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摘要:工程测量的历史悠久,且直接关系到国家的发展和安全,也与生产实践紧密的相结合。文章分析了我国工程测量技术发展和应用现状,说明了未来发展的新展望和方向。
关键词:测量技术;发展现状;展望
0引言
如今,传统工程测量技术已经在向数字化的测量技术转变,21世纪的数字化测量技术主要有以下几方面的特点:数据收集和处理的自动化、实时化、数字化;对测量数据管理的科学化、标准化、规格化;以及测量数据传输应用的网络化、多样化、社会化。GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等都广泛的应用到了工程测量中,对工程测量技术的发展起到了积极意义。
1工程测量的技术发展
1.1地面测量仪器
先进的地面测量仪器是现代工程测量技术现代化和精准化的条件,它为测量工作提供了先进的动力,这不仅加快了测量技术数字化的进程,还打破了传统的作业方式,开辟了现代工程测量的新局面。在实践中,地面测量仪器的更新换代代表了测量新时代的到来,比如具有自动跟踪和连续显示功能的测距仪,除了不需棱镜外,能够完成难以攀和到达的测量点的测距任务;传统的基线丈量方式并紧密的测距仪器替代,这是对细小部位进行测量的非常重要的仪器;电子经纬仪创造了利用光电测角的巅峰,除了能进行数据自动归算和存储外,能够实现自动改正仪器轴系统差、消除度盘分划误差和偏心差,与能“人机交互”进行测量数据的全站仪共同构成了地面测量技术最先进的代表之一。
1.2地图数字化技术
地图数字化主要有跟踪数字化和扫描数字化两种,前者是使用跟踪数字化仪对地图图形上的点线、面进行定位跟踪,并测量和跟踪记录移动的轨迹坐标,从而获得大量的图形数据。后者使用扫描数字化仪连续的对地图进行扫描,获取二维矩阵的象元要素,形成栅格数据结构。数字化地图技术即可以人工编码输入,也可以程序自动输入,在现代计算机的帮助下进行存储、转换、显示、编辑和纠错,数字化地图的使用让电子地图的建立显得更加便利,不仅缩短了数据收集和绘图的时间,还大大减少了用纸质地图进行测量的工作量,同时还能很好的保证测量数据的真实性和精确性,而管理和输入就更加方便了,这是一种改变测量时代的新技术。
1.3 GPS卫星定位系统
GPS卫星定位系统获得的点位坐标是地心直角坐标系中的三维坐标,这是真正的三维测量技术。GPS的测量精度非常高,双频GPS的点差分测量精度可到亚毫米级。从上世纪80年代开始,GPS定位技术已经开始不断发展完善,这让测绘定位技术也有了历史性的改变,为工程测量技术开启了崭新的一夜。高速、高效和高精度的GPS定位技術逐渐取代了常规的面定位技术,逐渐从导航和测绘功能延伸到国民经济发展的其它领域,不仅在国家大地网、城市控制网、工程控制网等的建立和改造中起到了积极作用,在石油勘探、通信通路贯通测量、地质勘查测量碎部点的测绘与放样、运载工具实时监控等方面也有显著成绩。
2数字化测绘技术在工程测量中的应用
数字化测量技术在工程测量中得到广泛的应用,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,从来都是城市建设和工程测量的重要工作。常规的成图方法是需要大量的脑力和劳力支持,还要在野外进行长时间的操作,然后还包括了大量的室内绘图工作,它的成图周期长,产品单一,很难适应飞速发展的城市建设和现代化工程建设的需要。而随着电子经纬仪、全站仪的应用和GEOMAP系统的出现,实现了野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者的结合,从而形成了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。系统重要沿着面向城市大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制方向发展。系统能直接提供图纸和软盘,为专业设计自动化,建立专业的工程测绘数据库打下坚实的基础。
3摄影测量技术在工程测绘中的应用
