工程测量技术的应用现状及展望

2020-03-11李英芳

工程技术研究 2020年6期

李英芳

（湖南水利水电职业技术学院，湖南长沙 410131）

1 工程测量技术概述

工程测量技术，应用了现代计算机技术，并结合应用激光技术以及微电子技术等现代新型先进技术，很大程度上提升了工程测量技术的水平。当前工程中的精密项目随着工程量的增多也越来越多，使得工程测量技术的创新能力日益加强，并且实现了测量中数据信息的实时性。随着数字化的出现，工程测量技术也更加精准并更符合规范，特别是将GPS 与RS 等各种技术与先进的测量仪器相结合应用到工程测量技术中，有效提升了测量结果的精准程度并促使我国工程建设进一步发展。

2 工程测量技术的特点

2.1 先进的测量仪器

先进的新型的测量地面仪器的使用，可以帮助工程测量技术水平的提高，并大幅度减轻测量人员的工作压力，同时由于仪器的先进设备使得测量结果比人工测量更加精确，避免了人工测量中出现的误差。

2.2 全球导航定位GNSS 技术

工程测量技术结合了GNSS 技术，可以大幅降低人力、物力、财力的消耗，GNSS 技术的精准定位比传统方法测量的用时更加短，且GNSS 技术的操作十分便捷。GNSS 测量技术只要测站上空开阔，不要求点间互相通视，不仅可以节省大量的造标费用，还可以让工程的测绘选点工作更加灵活，也省去了传统测量中过渡引点的测量工作。工程测量技术结合了GNSS 技术可以大幅度提高工程建设的效率，也展现了工程测量广阔的应用前景。

2.3 影像测量技术

工程测量技术结合了影像测量技术，可以在被测区域内对该区域进行影像监控，并且后期借助计算机技术提取该影像。运用影像测量技术可以更加快速地汲取结果并且提高了测量速度，尤其是当工程测量结合了无人机测绘技术时，使整个工程测量过程更加高效。无人机测绘技术是利用无人机作为平台来获得高清影像的技术。无人机由于具有体积小、操作灵活方便且成本偏低的优点，所以经常被用在地质偏远、环境较差的区域。与传统的航空影像测量技术相比，无人机测绘技术可以极快地更新测量区域的信息数据，收获更清晰的测量影像，由于无人机的自动化技术，还可以大幅降低经济成本。

3 工程测量技术的重要性

3.1 资料准确

工程前期要进行各种准备工作，需要准备所有的数据与资料的收集，及时让相关人员对该工程的实际情况进行了解，为后续的工程方案设计以及工程施工提供数据支撑。这其中很多工作的开展都建立在工程测量的基础上，比如图纸的设计工程，必须通过各种先进新型技术结合工程测量技术使测量结果变得更加精准，帮助工作人员制定出更高质量的设计图纸以及施工方案，为工程的经济效益提供了保障。

3.2 定位精确

工程测量的精准程度是整个工程顺利竣工的前提。随着科技的提高，工程测量技术也逐渐变得完善，定位准确、数据精准是其最大的优势与特点，可以保证工程的安全质量与顺利进展。整个工程中每个项目的进展都依赖于工程测量技术。

3.3 质量保障

验收也是整个工程的重要环节，为了保障整个工程的质量要求，必须进行竣工测量工作。通过竣工测量测出的准确数据，可以为工程提供完整的竣工资料。测量所得数据可以使工作人员编制出的竣工报告更具备准确性与真实性，监管部门利用这份竣工报告可以对整个工程质量进行监督，确保了工程的安全性，有利于工程后期的顺利运营。

4 工程测量技术的应用现状

4.1 在工程建设上的应用

工程测量技术应用在工程建设中，主要是针对工程现场的地貌、地形、地质以及水文等等各个方面的信息进行工程测量与数据检测分析。工作人员可以根据测量结果制作设计图纸，再根据设计图纸进行施工方案的设计与方案规划。在工程的测量过程中，由于当地实际地质地貌的细微变化以及天气的变化，会影响测量的准确性和时效性。所以，整个测量过程中应根据工程的要求从多方面提高测量精度，工作人员要根据测量现场的实际情况来调整工程测量的周期和手段，来保障整个工程项目数据的精准度。

4.2 在矿产资源采集上的应用

我国的矿产资源到目前为止还是十分丰富的，这些矿产资源对于我国的工程建设有着十分重要的作用和深远的影响。在对矿产进行资源采集的过程中，工程测量技术的作用是十分重要的，其可以对矿产资源进行充分采集和开发，可以从源头处提高对矿产资源的利用率。工程测量技术在对矿产资源进行测量的过程中，可以有效融入遥感技术对矿产资源采集进行实时监测，并结合当地的地理情况，为我国矿产测量提供准确数据。

