浅谈我国测量工程的历史、发展、现状、任务和未来预测

朱兆阳等

摘 要：工程测量学科是一门应用范围广阔而古老的实用学科，在国民经济建设、国防建设、科学研究方面对国家的可持续发展发挥着越来越显著地作用。由“3S”技术支撑的测量科学正步入数字化、网络化、可视化的新阶段。

关键字：工程测量；发展；技术；未来；管理工程测量同其他测量一样，是测绘科学的一个分支，基本建设工程从规划、设计、施工、竣工直至运行管理，步步离不开工程测量，有“施工的灵魂”的称号，在工程建设中起着“眼睛”、“尖兵”的作用。

1 工程测量的历史

工程测量在我国有着深远的历史：定向工具“司南”、《地形图》、以及“大清一统舆图”无不诉说着我国测量学的久远。

我国测绘事业自1949年进入迅速发展的时期。1956年建立了国家测绘总局，建立了全国统一的坐标系统和高程系统，建立了全国范围内的大地控制网，测绘了全国基本图和不同比例的大量地形图。随着大规模的国民经济建设和国防、军事工业的发展，城市化进程的加快以及近几年提出的新农村建设，各种大、高、重、深的建设工程不断增多，测量难度不断增大，向工程测量提出新的挑战，无疑也推进了工程技术和科学的迅猛发展。测量过程细致的分类为：钢卷尺---经纬仪---全站仪---测量机器人---三维激光扫描仪。

2 工程测量的发展

工程测量领域正逐渐从陆地转到海洋空间，从地球表面延伸到地下、水域和宇宙，如核电站、摩天大楼、南北极站、太空站、海底隧道、跨海大桥、大型正负电子对撞机。服务范围已经扩大到了国民经济、国防建设与地理信息有关的各个领域。随着传统的测量技术向数字化测量工程的转变，21世纪我国工程测量技术发展的方向和趋势是：“3S”技术支撑的测量技术在信息采集、数据处理和成果应用等方面正步入数字化、可视化的新阶段。测量学已成为研究对地球和其他实体的与空间分布有关的信息进行采集测量、分析、显示、管理和利用的一門科学技术。现在测量学正向着近几年兴起的新学科---地球空间信息学（Geo-Spatial Information Science，简称Geomatics）跨越和融合。

3 工程测量的现状

近几年，引进新技术起作用较大，红外测距仪和电算应该说收到了很好的效果，改变了几十年来使用钢尺量距和对函数表的落后面貌。其他如空间技术的应用、控制网的优化设计、以及电算在非数值方面的应用也取得突破。

随着国民经济的发展和科学技术的进步，测量学在生产生活中的应用越来越广泛，所涉及的内容派生出许多学科：大地测量学、地形测量学、摄影测量学、海洋测量学、矿山测量学、工程测量学和地图学。实际生活中工程测量学也发挥着不可或缺的作用，如98抗洪、三峡库区滑坡监测、TCA2003测量塔柱动态变形、GIS系统数据采集、桥梁监测、道路施工和露天煤矿的挖掘监测、体育竞赛测量、水准测量、高精度工业测量、隧道开挖的地质超前预报及断面测量、遥感图像处理、GIS建库、三维景观数据的快速测量、特种测量及军事应用。可以看出工程测量已经影响到人们生产、生活的各个方面，正以它独特的方式提升着人们的生活质量。

对于近几年兴起的比较前沿有较大的发展潜力的有以下几个技术：1、RS 用传感器采集目标物的电磁波信息，经处理、分析后识别目标物，揭示几何、物理性质的相互联系及其变化规律。2、GIS 在计算机软件和硬件系统支持下，把各种地理信息按照空间分布及属性以一定的格式检索、存储、输入、更新、显示、制图和综合分析应用的技术系统。3、Digital Cartography利用计算机输入、输出等设备，通过数据库技术和图形数字处理方法，实现地图数据的获取、处理、显示、存储和输出。4、最近特别突出的结合技术是Integration of GPS， RS and GIS technology， 集成的3S技术包含：用于快速提供目标位置的GPS，用于快速实时提供大面积的物体和环境的信息5、卫星重力探测技术（Satellite Gravimetry）通过对观察对象的轨道运动拍摄和参数变化的分析，了解研究地球的重力场的精细结构6、最具潜力与发展空间的Virtual Reality Technology主要由计算机组成的高级人机交互系统，创造一个以视觉感受为主，包含听觉、嗅觉、触觉的可以让人感知虚拟的环境。很有可能随着它的发展和成熟应用到心理治疗等方面。从这些高新的测量技术中发现测量发展是一门与前沿科学技术联系紧密的科学，它的发展必然带来人们的生活水平的提升

4 工程测量的未来任务

对于未来工程测量，参照国外的发展情况我们应该做好：（1）、工程测量技术和手段更新换代：把新技术理论与本学科有机的结合起来。充分利用遥感、航空摄影、卫星像片等信息把传统的测距、测高、测图、内业计算、繁杂工序的绘图，朝着内外业结合、自动化发展。（2）重视软技术，加速管理科学现代化，提高综合效益：大地、航测、制图、服务阶段有规划设计、施工安装、运行管理，所以科学管理至关重要。微电脑辅助管理是现代化管理的必经之路，分工管理才能有物质生产变为信息生产，才能管理创造生产力。（3）工程测量标准化改革成必然：要将技术规范结合国情特色，创造性的执行。同时建立健全制度，保证工程测量的精度和可靠性。（4）研究相关科学，扩大服务领域：将来的工程测量不单是直接服务国民经济的学科，必将为城市管理（公安、消防、文卫、税务等）、县镇村的规划建设扩大服务。

5 工程测量的未来预测

我们可以预测工程测量将在下列方面迅猛的发展： 1、在人工智能（机器人的应用）方面将进一步拓展 2、在大型工程的建设和新建的大型项目中必将发展基于知识的信息系统。3、工程测量也必将拓展到人体科学监测，比如身体各个器官，各个部位的围观测量和显微影像观察。4、光、机、电测量方法、光机电传感器测量方法必将在未来的科学测量中广泛应用、普及5、“3S”技术（GPS、RS、GIS）也必将与实际的工程项目结合实用。6. 质量控制、几何重构、设备的3维测量以及大型和复杂结构建筑必将是工程测量学发展的一个明显特点。 7、处理数据中建立、辨识和数分析学物理模型也必将成为工程测量学高等专业教育的重要组成部分。

工程测量技术迅猛发展，一方面、随着人类文明的发展，对工程测量提出了更高的要求，进而使工程测量的应用范围逐步扩大；另一方面，新的科技为其提供了新的手段和源源不断的动力。工程测量影响着人们的生活品质，为人们的生活水平的提高起着不可或缺的作用。

参考文献

[1]杨正禄，李广元，潘国荣，靳丰祥，张贤洲，刘元庆，潘建平《工程测量学》武汉大学出版社

[2]杨正尧《测量学》化学工业出版社、

[3]宁津生，陈俊勇《测量学概论》武大出版社

[4]测绘学会学术报告 测绘出版社