简析工程测量技术的发展及其工程应用

2018-02-04郝成凯

智能城市 2018年11期

郝成凯

北京康顺通工程项目管理有限公司，北京 101101

现如今全世界都已经进入了信息科技时代很多的高新技术行业都取得了飞速的发展与进步，而且很多的传统行业也在和信息科技相结合，以便能够取得一个更加理想的发展模式。在这众多的行业当中，工程测量技术也紧跟时代潮流，对计算机信息技术以及卫星技术的利用与结合，使测量的标准越来越趋于规范化与科学化，测量的精准度也有了大幅度的提升。目前，随着我国现代化建设的不断推进，建筑施工工程的需求也在逐步提升，而要想使得工程的工作效率有所提高，并且能够适应当下的社会发展状况，那么对新技术水平的提升与发展就显得尤为重要，尤其是工程的测量技术。

1 工程测量技术发展趋势

在现代的工程领域，随着测绘技术在全球不断推广与更新，我国的工程测量技术也取得了非常显著的成就。新型压电石英传感器、双折射双屏激光器等高精度的测量仪器出现，证明了我国在现代化工程领域当中的测量技术在世界同行业当中具有非常突出的优势。我国的高精密度仪器基本都采用了偏振激光器的核心技术，该技术的运用说明了在现代的工程领域当中，复杂的力学测量难题已被完全攻克。测量技术的进一步完善也有利于我国现代化工程的推进与发展，从工程测量技术发展状况来看，我国工程测量技术在精确度方面达到了非常高的水准。工程测量技术和现代工程行业特点是息息相关的，目前工程测量技术的发展前景主要体现在以下2方面。

1.1 基本理论规范

对现代的工程测量技术进一步进行理论基础方面的规范，并且对测量技术的标准进行统一规范，可以有利于其发展。将来对工程测量技术的探索过程中，还有可能会做到自动校准与自动标定测量技术目标。

1.2 物理原理与技术更新

以后的工程测量技术会和新的物理原理进行有机的结合，将物理技术和物理原理相结合一直都是现代化的工程测量技术较为有利的理论支持与保障。随着科研实力的不断增强，物理学领域的优秀成果将会直接运用在现代化工程测量技术中，这为解决后续难点提供了非常大的智力支持与理论依据[1]。

2 工程测量技术的实际应用

2.1 深层沉降仪技术

在基坑范围内不同深度的土层当中，为了测量各处土层在施工当中出现的隆起或者沉降的相关数据，一般会用深层沉降仪来进行。该仪器主要由带有刻度标尺的导线和对磁性材料敏感的探头两部分构成，如果探头遇到了预埋在固定深度钻孔当中的磁性材料的圆环时，沉降仪上的峰鸣器就会开始发出响声，而测量导线上面的标尺刻度和孔口标高就能够反应出磁性环所在位置具体标高。经过分析和比较不同时期的测量结果，能够判定出各个土层的沉降或者隆起的结果。对深层沉降的观测过程，一般可以分成土层深层沉降观测和井口的标高观测两大内容，而井口的标高观测办法一般都采用的是常规的光学水准观测手法。

2.2 GPS技术

GPS技术诞生于20世纪70年代，一开始是由美国的专家进行研制，拥有海陆空三维定位和导航的新型定位服务功能。近年来，由于GPS技术不断的推广发展，以及广泛应用于各个领域与行业，我国的测绘定位技术也有了非常大的变化。工程项目能够在全球定位系统之下实现监测对象的完全覆盖，进而有利于工程项目监测活动的开展。全球定位系统不仅可以将工程项目的相关数据进行收集与保存，还能够对各个项目进行实时的观测并不断地收集新增的数据，并且依据终端系统软件运算得到最后的结果。这样可以有利于工程项目进行快速的定位，进而有效降低整个工程的施工期，大幅提升施工效率，之后再次推动工程测量的进一步应用以及发展。然而，全球定位系统在应用过程中也会有一定的风险。在采集数据的过程中，有可能会发生数据丢失或者被盗的现象，这样就会使得数据的有效性大幅降低，甚至会带来更加严重的危害。所以，对数据进行统一的强化管理，并且及时进行数据备份，能够有效提升数据的安全性，在工程测量环节一定要注意这一点[2]。

