摘要：隨著測繪科技的飛速發(fā)展，工程測量的技術(shù)面貌發(fā)生了深刻的變化，并取得很大的成就。筆者據(jù)多年工作經(jīng)驗(yàn)，對測量新技術(shù)作了簡單的闡述。

　　關(guān)鍵詞： 測量，新技術(shù) ， 應(yīng)用

　　Abstract: with the surveying and mapping the rapid development of science and technology, engineering survey technology face had the profound changes, and has made a lot of progress. The author according to years of work experience, new technology to measure simply explained.

　　Keywords: measurement, the new technology, the application

　　中圖分類號：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

　　一、前言

　　工程測量學(xué)是研究地面、地下、水下、空中等具體幾何實(shí)體的測疑描繪和抽象幾何實(shí)體的測設(shè)實(shí)現(xiàn)的理論方法和技術(shù)的一門應(yīng)用性學(xué)科。它是直接為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)服務(wù)，是測繪學(xué)中最活躍的一個分支學(xué)科。隨著測繪科技的飛速發(fā)展，工程測量的技術(shù)面貌發(fā)生了深刻的變化，并取得很大的成就。主要內(nèi)容有：一是科學(xué)技術(shù)的新成就，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、激光技術(shù)、空間技術(shù)等新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，以及測繪科技本身的進(jìn)步，為工程測量技術(shù)進(jìn)步提供了新的方法和手段;二是改革開放以來，城市建設(shè)不斷擴(kuò)大，各種大型建筑物和構(gòu)筑物的建設(shè)工程、特種精密建設(shè)工程等不斷增多，對工程測量不斷提出新的任務(wù)、新課題和新要求，使工程測量的服務(wù)領(lǐng)域不斷拓寬，測量數(shù)據(jù)采集和處理的自動化、實(shí)時(shí)化、數(shù)字化;測量數(shù)據(jù)管理的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化;測量數(shù)據(jù)傳播與應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化、多樣化、社會化。GPS技術(shù)、RS技術(shù)、GIS技術(shù)、數(shù)字化測繪技術(shù)以及先進(jìn)地面測量儀器等將廣泛應(yīng)用于工程測量中，并發(fā)揮其主導(dǎo)作用。有力地推動和促進(jìn)工程測量事業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。

　　二、控制測量技術(shù)

　　GPS 已成為建立平面控制網(wǎng)的一種常用手段。可以說，GPS 技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用是本世紀(jì)測繪領(lǐng)域最輝煌的成就之一。隨著差分GPS定位技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，不僅是高等級的首級網(wǎng)和加密網(wǎng)，就連圖根點(diǎn)和航空攝影測量像控點(diǎn)的測定也廣泛采用了GPS。在許多地形測量項(xiàng)目中，光電測距導(dǎo)線早已成為一種最基本的控制測量方法。特別是當(dāng)使用全站儀時(shí)，可以將低等級的圖根控制與細(xì)部地形測量同步進(jìn)行，從而提高總體作業(yè)效率。

　　本世紀(jì)六七十年代以來，隨著電磁波測距技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了電子測距三角高程測量，國內(nèi)外在這方面均做了大量的理論研究和實(shí)驗(yàn)論證工作，目前電子測距三角高程測量已可以代替三、四等水準(zhǔn)測量，

　　大部分規(guī)范也已采納了這些成果。電子測距三角高程測量無疑是幾何水準(zhǔn)測量很好的補(bǔ)充手段。同時(shí)，隨著GPS 在平面控制測量上日益廣泛的應(yīng)用，關(guān)于GPS 在高程控制測量領(lǐng)域的應(yīng)用研究也掀起了熱潮。GPS 擬合高程已可達(dá)到厘米級精度，許多單位已先后發(fā)表了相應(yīng)的生產(chǎn)或試驗(yàn)成果。

　　四、地形圖測繪技術(shù)

　　大比例尺地形圖主要指的是1∶500～1∶10000 比例尺的地形圖。傳統(tǒng)的地形圖一般均是指線劃圖，這里不僅指線劃圖，而且還包括另一種極具應(yīng)用潛力的圖種: 影像圖(DEM、DOM、DTM 等)。目前，數(shù)字地形圖已取代傳統(tǒng)的模擬地形圖，成為地形測量的主要產(chǎn)品。

　　4.1. 全站儀野外數(shù)字測圖

　　全站儀大比例尺數(shù)字測圖實(shí)現(xiàn)了從野外數(shù)據(jù)采集、處理到繪圖過程的自動化和一體化。國內(nèi)已研制和開發(fā)了許多各具特色的大比例尺野外成圖軟件，比較有代表性的包括清華山維公司的EPSW 系統(tǒng)、南方測繪公司的CASS 系統(tǒng)、廣州開思測繪軟件有限公司的SCSG系統(tǒng)。這些系統(tǒng)已在國內(nèi)生產(chǎn)單位中得到比較廣泛的應(yīng)用。近年來測繪界提出的“高端全站儀”，要求它不僅能適用于各種測量工作，而且還能用作“單人全站儀”，即只需一人便可進(jìn)行測圖作業(yè)，而且在觀測點(diǎn)處作業(yè)。在這種情況下，為獲得高質(zhì)量的觀測成果，對儀器就要提出新的要求。

