我国工程测量技术发展现状与成就

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  [摘要]近年来我国工程测量科技进步很大,发展很快,取得了显著成绩,但是发展还很不平衡,尚跟不上国民经济建设发展和社会进步的需要。因此我们大力促进工程测量技术方法与手段的更新换代,积极推动新技术的推广与应用,把传统的手工测量向电子化、数字化、自动化方向发展,同时加强相关学科的研究,不断拓宽工程测量服务新领域,开创工程测量发展新局面。
  [关键字]3维工业测量技术 GPS技术 摄影测量技术 数据库技术
  [中图分类号] TB22 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-5-118-1
  0 前言
  工程测量学科是一门应用学科,它是直接为国民经济建设和国防建设服务,紧密与生产实践相结合的学科,是测绘学中最活跃的一个分支学科。尤其是近20年来,随着测绘科技的飞速发展,工程测量的技术面貌发生了深刻的变化,并取得很大的成就。传统测绘技术向数字化测绘技术转化是我国工程测量技术的发展趋势和方向。
  1 3维工业测量技术的应用
  3维工业测量系统是以电子经纬仪或近景摄影仪为传感器,在电子计算机的支持下而形成的三维测量系统,主要应用于以下的工业领域。①汽车、飞机、造船工业及空间技术等方面设计、试验、制造、组装过程中的测量和定位;②工业用机器人的检测;③卫星接收天线安装和维护的精度检测;④生产自动化过程、生产过程控制、生产质量检验与检测的动态测量;⑤负荷试验中变形与应变测定; ⑥栏水与边坡稳定性的检测等。
  3维工业测量系统分为两大类,以电子经纬仪为传感器的工业大地测量系统和以近景摄影机为传感器的工业摄影测量系统。工业大地测量系统目前在市场上有着广泛的应用,如美国解析工业测量系统,成功地用于欧洲宇航局(ESA)在无尘空调车间内5m×5m×5m的宇航仪表作声振试验的3维测量,其精度达0.05mm要求。工业摄影测量系统,通常是以近景摄影的方式实现的,其优点是通过像片提供大量信息,施测周期短,可在瞬间完成测量全过程,可对动态目标进行测量,可以多重摄影,有多余观测值,精度可靠。
  2 GPS定位技术在工程测量中的应用
  随着GPS定位技术的出现和不断发展完善,测绘定位技术发生了革命性的变革,为工程测量提供了崭新的技术手段和方法。GPS定位技术的应用已深入各个领域,国家大地网、城市控制网、工程控制网的建立与改造已普遍地应用GPS技术,在石油勘探、高速公路、通信线路、地下铁路、隧道贯通、建筑变形、大坝监测、山体滑坡、地震的形变监测、海岛或海域测量等也已广泛的使用GPS技术。随着DGPS差分定位技術和RTK实时差分定位系统的发展和美国AS技术的解除,单点定位精度不断提高,GPS技术在导航、运载工具实时监控、石油物探点定位、地质勘查剖面测量、碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的应用前景。
  3 数字化测绘技术在工程测量中的应用
  随着电子经纬仪、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图仪三者结合起来,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。系统的开发研究主要是面向城市大比例尺基本图、工程地形图、纵横断面图等各类图件的自动绘制。系统可直接提供纸图,也可提供软盘,为专业设计自动化,建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。
  根据调研的不完全统计,目前我国有60%城市与工程测量单位已不同程度的应用数字化测绘技术,其存在的难题是数字化测绘系统的数据规格、标准还不能满足GIS的要求,所以,要制定一套标准化数据格式,使得数字化测绘成果既能满足地形图和专业图的需求,同时又能通过数据交换满足各类GIS的应用,才能更好地推动数字化测绘技术的发展。
  4 摄影测量技术的应用
  摄影测量由于高质量的摄影机,高精度测量仪器和GPS以及计算机技术的应用,加上软件的不断改进和完善,测量精度和效率显著提高。摄影测量技术由于可以提供实时的3维空间信息,无需接触被测物体,以及野外工作量少、效率高和成果品种多等优点,具有广泛的应用前景。
  近几年随着GPS技术在摄影测量中的应用,大量减少野外控制点的连测,大大提高了航测的效率与效益,开创了摄影测量向自动化、数字化方向迈进。近景摄影测量或非地形摄影测量已广泛应用于文物、考古、园林、古建等的测绘,在物体运动过程、建筑物变形、物体外表、滑坡监测,甚至医疗、生物、农业、公安侦破等方面都得到应用。
  5 数据库技术与GIS技术的应用
  随着测量数据采集和数据处理的逐步自动化、数字化,测量工作者如何更好地使用和管理好长期积累或收集的大量测绘信息,更好地为经济建设和国防建设服务,其最有效的方法是利用数据库技术或GIS技术建立数据库或信息系统。如城市或工程控制网数据库、管线数据库、矿山测量数据库、城市基础地理信息系统等,其目的是把大量的测量数据或信息进行科学的存储,以便于检索、分析、分发和利用,以实现管理和服务的科学化、现代化。
  90年代初我国一些部门就开始建立有关的数据库或信息系统。在有关院校、中科院研究所的支持下,深圳、海口等城市也较早地建立了城市基础地理信息系统。我国有关高等院校或科研部门也积极开发GIS技术的应用研究,目前武汉测绘科技大学的GEOSTAR和中国地质大学的MAPGIS软件在测绘部门具有很好的应用前景。
  6 小结
  综上所述,我国工程测量科技进步很大,发展很快,取得了显著成绩;但是发展还很不平衡。摆在我们面前的任务是:大力促进工程测量技术方法与手段的更新换代,积极推动新技术的推广与应用,充分利用GPS技术、GIS技术、ES技术、数字化测绘技术、摄影测量技术、RS技术、“4S”集成技术及地面测量先进技术设备,把传统的手工测量向电子化、数字化、自动化方向发展;同时加强相关学科的研究,不断拓宽工程测量服务新领域,开创工程测量发展新局面,为推动我国工程测量科 技进步而努力奋斗。
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