关于工程测量技术的发展现状及前景的应用研究
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摘要:文章从工程测量学的概念谈起,简述了工程测量的发展方向与发展前景,罗列出当前国内外工程测量方面的最新技术与最新设备,同时针对各项技术进行了比较和总结,指出了各项技术在不同领域的优缺点。
关键词:信息系统 城市建设 工程测量
1.工程测量学的概述
工程测量学包括:城市建设、大型厂矿建筑、水利枢纽、农田水利及道路修建等在勘测设计、施工放样、竣工验收和工程监测保养等方面的测绘工作,统称工程测量学。
在测绘界,人们把工程建设中的所有测绘工作统称为工程测量。实际上它包括在工程建设勘测、设计、施工和管理阶段所进行的各种测量工作。它是直接为各项建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测以及营运管理等一系列工程工序服务的。可以这样说,没有测量工作为工程建设提供数据和图纸,并及时与之配合和进行指挥,任何工程建设都无法进展和完成。笔者认为,就目前来说,对工程测量学科的新定义比较合适、他把工程测量学科的研究服务领域扩展到了整个地球空间。其主要对象除了建筑工程外。还包括机器和设备,在工业化国家。精密机器和设备的定位及精密产品生产的监控是工程测量学科研究服务的一个非常重要的领域。
2.工程控制测量的发展方向
GPS测量(RTK)技术的应用,为工程控制测量向自动化、实时化方向发展创造良好机遇,同时结合进行大地水准面精化工作,建立三维GPS控制网,为GIS数据快速采集打下基础,将成为工程控制测量技术发展的方向。
随着电子测距技术发展,采用电子测距三角高程代替了三、四等水准测量,解决了建立高程控制网的难题。数字水准仪的问世,实现了几何水准测量中自动安平、自动读数和记录、自动检核等功能,使几何水准测量向自动化、数字化、智能化方向迈进。
3.三维工业测量技术的应用
工业摄影测量系统,通常以近景摄影的方式实现,其优点是通过像片提供大量信息,施测周期短,可在瞬间完成测量全过程,可对动态目标进行测量,可以多重摄影,有多余观测值,精度可靠,最好的相对精度可达百万分之一。在我国也采用此技术进行过大型飞机外型、古建筑、大佛建造、船闸、高炉、流速动态等测量或监测。激光扫描测量系统,是以激光扫描仪为传感器的三维工业测量系统。激光扫描“点阵” 可再现所测物体的三维立体景观,可直接用于点对点的量测,利用拟合软件,点阵可转换成三维模型、二维平面图、等高线图或断面图等,也可以同时用于CAD及相关应用。
4.全球定位综合服务系统技术
随着科学技术与社会经济的飞速发展,信息化时代已经到来。空间数据基础设施(SDI)是支撑并形成信息化社会的一个必备的基础设施。一个开放性的空间数据基础设施所要解决的主要问题和具备的基本功能就是实时地为所有的用户提供精确可靠的时间和空间信息。连续运行的卫星定位参考站网综合服务系统就是当代最为有效的空间数据基础设施之一。
利用全球卫星定位技术在一定地域建立若干永久性、连续性卫星跟踪站(或基准站),及相应实时播发站组成,用户通过各种数据通信手段,结合自身的卫星跟踪观测数据,实时地获得带有时间标志的位置信息,用于实时精密导航、高精度快速实时定位、三维放样和各类变形监测。从而为城市规划、施工建设、国土与地籍管理、基础测绘、环境监测、灾害预测、天气预报、交通监管、精细农业等服务,将为城市信息化提供了一个强有力的基础设施和物质保障。
5.大比例尺测图技术的发展前景
全站仪的问世是现代地面测量技术发展的里程碑之一,推动了传统地形图测绘技术向数字测图技术转换。应用数字测图技术测绘数字线划图(DLG),并根据需要生成数字高程模型(DEM )。利用遥感影像,采用全数字摄影测量技术,测绘大比例尺地形图,可生成DLG,DOM,DEM 图及三维景观模型,为各种工程或城市建设提供高质量,多形式的空间基础信息支持。
近年来广州开思测绘软件公司开发的SCSG2000数字测图系统和山东正元地理信息公司开发ZYdms数字测图系统,基本解决了上述问题,满足了大比例尺测图的数据采集的作业习惯,而且在实现数据采集自动化的基础上可方便的进行GIS数据交换,使野外数字测图系统成为GIS系统的一个前端子系统。标志着大比例尺测绘技术向数字化、信息化方向发展。
数字航空摄影技术(DMC)的应用,以高分辨率、高清晰度和可处理大数据量的数字航空摄影机代替了传统航空摄像机,为城市大比例尺航摄测图和地形图数字化、信息化提供了新的技术手段。激光扫描技术(LIDAR)可直接获取大比例尺数字高程模型(DEM),为城市规划建设和工程建设提供更加直观、真实的三维立体影像图,使城市规划设计更加方便、快捷。
6.工程数据库的建立与应用
随着工程测量数据采集和数据处理逐步自动化、数字化、信息化、测量工作者如何更好地使用和管理好积累和收集的大量测绘信息,更好地为经济和国防建设服务,最有效的方法是利用数据库技术和GIs技术,建立数据库或信息管理系统。城市建设、土地规划、资源开发、环境治理、企业管理,工程运营管理等部门,都面临建立各类专业信息系统或数据库,以实现管理的科学化、标准化、信息化的需求。同时,国产GIS基础软件和应用软件的开发研究已经成熟,为工程数据库和城市信息系统的建立与应用创造良好基础。城市基础地理信息系统,城市地下管线信息管理系统,城市地籍信息管理系统,智能交通管理系统、大型水利建设信息系统,矿山开采信息系统等将有较快发展和市场。
参考文献:
[1]宁津生.中国测绘学科进展综述.中国测绘学会,2001.
[2]洪立波.我国工程测量技术发展现状与成就[J].测绘通报,2005(8).
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