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摘要:本文首先从上世纪80年代以来工程测量仪器的进步和空间技术的兴起两个方面,对现代工程测量技术的发展历程进行了概括讨论,然后对当前各种现代工程测量技术在实践中的应用进行了详细的分析。
关键词:工程测量技术;发展;应用
工程测量作为一门应用性的学科,能够直接服务于社会和经济建设,和生产实践有着紧密的联系。近年来随着测绘科技的发展,工程测量技术也发生了深刻的变化,有着很大的成就。当前城市化的飞速发展,各种建筑工程不断增多,建筑质量要求日益提升,对现代工程测量技术也提出了新的要求,极大地推动了工程测量的发展和实际应用。
一、 现代工程测量技术的发展
(一) 测量仪器的进步
上世纪80年代以来,常规的地面测量仪器逐渐被全站仪、电子经纬仪、激光准直仪、扫平仪等新式引起所代替,使得室外工程测量工作的精度和效率得到了成倍的提升,使传统的工程测量作业方法得到了极大的改变。电子经纬仪以及全站仪的使用,为工程放样、测图的数字化提供了发展的方向。激光水准仪、数字水准仪的出现,实现了几何水准测量工作中自动安平、读数、记录以及自动核检数据的功能,实现了几何水准测量的数字化和自动化。液体静力水准测量的发展,实现了精密的高程测量。陀螺经纬仪的使用能够精确地对方向进行测量。这些新式测量仪器的出现,为现代工程测量技术的更新和发展提供了物质基础。
(二) 空间技术的兴起
从上世纪70年代起,美国开始研制GPS定位系统,历时20年建成,能够进行全方位的定位和三维导航,当前GPS已经作为一项通用的定位技术,在工程测量中广泛应用。在GPS技术的基础之上,RTK技术得以发展应用,能够对界址点、图根控制点、地形地物点坐标进行快速、高精度的测定迅速生成电子地图或者快速实现施工放样。上世纪60年代初,遥感技术在航空摄影的基础之上出现并得以发展,由于有着时效性、同步观测以及数据的综合可比性、经济性等方面的优势,成为基础地理信息获取的重要手段。GIS技术是集空间、信息、计算机、测绘遥感、环境、管理等科学为一体的新式学科,逐渐成为在应用于各个学科和领域的显示地学空间信息的基本工具,能够为各种专业信息系统输送准确、及时、数字化、标准化的基础空间数据,实现专业信息管理的标准化和科学化。
二、 各种现代工程测量技术的应用
(一) 地面测量仪器的应用
上世纪80年代以来,大量先进地面测量仪器的发展应用,为我国的工程测量工作提供了先进的测量方法和工具,极大地促进了工程测量的数字化、自动化和现代化,使传统的工程控制布網以及道路、施工和地形测量综合应用的作业方式得到改变。
全站仪、电子经纬仪的使用,是地面测量进步的重要表现。电子经纬仪能够自动记录和改正仪器轴的系统差、自动进行归化计算以及角度测量扫描,并对度盘分划误差以及偏心差进行消除。全站仪能够利用电子手簿记录下野外的测量数据,并通过接口向计算机进行传输,通过人机交互的方式,对数据进行自动处理以及图形编辑。还能够在全站仪上加装跟踪设备,由微机控制对目标进行自动测量,为工程放样和测图的数字化提供了前进方向。
激光水准仪、数字水准仪的出现和在几何水准测量中的应用,能够实现自动安平、读数、记录以及数据的检核测量,促进了几何水准测量的数字化和自动化。激光扫描仪、准直仪是当前大面积混凝土以及高层建筑施工中不可或缺的仪器。陀螺经纬仪则是在隧道、矿山等工程测量中广泛应用的地面测量仪器,新式的落落经纬仪能够连续、自动地对陀螺的摇动进行观测,并对外部干扰进行补偿,有着观测精度较高、时间较短的优势,极大地提高了作业的效率。
(二) 三维工业测量技术的应用
上世纪80年代以来,工业生产随着社会的进步和高新技术的兴起而进入了新的发展阶段,现代化的工业要求对过程的控制、产品质量的监测检验、流程的自动化等工作进行精度更高且更加快速的测点定位,并且迅速对数字模型和运行轨道等进行测算,这是传统的机械、光学测量技术无法完成的。三维工业测量技术,指的是以近景摄影仪、电子经纬仪等作为传感器,基于电子计算机而形成的测量系统,在精密工业领域中得到了广泛的应用。
三维工业测量技术能够分为两种,基于电子经纬仪的工业大地测量技术以及基于近景摄影机的工业摄影测量技术。工业摄影测量技术一般通过近景摄影来实现,有着施测周期较短、瞬间完成测量、像片信息量较大、能够动态测量、多重摄影等优点,在工程中得以大量应用,并且有着明显的成效。
(三) GPS定位的应用
