領域的測量應用原理和方法，其服務范圍涉及到地面、地下、水域、空間、民用和軍用等，其服務的行業(yè)包括城建、建工、交通、礦山、土地地籍與房產、航天航空，水電等各類工業(yè)（廠）以及醫(yī)學、公安和國防等。它貫穿于工程建設的規(guī)劃（選址）、勘察、設計、施工、安裝與運營管理等全過程，其中包括規(guī)劃（選址）測量、控制定位（線）測量、施工放樣測量及設備安裝（精密）定位測量、變形監(jiān)測和分析以及精密工業(yè)測量等，促使工程測量的應用范圍越來越廣，并推動了工程測量事業(yè)的進步和發(fā)展。1.工程測量發(fā)展的幾個主要方面1.1先進的測量儀器在工程測量中的廣泛應用先進的測量儀器在工程測量中的廣泛應用，使野外數據采集手段向現代化、自動化、數字化、一體化方向發(fā)展。自20世紀80年代以來，許多先進測量儀器陸續(xù)出現，并且很快在工程測量各個領域得以引進與應用，為工程測量提供了先進的工具和手段，如光電測距儀，精密激光測距儀，數字水準儀以及由電子經緯儀，光電測距儀與數據記錄裝置集成的全站儀和電子數字水準儀等的出現，并成為城市和各類工程測量、施工（竣工）測量、地籍（房產）測量以及各類線路測量（地上，地下，架空）、礦山測量等領域的常規(guī)使用儀器，給工程測量路（管線）測量、線路桿塔定位測量、高層建（構）筑物動態(tài)變形監(jiān)測、近海施工平臺定位以及堆料場礦體體積測量等方面都得以應用，顯示出令人滿意的結果。近年來GPS高程測量，在工程測量中的應用也受到普遍關注。從布設方案、已知高程點（檢測點）的分布和高程擬合方法等各種方案進行了大量試驗。通過試驗得出，在目前的大地水準面精度下，局部地區(qū)只要布測方案和擬合方法合理，GPS全可以代替工程五等水準測量，甚至有可能達到四等水準測量的精度。隨著局部大地水準面的進一步精化，還有望滿足更高的要求。1.4精密工程測量與工業(yè)測量的發(fā)展隨著國民經濟建設的飛速發(fā)展，大型工程建設（如大型橋梁、高聳建構筑物、地下工程、大型水利樞紐工程等）以及工業(yè)自動化生產線和超高精度的設備安裝（如飛機和汽車的安裝、核電站工程安裝、輪胎制造、工件測量等）及大型工程建造與運營過程的安全監(jiān)測等不斷增加，都對工程測量工作提出了新的更高的特殊要求。為了保證這些規(guī)模巨大、技術先進、設備精尖和生產過程高度自動化的建設工程和工業(yè)生產，按設計要求順利施工、安裝和正常生產運營，并保證質量和安全，需要采用高精度的特殊方法進行測量保障，便形成了特種精密工程測量和工業(yè)測量。特種精密工程測量是將現代大地測量學和計量學等學科最新成就結合起來，運用現代測繪技術新理論、新方法和新技術，使用專用的儀器和設備，以高精度與高科技的特殊方法和技術，應用于特種工程和工業(yè)生產的測量工作。目前，精密測量和工業(yè)測量技術已向自動化、智能化、實時化和系統化方向發(fā)展，如以電子經緯儀或自動全站儀等多個傳感器集成和綜合應用的自動化電子測量系統，它能夠發(fā)現并精確照準目標，同時可鎖定跟蹤目標測量，以及精密三維工業(yè)測量系統，如激光跟蹤測量系統，它們都具有快速、動態(tài)、高精度的特點，可實現快速動態(tài)精密觀測，以獲取三維坐標，這些技術已廣泛用于航天、航空、汽車、造船、精密機器制造、核工業(yè)等精密工業(yè)測量領域，以及大型橋梁、大型水壩、電站、水利樞紐、地鐵、結構等工程的精密施工測量和沉降與變形自動化監(jiān)測等特種精密工程測量，并實現了高精度的測量效果。十幾年來，國家在大江大河上建設有幾十座各種類型大跨度的大型橋梁，經過參與工程測量單位精心設計和測量，采用多手段多方法結合的精密工程測量方法，使控制網和橋墩點放樣精度，都達到了優(yōu)于設計的精度要求。隨著城市化進程的加快，城市工程建設快速發(fā)展，高聳建構筑物，如上海東方明珠電視塔，北京中央電視塔，深圳帝王大廈，廣州國際大廈，上海金茂大廈等超高層建構筑物，其設計和施工都達到了國際先進水平，作為為設計和施工提供測繪保障的工程測量工作，亦都保證達到了設計與施工安裝的高精度要求，保證了工程的質量。此外，在大亞灣核電站、秦山核電站的建設及設備的精密安裝中采用精密工程測量方法提供測繪保障，使工程控制網點和設備安裝均達到了毫米級的精度。工程測量技術的發(fā)展展望展望21世紀,工程測量將在以下方面將得到顯著發(fā)展:測量機器人將作為多傳感器集成系統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、圖形和數據處理方面的能力進一步增強。在變形觀測數據處理和大型工程建設中,將發(fā)展基于知識的信息系統,并進一步與大地測量、地球物理、工程與水文地質以及土木建筑等學科相結合,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。大型復雜結構建筑、設備的三維測量,幾何重構及質量控制,以及由于現代工業(yè)生產對自動化流程,生產過程控制,產品質量檢驗與監(jiān)控的數據與定位要求越來越高,將促使三維業(yè)測量技術的進一步發(fā)展。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