2.3 管线探测技术

在城市的基础设施方面，地下管线是其非常重要的一部分，管线的空间地理位置分布和其具体的属性是整个城市规划建设管理当中非常重要的一项信息。在没有进行开挖的状况下，对地下管线的走向和深埋进行探测，通常都会用到管线探测仪。依据探测的原理，可以将管线探测仪分为2种：一种是依据电磁感应的原理，对金属管线，电缆光缆以及一些具有金属标志线的非金属管线进行探测，这种探测方式被称为管线探测仪；另一种就是通过电磁波对所有材质的地下管线，或者也可以对地下的掩埋物进行查找，这种方式也称作管线雷达探测。管线探测仪通常都由两部分构成，即发射机和接收机。发射机能够对探测的管线放出一个具有特殊频率的信号电流，通常都会用感应法、夹钳法和直联法三种激发的模式来进行。而接收机就需要接收管道当中的磁场信号，线圈形成感应电流之后，计算出管道的走向以及路径。用的最多的主要有三种接收模式，一是宽峰模式，二是谷值模式，最小值，三是峰值模式，即最大值。此外，目前较为先进的仪器一般都会带有峰值的箭头模式，这种模式将谷值和峰值的优点相结合，能够将操作以更加直观的形式呈现出来。另外，还有罗盘的导向，就是用来指出管线走向的辅助部件。除了这些，还有一些其他的附件用来配合这两大模式的运用。地下管线的勘察办法包括了隐蔽管线点的物探调查，开挖调查以及明显管线的实地调查，在具体的实践过程中，通常都是将这3种办法结合使用的[3]。

2.4 RS技术

依托航空摄影技术而形成的遥感技术，兴起与20世纪60年代。1972年，美国发射的第一颗陆地卫星标志着航天遥感时代的到来。在对地理观测获取基础信息工作当中，遥感技术是非常重要的一种手段，遥感技术能够实现大范围大面积的同步测量，在数据的有效性与综合性方面水平也较高。总而言之，该技术对工程的测量意义十分重大，而且很快就在工程测量领域得到了普及与应用。遥感技术的快速发展改善了中、小比例尺图形数据收集情况，而且使得城市能够基本实现地形图的工程测量任务，并且在全色光谱分辨率方面也有了大幅度的提升，是目前观测基础地理信息较为有效的方法。这些显著的优势使得遥感技术在工程测量当中所占的比重越来越大，现如今，测绘技术的发展已经无法脱离遥感技术，工程测量技术发展也离不开遥感技术的支持。

2.5 水下地形测量

水下的地形探测主要包括侧身和定位两大内容，到目前为止，用来进行水上定位的办法还是通过卫星定位的形式来完成的，主要是通过多波束测深系统和回声测深仪来完成。回声测深仪可以通过水深换能器垂直的向下发射出声波，并且接收到水底的回波。然后，再依据回波时间与声速进而计算出被测点的具体水深。最后，根据水深的变化状况，就能够了解到水下的地形状况。而多波束的探深系统可以一次性获取与航向垂直方向几十个，甚至是上百个海底探测点的水深数据值，这就可以反映出一定宽度范围的水深吊带。该模式所反映出的水下地形更加的细致，而且比单波束的水深测量所得地形也更加真实。

通常情况下，会利用GPS对水下的地形进行水底点的平面位置测定，再结合测深仪测定出水底点的深度，加上瞬时的潮位资料，从而得出点位的高层。如果不符合验潮的条件时，这种模式没有办法测出观测点的高程数据。最近出现了一种在无验潮的模式下，对水下的地形进行测量的办法。这种方法不需要对潮位进行专门的测定，直接使用动态的GPS技术就能够测量出换能器的高层，再运用侧量仪得出水深，结合其他的相关数据，就能够最终计算出高精度的水底点高程[4]。