GPS定位技术的发明和完善,给测绘技术带来了前所未有的变革,提供给工程测量全新的定位方法和技术。传统的以测角、距、水准为主要手段的地面定位技术被有着高效率、高速度和高精度,能够一次性对三维坐标进行确定的GPS技术取代,而定位的范围也从陆地扩展到了海洋甚至宇宙空间,并实现了定位方法的动态扩展,将定位服务从测绘、导航等领域延伸至了国民经济的方方面面。
当前GPS定位已经在我国各个领域中广泛应用,工程控制、城市控制等网络的建设和完善中GPS应用较为普遍,在公路、铁路建设、通信线路、隧道修建、建筑工程、水利建设、山体滑坡以及地震的监测、海域测量等领域也有GPS技术的广泛应用。另外,随着DGPS以及RTK差分定位技术的发展以及单点定位精确度的提升,GPS技术在运输工具监控、导航、石油定位探测、地质勘查测量等领域也有着宽广的应用前景。
(四) 数字化测绘的应用
工程图以及大比例尺地形图的测绘,是当前工程测量中的重要任务。传统的图纸测绘方法既有野外工作,也有大量的室内绘图、数据处理的工作,需要花费大量的体力和脑力劳动,产品形式较为单一,且成图时间较长,难以适应当前现代化的城市和工程建设的要求。随着全站仪、电子经纬仪、CEOMAP系统的应用,能够将先进的野外数据采集设备、数控绘图仪以及计算机进行有效的结合,形成既能够进行室内或者野外的数据采集与处理,又能够进行编辑图形以及自动绘图的,自动化的测图系统。其研究开发的目的主要是针对工程地形图、大比例尺的城市基本图、断面图、带状的地形图、地下管线等各方面图纸的自动测绘。能够为设计的自动化、专业数据库的建立奠定坚实的基础。
结语:
近年来我国现代工程测量技术有了长足的发展,并在工程实践应用中取得了显著的成绩。然而其发展的不平衡,导致其依然不能够满足当前社会经济发展的需要。当前我国应该大力推进工程测量技术的更新,实现测量方式的数字化、电子化和自动化,使其服务领域得到有效地拓展,最终推动我国工程测量技术的进步。
参考文献:
[1] 刘远飞,孙开山.路桥建设工程中测量技术的应用探讨[J]. 科技创新与应用. 2012(28)
[2] 费秀奇,刘颖.我国工程测量技术的发展现状[J]. 黑龙江科技信息. 2011(16)
[3] 杨洪国.我国工程测量技术发展现状与应用[J]. 民营科技. 2009(03)
[4] 李玉林,高天荣.先进技术在工程测量中的应用及任务[J]. 华北国土资源. 2009(03)
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关键词:工程测量技术;发展;应用
工程测量作为一门应用性的学科,能够直接服务于社会和经济建设,和生产实践有着紧密的联系。近年来随着测绘科技的发展,工程测量技术也发生了深刻的变化,有着很大的成就。当前城市化的飞速发展,各种建筑工程不断增多,建筑质量要求日益提升,对现代工程测量技术也提出了新的要求,极大地推动了工程测量的发展和实际应用。
一、 现代工程测量技术的发展
(一) 测量仪器的进步
上世纪80年代以来,常规的地面测量仪器逐渐被全站仪、电子经纬仪、激光准直仪、扫平仪等新式引起所代替,使得室外工程测量工作的精度和效率得到了成倍的提升,使传统的工程测量作业方法得到了极大的改变。电子经纬仪以及全站仪的使用,为工程放样、测图的数字化提供了发展的方向。激光水准仪、数字水准仪的出现,实现了几何水准测量工作中自动安平、读数、记录以及自动核检数据的功能,实现了几何水准测量的数字化和自动化。液体静力水准测量的发展,实现了精密的高程测量。陀螺经纬仪的使用能够精确地对方向进行测量。这些新式测量仪器的出现,为现代工程测量技术的更新和发展提供了物质基础。
(二) 空间技术的兴起
从上世纪70年代起,美国开始研制GPS定位系统,历时20年建成,能够进行全方位的定位和三维导航,当前GPS已经作为一项通用的定位技术,在工程测量中广泛应用。在GPS技术的基础之上,RTK技术得以发展应用,能够对界址点、图根控制点、地形地物点坐标进行快速、高精度的测定迅速生成电子地图或者快速实现施工放样。上世纪60年代初,遥感技术在航空摄影的基础之上出现并得以发展,由于有着时效性、同步观测以及数据的综合可比性、经济性等方面的优势,成为基础地理信息获取的重要手段。GIS技术是集空间、信息、计算机、测绘遥感、环境、管理等科学为一体的新式学科,逐渐成为在应用于各个学科和领域的显示地学空间信息的基本工具,能够为各种专业信息系统输送准确、及时、数字化、标准化的基础空间数据,实现专业信息管理的标准化和科学化。
二、 各种现代工程测量技术的应用
(一) 地面测量仪器的应用