摄影测量技术已经越来越受到工程测量的重视,并且已经广泛的使用到了工程测量中,由于高质量、高精度的摄影测量仪器的研制生产,加上现代计算机技术的使用,使得摄影测量能够很好的实现实时的、三维的摄影空间。这种技术不仅不需要接触物体,还能大量的减少外业工作,具有测量高效、高精度的优点。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十分重要的作用,意义重大。数字摄影工作站的出现,为摄影测量技术的使用提供了新的空间和技术支持,该技术已经在一些大中城市和大型工程勘察单位中得到应用。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,它能提供数字的、影像的、线划的多种形式的地图成果。目前,我国已经有100多个城市或工测单位利用航空摄影技术进行大比例尺的测量,最大比例尺为1/500,除了使用高精度的仪器外,还用立体坐标测图仪与微机连接进行数据采集,再通过微机数据处理自动生成图形。
4工程测量技术的发展展望展望
21世纪的到来让数字化测绘技术有了新的发展,测量机器人的出现将作为多传感器集成系统在人工智能方面的一大进步,使得该技术的使用范围更加广泛,影像、图形和数据处理能力都有很大的增强。大型复杂结构建筑、设备的三维测量,几何重构及质量控制,以及现代化工业的流程,生产过程控制,产品质量监督的要求越来越高,这让三维业测量技术又有了新的发展。工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量。多传感器的混合测量系统将被广泛使用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,它能实现大范围内,甚至国家范围内无控制网的各种测量工作。GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。
在各种社会活动中,到处充斥着数字化测量,重要哪里有建设,就必然会有工程测量,因而其发展和应用的前景是广阔的。
参考文献:
[1]陈伟群.工程测量中的新测绘技术研究[J].南北桥,2009,7.
[2]严伯铎.中国工程测量技术的发展与展望[J].地矿测绘,2005.
[3]马志勇,许久明.我国工程测量技术发展现状与成就[J].科技信息,2006,9.
[4] 李小华,王卫华,赵建才等.现代精密工程技术及新进展[C].全国测绘科技信息交流会暨信息网成立30周年庆典论文集,2007.
关键词:测量技术;发展现状;展望
0引言
如今,传统工程测量技术已经在向数字化的测量技术转变,21世纪的数字化测量技术主要有以下几方面的特点:数据收集和处理的自动化、实时化、数字化;对测量数据管理的科学化、标准化、规格化;以及测量数据传输应用的网络化、多样化、社会化。GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等都广泛的应用到了工程测量中,对工程测量技术的发展起到了积极意义。
1工程测量的技术发展
1.1地面测量仪器
先进的地面测量仪器是现代工程测量技术现代化和精准化的条件,它为测量工作提供了先进的动力,这不仅加快了测量技术数字化的进程,还打破了传统的作业方式,开辟了现代工程测量的新局面。在实践中,地面测量仪器的更新换代代表了测量新时代的到来,比如具有自动跟踪和连续显示功能的测距仪,除了不需棱镜外,能够完成难以攀和到达的测量点的测距任务;传统的基线丈量方式并紧密的测距仪器替代,这是对细小部位进行测量的非常重要的仪器;电子经纬仪创造了利用光电测角的巅峰,除了能进行数据自动归算和存储外,能够实现自动改正仪器轴系统差、消除度盘分划误差和偏心差,与能“人机交互”进行测量数据的全站仪共同构成了地面测量技术最先进的代表之一。
1.2地图数字化技术
地图数字化主要有跟踪数字化和扫描数字化两种,前者是使用跟踪数字化仪对地图图形上的点线、面进行定位跟踪,并测量和跟踪记录移动的轨迹坐标,从而获得大量的图形数据。后者使用扫描数字化仪连续的对地图进行扫描,获取二维矩阵的象元要素,形成栅格数据结构。数字化地图技术即可以人工编码输入,也可以程序自动输入,在现代计算机的帮助下进行存储、转换、显示、编辑和纠错,数字化地图的使用让电子地图的建立显得更加便利,不仅缩短了数据收集和绘图的时间,还大大减少了用纸质地图进行测量的工作量,同时还能很好的保证测量数据的真实性和精确性,而管理和输入就更加方便了,这是一种改变测量时代的新技术。
1.3 GPS卫星定位系统
