浅析工程测量新技术与新方法

韩志远

摘要：在今后的工程专业内，将更重视自动化、图像化、数据化。新技术，新机械的引进至关重要。本文对当前工程测量领域中应用的几种新技术与新方法做简要概述。

关键词：工程测量；数字化；全球定位技术

Pick to: in the future, it will be more emphasis on engineering, automation, image, and data. The introduction of new technology, new machinery is critical. This article summarized the engineering measurement of some new technology and new method.

Key words: engineering survey; digital; global positioning technology

中图分类号：TU198文献标识码：A 文章编号：

工程测量技术主要是在工程建设的勘测设计，施工和管理阶段中运用的各种测量理论、方法和技术的总称。传统工程测量技术的服务领域包括建筑、水利、交通、矿山等部门，其基本内容有测图和放样两部分。现代工程测量已经远远突破了仅仅为工程建设服务的概念，它不仅涉及工程的静态，动态几何与物理量测定，而且包括对测量结果的分析，甚至与物体发展变化的趋势预报。

一、数字化成图技术

人们认识的地图通常是绘制在纸上的，它具有使用方便、直观性强等优点，但也存在易损坏、难以更新、不便保存等不足。随着现代化科学技术的不断发展，尤其是数字化测绘技术的广泛应用，近年来，在地图家族中先后出现了“电子地图”和“数字地图”等新成员。

（一）电子地图具有地图的符号化数据特征，能快速实现图形的平面、立体和动态跟踪显示，供人们在屏幕上阅读和使用。

在工程测量中，运用图像进行表现，不仅简单易行，而且精度高，效果好，便于储存处理。其优越性具体表现在以下几个方面：1、精度高。采用数字测图技术，将具体数据用坐标等表现于图形上，可以精确到mm，测量数据统一，在测图上方位明确，数据比例一致，不存在传统测图中的视距误差，方向误差，站点误差等失误。图像化很好的反映了当前测量技术的高精度，达到了理想的高精度仪器测量的成果。2、信息丰富。进行测量时不仅要测定地形点的位置，还要了解测量点的属性，当场记录下来该测点的编码和连接信息，这样当后来显示成图时，就可以利用测图系统中的图式符号库，只要知道其编码，就可以从库中调出与该编码对应的图式符号成图。因此，数字测图时所采集的图形信息，其属性信息极其丰富。它包括点的定位信息，连接信息和属性信息，且易于检索。3、编辑方便。一般数字化测图的成果都是分层存放，不会受到图面负载量等相关信息的干扰与限制，从而便于图像编辑的加工及利用。另外采用地面数字测图能克服大比例更新实地房屋的改建扩建，变更地籍或房产时的复杂手续及问题，这是就只需要输入有关的信息，然后经数据处理就能方便地做到更新和修改，可以始终保持图面整体的可靠性和现实性。

（二）数字地图是指用全数字的形式描述地形要素的空间位置、属性和相互关系信息的数据集合。其信息采集采用数字化测量手段，通过计算机对数据进行传输、存储和管理，实现了对地理空间数据信息的自动化采集、动态管理、实时更新和现代化应用。

数字化测绘技术现代测绘技术及测绘仪器向数字化，电子化，自动化方向发展，它打破了传统手工测绘理念，形成目前较好的一套数字化测绘解决方案。其数字化的最终目的还是要将其在图件上表达出来，为人们更好的认识看懂的地图等形式。但是，不可忽视目前的测绘技术依旧存在着若干问题。内业编辑图形工作效率问题；图形数据结构与地理信息系统GIS接口问题等等，这都需要我们广大测绘工作者的不懈努力，不断提出新的任务，新课题和新要求，有力的推动和促进工程测量事业的进步与发展。