4.3 在水利工程上的应用

水利工程项目一般建设在偏僻的地方，地形也比较复杂，传统的测绘方法在具体实施时，面临很大的难度。工程测量结合GNSS 技术，能够不受时间、地点等不利条件的影响，在水利工程的踏勘选点、地形图测绘、工程设计、施工放样、竣工及验收等相关方面能更有效地完成测量工作，有效提升水利工程测量的效率。工程测量所测绘的地形图在确定水利设施建设的位置、范围，水库的淹没界线、汇水面积等方面起着重要的作用。水利工程测量所得的高程、坐标是绘制纵横断面图的基础数据。

5 工程测量技术的发展前景

5.1 数据获取的自动化

目前，我国的工程测量技术在进行数据的采集整理时，通常都是传输到计算机终端进行数据的研究和整理，虽然这对测量结果的准确性毫无影响，但获得测量结果的实时性十分差，时间会滞后很多。所以在工程测量技术的未来发展中，由于工程测量技术对于数据结果的实时性要求较高，想要及时准确地获得现场的数据资料，保障工程设计和工程决策的正确性，有必要实行数据获取及处理的自动化流程。电子全站仪、电子水准仪、GNSS 接收机都是自动化进行数据获取，大比例尺测图系统、水下地形测量系统、大坝变形监测系统等都可实现或都已实现数据获取及处理的自动化。用测量机器人还可实现了无人观测即测量过程的自动化。

5.2 地下工程的开发

在日后的工程测量技术的发展中，对地下数据进行的改进和发展可以有效提升测量出数据的准确程度。在工程测量正式开始前，做好前期的准备工作，尤其是要检查好测量仪器，仪器的精准程度直接影响了测量结果最终的精准性；工程测量的测量方案一定要科学合理，具备可实施性；在工程进行实际测量之前，工作人员要对当地的环境、天气等进行实地考察，在一个合适的时间段之间进行工程测量，保证测量结果的准确性。工程施工测量时，一般采用导线的方式进行控制测量，之后再对原地面进行地形图测绘，来确保测量结果的准确。

5.3 特种精密工程的监测

随着城市的发展，一些大型的建筑物和交通设施不断涌现，特别是近年来一些城市的地标性建筑和交通路网，如高楼大厦、过江隧道、跨海大桥等。尽管各种大型建筑物在项目设计阶段都采取了抗震救灾的预防措施，但这类特种精密工程受沉降、位移、倾斜、日照、风振等因素的影响难免会产生形变，测绘工作人员需要对这些标志性建筑进行实时动态监测。必要时还需要开发监测系统，根据相应规范在监测系统里面设置好相关的阈值，一旦有接近或超过标准阈值的情况，立即做出预报和警示，保障国家和人民的生命财产安全。

6 工程测量技术的应用途径

6.1 机器替代人工

针对工程测量技术，运用的测量仪器和测量方法将会逐渐向着更自动更科学的方向发展，而有测量机器人的出现将会快速且深入地进入到工程测量的工作中。测量机器人由传感器的组件构成，与人工相比，在工程测量中可以提高测量速率并且避免因为人工出现错误而造成的误差，提高工程测量结果的准确性。

6.2 三维代替二维

今后的工程测量技术应该用三维代替二维，要根据被测物体的角位移、定向、扫描以及测距等的测量原理来对被测量的物体进行全方位的三维测量，由此来获得被测物体的三维坐标的数据。三维与二维相比更具备全面性以及准确性，是我国科技进步的体现。三维的工程测量技术包括尺寸精度、几何精度、定位精度以及轮廓精度等，如果将三维应用到工程测量技术中，并将其投入工程建设中，可以大幅度提高工程测量的精准程度，促进我国工程建筑的发展。随着技术的进步，未来集成了全球定位系统、惯性导航、三维激光扫描仪、全景影像、里程计等传感器的移动测量系统，是当今测绘界最前沿的技术之一。

6.3 GIS、GPS、RS 相结合

GPS 技术可以为GIS 和RS 技术提供精确的定位和数据处理，RS 技术可以提供丰富的地理地形信息，可以提供高分辨率的信息图像，GIS 技术将GPS 技术和RS 技术提供的大量数据信息进行分析处理，从而得出精确的工程测量资料。现如今工程测量技术已经与GPS技术相结合，展示出在工程测量中已经逐渐普及的动态的变化趋势。而如果将GIS 与GPS 相结合应用到工程测量技术中，就可以保障工程的设计环节、勘察检测环节、施工环节以及最后的监审环节中工程的质量安全以及准确性。加入GIS 技术和GIS 数据库信息，也可以不断加强优化工程测量技术的发展实践空间。RS 可以从高空或者是外层的空间上面接受从地球表面放射的各种电磁波信息，并且将接收到的信息进行分析扫描处理，从而可以对地球表面进行远距离的监测与识别。GIS 就是一个负责地理信息的现代化软件系统，可以分层次地对地理信息进行管理，然后对他们进行分析总结以及更新。GPS 就是一种可以对海、陆、空等进行实时的三维导航以及定位的系统。“3S”技术可以按地理空间坐标进行数据管理、查询和检索，通过地学分析、空间分析、相关分析、模拟和预测等手段进行科学加工与决策，提供多层次和多功能的信息服务。