GPS卫星定位系统获得的点位坐标是地心直角坐标系中的三维坐标,这是真正的三维测量技术。GPS的测量精度非常高,双频GPS的点差分测量精度可到亚毫米级。从上世纪80年代开始,GPS定位技术已经开始不断发展完善,这让测绘定位技术也有了历史性的改变,为工程测量技术开启了崭新的一夜。高速、高效和高精度的GPS定位技術逐渐取代了常规的面定位技术,逐渐从导航和测绘功能延伸到国民经济发展的其它领域,不仅在国家大地网、城市控制网、工程控制网等的建立和改造中起到了积极作用,在石油勘探、通信通路贯通测量、地质勘查测量碎部点的测绘与放样、运载工具实时监控等方面也有显著成绩。
2数字化测绘技术在工程测量中的应用
数字化测量技术在工程测量中得到广泛的应用,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,从来都是城市建设和工程测量的重要工作。常规的成图方法是需要大量的脑力和劳力支持,还要在野外进行长时间的操作,然后还包括了大量的室内绘图工作,它的成图周期长,产品单一,很难适应飞速发展的城市建设和现代化工程建设的需要。而随着电子经纬仪、全站仪的应用和GEOMAP系统的出现,实现了野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者的结合,从而形成了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。系统重要沿着面向城市大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制方向发展。系统能直接提供图纸和软盘,为专业设计自动化,建立专业的工程测绘数据库打下坚实的基础。
3摄影测量技术在工程测绘中的应用
摄影测量技术已经越来越受到工程测量的重视,并且已经广泛的使用到了工程测量中,由于高质量、高精度的摄影测量仪器的研制生产,加上现代计算机技术的使用,使得摄影测量能够很好的实现实时的、三维的摄影空间。这种技术不仅不需要接触物体,还能大量的减少外业工作,具有测量高效、高精度的优点。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十分重要的作用,意义重大。数字摄影工作站的出现,为摄影测量技术的使用提供了新的空间和技术支持,该技术已经在一些大中城市和大型工程勘察单位中得到应用。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,它能提供数字的、影像的、线划的多种形式的地图成果。目前,我国已经有100多个城市或工测单位利用航空摄影技术进行大比例尺的测量,最大比例尺为1/500,除了使用高精度的仪器外,还用立体坐标测图仪与微机连接进行数据采集,再通过微机数据处理自动生成图形。
4工程测量技术的发展展望展望
21世纪的到来让数字化测绘技术有了新的发展,测量机器人的出现将作为多传感器集成系统在人工智能方面的一大进步,使得该技术的使用范围更加广泛,影像、图形和数据处理能力都有很大的增强。大型复杂结构建筑、设备的三维测量,几何重构及质量控制,以及现代化工业的流程,生产过程控制,产品质量监督的要求越来越高,这让三维业测量技术又有了新的发展。工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量。多传感器的混合测量系统将被广泛使用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,它能实现大范围内,甚至国家范围内无控制网的各种测量工作。GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。
在各种社会活动中,到处充斥着数字化测量,重要哪里有建设,就必然会有工程测量,因而其发展和应用的前景是广阔的。
参考文献:
[1]陈伟群.工程测量中的新测绘技术研究[J].南北桥,2009,7.
[2]严伯铎.中国工程测量技术的发展与展望[J].地矿测绘,2005.
[3]马志勇,许久明.我国工程测量技术发展现状与成就[J].科技信息,2006,9.
[4] 李小华,王卫华,赵建才等.现代精密工程技术及新进展[C].全国测绘科技信息交流会暨信息网成立30周年庆典论文集,2007.