　　4.2. 攝影測量技術(shù)的發(fā)展及其在大比例尺地形圖中的應(yīng)用

　　當(dāng)測繪的面積較大或測區(qū)條件困難時(shí)，使用攝影測量技術(shù)(包括航空攝影測量和地面攝影測量)進(jìn)行地形測繪是一種常用的方法。最近若干年來，攝影測量技術(shù)有了兩個重大突破，第一是數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)趨于成熟并實(shí)際投入應(yīng)用;第二是GPS 的出現(xiàn)使得攝影測量的外業(yè)控制變得簡單。它們都使得攝影測量方法的經(jīng)濟(jì)性和效率大大提高，競爭力和生命力進(jìn)一步加強(qiáng)。數(shù)字?jǐn)z影測量也稱為軟拷貝攝影測量，它從根本上改變了攝影測量對價(jià)格昂貴、光機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的專門測圖儀器的依賴，是攝影測量領(lǐng)域的一次革命。基于微機(jī)的數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)目前可以高效率、高質(zhì)量地完成自動定向、空中三角測量、自動數(shù)字地面模型生成、自動正射影像圖制作和交互式數(shù)字測圖以及三維景觀模型采集等一系列作業(yè)，精度與通常的解析測圖儀相當(dāng)。

　　4.3. 其它的地形測圖技術(shù)

　　其它的地形測圖技術(shù)主要是指將GPS 與其它傳感器集成于一定運(yùn)載工具上而形成的數(shù)字測圖技術(shù)及直接利用GPS 測圖的技術(shù)。主要包括:

　　4.3.1 機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)。激光雷達(dá)技術(shù)是近數(shù)十年來攝影測量與遙感領(lǐng)域最具革命性的成就之一，是目前最先進(jìn)的對地?cái)z影測量系統(tǒng)。在DGPS、IMU 支持下，激光掃描系統(tǒng)通過激光掃描器和距離傳感器，經(jīng)由微計(jì)算機(jī)對測量資料進(jìn)行內(nèi)部處理，顯示或存儲、輸出距離和角

　　度等資料，并與距離傳感器獲取的數(shù)據(jù)相匹配，經(jīng)過相應(yīng)軟件進(jìn)行一系列處理來獲取被測目標(biāo)的表面形態(tài)和三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行各種量算或建立立體模型。該技術(shù)的最初目的主要是獲取困難地區(qū)的數(shù)字高程模型(DEM)數(shù)據(jù)。在這些困難地區(qū)，例如森林，沙灘等，使用常

　　規(guī)攝影測量方法費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，很難獲取高精度的地面高程模型數(shù)據(jù)。使用機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)，可以高效、高精度地直接獲取地面的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)。

　　4.3.2 水下測繪系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一種移動測繪系統(tǒng)，主要由GPS 接收機(jī)、自動測深儀、數(shù)據(jù)采集軟件和通訊設(shè)備等組成，平面測繪精度取決于GPS 的作業(yè)方式和接收機(jī)的性能，高程精度則與測深儀有關(guān)。它們已在大比例尺水下地形測量實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用，國內(nèi)代表的產(chǎn)品有中海達(dá)水下測繪系統(tǒng)、南方水下測繪系統(tǒng)。

　　4.3.3 RTK 數(shù)字測圖技術(shù)。隨著實(shí)時(shí)動態(tài)差分RTK 技術(shù)的進(jìn)一步完善，人們提出了RTK 測圖的設(shè)想，就是將RTK 當(dāng)成全站儀，配置相應(yīng)的支持軟件直接用于測圖，該方法在地物稀少、植被覆蓋不厚的測區(qū)中具有良好的應(yīng)用前景。

　　五、新技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

　　5.1GPS技術(shù)在工程測量的應(yīng)用

　　隨著GPS測量技術(shù)的快速發(fā)展,GPS在工程測量的應(yīng)用中越來越廣泛。GPS系統(tǒng)是利用24顆衛(wèi)星、地面接收裝置以及用戶接收儀器組成,可以全天候地連續(xù)提供高精度的三維坐標(biāo)、三維速度和時(shí)間信息等技術(shù)參數(shù)。工程的測量主要應(yīng)用了GPS的兩大功能:靜態(tài)功能和動態(tài)功能。靜態(tài)功能是通過接收到的衛(wèi)星信息,確定地面某點(diǎn)的三維坐標(biāo);動態(tài)功能是通過衛(wèi)星系統(tǒng),把已知的三維坐標(biāo)點(diǎn)位,實(shí)地放樣地面上。通過GPS測量技術(shù)可以實(shí)時(shí)、有效、精準(zhǔn)的對公路工程、建筑工程、鐵路工程等工程進(jìn)行準(zhǔn)確的測量,以保障工程的順利實(shí)施。