二、全球定位技术

随着经济发展，工程测量技术对测绘技术的的要求及标准是越来越高了，现阶段工程测量的数字测图主要是面向城市大比例尺地形图，带状地形，纵横断面图地籍图，地下管线图，交通网络图等各类图件。靠人工手测远远不能满足需求了，必须要依赖科技与机器。近些年3S技术的引进在一定程度上为这些工作提供了很大的帮助，特别是GPS定位系统技术，它可以精确地表现表达物体的具体位置，另外它在对员工的定位等其他领域上也能起到对测量工程辅助。（一）GPS可为各类用户连续提供动态目标的三维位置、三维速度及时间信息。GPS测量主要特点如下：（二）功能多、用途广GPS系统不仅可以用于测量、导航，还可以用于测速、测时。测速的精度可达0.1M/S，测时的速度可达几十毫微秒。其应用领域不断扩大。（三）定位精度高大量的实验和工程应用表明，用载波相位观测量进行静态相对定位，在小于50KM的基线上，相对定位精度可达1Χ10—~2Χ10~，而在100KM~500KM的基线上可达10~一10~。随着观测技术与数据处理方法的改善，可望在大于1000KM的距离上，相对定位精度达到或优于10一。在实时动态定位（RTK）和实时差分定位（RTD）方面，定位精度可达到厘米级和分米级，能满足各种工程测量的要求。（四）实时定位利用全球定位系统进行导航，即可实时确定运动目标的三维位置和速度，可实时保障运动载体沿预定航线运行，亦可选择最佳路线。特别是对军事上动态目标的导航，具有十分重要的意义。（五）观测时间短目前，利用经典的静态相对定位模式，观测20KM以内的基线所需观测时间，对于单频接收机在1h左右，对于双频接收机仅需15min一20min。采用实时动态定位模式，流动站初始化观测1min一5min后，并可随时定位，每站观测仅需几秒钟。利用GPS技术建立控制网，可缩短观测时间，提高作业效益（六）观测站之间无需通视经典测量技术需要保持良好的通视条件，又要保障测量控制网的良好图形结构。而GPS测量只要求测站15°以上的空间视野开阔，与卫星保持通视即可，并不需要观测站之间相互通视，因而不再需要建造觇标。这一优点即可大大减少测量工作的经费和时间（一般造标费用约占总经费的30%-50%）。同时，也使选点工作变得非常灵活，完全可以根据工作的需要来确定点位，可通视也使用电位的选择变得更灵活，可省去经典测量中的传算点、过渡点的测量工作。不过也应指出，GPS测量虽然不要求观测站之间相互通视，但为了方便常规方法联测定需要。在布设GPS点时，应该保证至少一个方向通视。

（七）RTK定位技术即基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时快速的提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并且精确度能够达到cm级。当今工程测量专业逐渐的迈向于动态测量，这是一种流动的，不定向的信息表达与测量，在这里GPSRTK技术将能够充分发挥其作用。其优越性主要表现在：效率高、精度高、成本要求低，而且环保节能。相信在今后工程测量领域中的使用将越来越广泛，效力也越来越好。

三、地理信息技术

地理信息技术（GIS）是一种能将数据管理系统和图形管理系统有机地结合起来，对各种空间信息进行收集、存储、可视化、分析的信息处理与管理系统。GIS技术是构建数字城市、数字中国和数字地球的核心技术。它不仅能提供简單的数据和文字信息，而且还能呈现一幅幅图像或空间图形。小到一个点位、街道、城镇，大到省市、国家、地球，GIS技术都能以方便、直观、互动的可视化方式，实现数据信息的计算、分析、快速查询和辅助决策。

目前，GIS技术的应用已比较成熟，而各生产单位的生产也基本是在局域网上进行。有一些生产单位根据需要，在一些成熟的GIS软件上，如Mapinfo、AutoCad等上生成图幅结合表、加密分区图、像对范围等等来协助生产管理，尽管只是工具性的东西、缺乏组织，并没有充分发挥GIS技术及计算机的优点，已经在一定程度上提高了工作的效率和管理的质量。

四、遥感技术

遥感通常是指在不与被研究对象直接接触的情况下，通过某种传感器装置，获取电磁波的反射辐射和发射辐射，并对其进行提取、加工、表达和应用的一种技术。遥感技术包括信息传输技术、传感器技术、目标信息特征的测量与分析技术、信息提取、处理和应用技术等。根据遥感仪器所选用的波谱性质不同，又可将遥感技术分为物理场遥感技术、声纳遥感技术和电磁波遥感技术。