上世纪80年代以来,大量先进地面测量仪器的发展应用,为我国的工程测量工作提供了先进的测量方法和工具,极大地促进了工程测量的数字化、自动化和现代化,使传统的工程控制布網以及道路、施工和地形测量综合应用的作业方式得到改变。
全站仪、电子经纬仪的使用,是地面测量进步的重要表现。电子经纬仪能够自动记录和改正仪器轴的系统差、自动进行归化计算以及角度测量扫描,并对度盘分划误差以及偏心差进行消除。全站仪能够利用电子手簿记录下野外的测量数据,并通过接口向计算机进行传输,通过人机交互的方式,对数据进行自动处理以及图形编辑。还能够在全站仪上加装跟踪设备,由微机控制对目标进行自动测量,为工程放样和测图的数字化提供了前进方向。
激光水准仪、数字水准仪的出现和在几何水准测量中的应用,能够实现自动安平、读数、记录以及数据的检核测量,促进了几何水准测量的数字化和自动化。激光扫描仪、准直仪是当前大面积混凝土以及高层建筑施工中不可或缺的仪器。陀螺经纬仪则是在隧道、矿山等工程测量中广泛应用的地面测量仪器,新式的落落经纬仪能够连续、自动地对陀螺的摇动进行观测,并对外部干扰进行补偿,有着观测精度较高、时间较短的优势,极大地提高了作业的效率。
(二) 三维工业测量技术的应用
上世纪80年代以来,工业生产随着社会的进步和高新技术的兴起而进入了新的发展阶段,现代化的工业要求对过程的控制、产品质量的监测检验、流程的自动化等工作进行精度更高且更加快速的测点定位,并且迅速对数字模型和运行轨道等进行测算,这是传统的机械、光学测量技术无法完成的。三维工业测量技术,指的是以近景摄影仪、电子经纬仪等作为传感器,基于电子计算机而形成的测量系统,在精密工业领域中得到了广泛的应用。
三维工业测量技术能够分为两种,基于电子经纬仪的工业大地测量技术以及基于近景摄影机的工业摄影测量技术。工业摄影测量技术一般通过近景摄影来实现,有着施测周期较短、瞬间完成测量、像片信息量较大、能够动态测量、多重摄影等优点,在工程中得以大量应用,并且有着明显的成效。
(三) GPS定位的应用
GPS定位技术的发明和完善,给测绘技术带来了前所未有的变革,提供给工程测量全新的定位方法和技术。传统的以测角、距、水准为主要手段的地面定位技术被有着高效率、高速度和高精度,能够一次性对三维坐标进行确定的GPS技术取代,而定位的范围也从陆地扩展到了海洋甚至宇宙空间,并实现了定位方法的动态扩展,将定位服务从测绘、导航等领域延伸至了国民经济的方方面面。
当前GPS定位已经在我国各个领域中广泛应用,工程控制、城市控制等网络的建设和完善中GPS应用较为普遍,在公路、铁路建设、通信线路、隧道修建、建筑工程、水利建设、山体滑坡以及地震的监测、海域测量等领域也有GPS技术的广泛应用。另外,随着DGPS以及RTK差分定位技术的发展以及单点定位精确度的提升,GPS技术在运输工具监控、导航、石油定位探测、地质勘查测量等领域也有着宽广的应用前景。
(四) 数字化测绘的应用
工程图以及大比例尺地形图的测绘,是当前工程测量中的重要任务。传统的图纸测绘方法既有野外工作,也有大量的室内绘图、数据处理的工作,需要花费大量的体力和脑力劳动,产品形式较为单一,且成图时间较长,难以适应当前现代化的城市和工程建设的要求。随着全站仪、电子经纬仪、CEOMAP系统的应用,能够将先进的野外数据采集设备、数控绘图仪以及计算机进行有效的结合,形成既能够进行室内或者野外的数据采集与处理,又能够进行编辑图形以及自动绘图的,自动化的测图系统。其研究开发的目的主要是针对工程地形图、大比例尺的城市基本图、断面图、带状的地形图、地下管线等各方面图纸的自动测绘。能够为设计的自动化、专业数据库的建立奠定坚实的基础。
结语:
近年来我国现代工程测量技术有了长足的发展,并在工程实践应用中取得了显著的成绩。然而其发展的不平衡,导致其依然不能够满足当前社会经济发展的需要。当前我国应该大力推进工程测量技术的更新,实现测量方式的数字化、电子化和自动化,使其服务领域得到有效地拓展,最终推动我国工程测量技术的进步。
参考文献:
[1] 刘远飞,孙开山.路桥建设工程中测量技术的应用探讨[J]. 科技创新与应用. 2012(28)
[2] 费秀奇,刘颖.我国工程测量技术的发展现状[J]. 黑龙江科技信息. 2011(16)
[3] 杨洪国.我国工程测量技术发展现状与应用[J]. 民营科技. 2009(03)
[4] 李玉林,高天荣.先进技术在工程测量中的应用及任务[J]. 华北国土资源. 2009(03)
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