　　5.2GIS技術(shù)在工程測量的應(yīng)用

　　Web-GIS(GeographicalInformationSystem)地理信息系統(tǒng)是一種通過電子地圖發(fā)布、空間數(shù)據(jù)分析、圖形交互應(yīng)用等方式,采集、處理、存貯、管理、分析、輸出地理空間數(shù)據(jù)及其屬性信息的計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng),具有科學(xué)性、準(zhǔn)確性、權(quán)威性。在進(jìn)行房地產(chǎn)工程測量時(shí),借助Web-GIS技術(shù)可以對工程實(shí)際占用的土地進(jìn)行“實(shí)景”測量并準(zhǔn)確計(jì)算其面積,其在工程施工過程中對于放線工作的輔助作用更是非常重要,可以實(shí)時(shí)檢測工程放線工作精準(zhǔn)度。

　　5.3RS技術(shù)的應(yīng)用

　　RS(RemoteSensing),即遙感技術(shù)。遙感技術(shù)包括傳感器技術(shù),信息傳輸技術(shù),信息處理、提取和應(yīng)用技術(shù),目標(biāo)信息特征的分析與測量技術(shù)等。RS技術(shù)具有大面積的同步觀測、時(shí)效性強(qiáng),數(shù)據(jù)的綜合性和可比性及經(jīng)濟(jì)性具有教高的優(yōu)勢,得到快速的普及,多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛(wèi)星將成為對地觀測獲取基礎(chǔ)地理信息的重要手段。各種中小比例尺地形圖都可以利用遙感影像來獲取,為應(yīng)用于工程測量領(lǐng)域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的方法和手段。

　　5.4新儀器的應(yīng)用提高了工程測量效率

　　新設(shè)備的使用在很大程度上提高了原有技術(shù)測量方式的工作效率,例如在地鐵中,采用全站儀、垂準(zhǔn)儀和陀螺經(jīng)緯儀組成的聯(lián)合作業(yè)方法進(jìn)行豎井定向,該方法擺脫了傳統(tǒng)懸吊鋼絲的聯(lián)系三角形法,不僅克服了受城市地鐵施工場地狹窄制約、圖形強(qiáng)度不易提高、占用井筒時(shí)間過長等缺點(diǎn),而且采用雙投點(diǎn)、雙定向的方法,大大增加了測量檢核條件,又提高了定向精度。當(dāng)隧道埋深較淺時(shí),則采用導(dǎo)線測量方法和向地下傳統(tǒng)坐標(biāo)和方向,同樣布設(shè)雙導(dǎo)線加強(qiáng)檢核和提高精度。當(dāng)隧道貫通距離較長時(shí),還可采用在隧道上鉆孔,通過鉆孔投測坐標(biāo)或測定投測點(diǎn)陀螺方位角的方法提高定向精度。由此可以看出新技術(shù)的應(yīng)用不僅僅停留在新的測繪方式上,同時(shí)也是新設(shè)備的應(yīng)用。

　　再有在斷面測量時(shí),斷面測量儀使得斷面測量工作有了新的突破,但該儀器不能實(shí)行一站多斷面測量,而且價(jià)格昂貴,很多單位無經(jīng)濟(jì)能力問津。通過幾年來的實(shí)踐和應(yīng)用,采用全站儀、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)和覘牌組成斷面測量系統(tǒng)進(jìn)行斷面測量,利用該系統(tǒng)進(jìn)行斷面測量的方法有二種,一種是將全站儀和覘牌安置在隧道中線點(diǎn)上,首先測量置鏡點(diǎn)至欲測斷面中線點(diǎn)的水平距離和高程,并將水平角置零,然后就可連續(xù)依次測量多個斷面測量點(diǎn)水平角和垂直角信息,并自動傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集器之中,并通過計(jì)算機(jī)經(jīng)運(yùn)算既可求出待測點(diǎn)與中線距離。最終以數(shù)據(jù)表格和斷面圖形式輸出觀測成果。另外,為保證測量的斷面垂直于中線,在覘牌上安置有簡單照準(zhǔn)裝置和水平度盤裝置,不管是直線、圓曲線還是緩和曲線段,都可以根據(jù)事先計(jì)算好的覘牌至儀器方向與斷面夾角值標(biāo)定出斷面方向。另一種方法是將全站儀或覘牌安置在隧道內(nèi)任意位置,即測量儀器或覘牌在非線路中心進(jìn)行斷面測量。該方法利用任意安置儀器或覘牌的點(diǎn)與線路關(guān)系,通過計(jì)算機(jī)確定斷面里程和議程,從而進(jìn)行斷面測量。上述兩種斷面測量方法速度快,使用方便,而且可以充分利用本單位現(xiàn)有測量儀器設(shè)備,具有非常可觀的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

　　六、結(jié)束語

　　通過多年來的實(shí)踐和理論研究表明，測量新技術(shù)在工程測繪中，能夠大大提高工程測量的可靠性和作業(yè)效率，并且極大的降低了作業(yè)強(qiáng)度，適應(yīng)現(xiàn)代社會“快節(jié)奏”的要求，也使

　　技術(shù)人員能從繁重的實(shí)地測量工作中解放出來國。