工程測量技術發展

馮立輝

摘要：工程測量有著悠久的歷史。近30年來。隨著測繪科技的飛速發展。工程測量的技術面貌發生了翻天覆地的變化。一是因為電子計算機技術、微電子技術、激光技術、空間技術等新技術的發展與應用，以及測繪科技本身的進步，為工程測量技術進步提供新的方法和手段。

關鍵詞：工程測量；技術

前 言

電子計算機技術、微電子技術、激光技術、空間技術等新技術的發展與應用。以及測繪科學技術的進步，為工程測量技術進步提供新的方法和手段。闡述現代工程測量儀器的發展狀況，介紹與展望地面測量儀器和CPS定位等空間技術在工程測量中的應用和發展。改革開放以來.城市建設規模不斷擴大，各種大型建筑物和構筑物建設工程等不斷增多。對工程測量不斷提出新的任務、新課題和新要求，使工程測量的服務領域不斷拓寬，有力地推動和促進了工程測量技術的進步與發展。

一、先進的測量儀器促進了技術進步

在第二次世界大戰期間及其以后，由于雷達探測和各種無線電導航系統的發展.促進了人們對電子測時技術、測相技術和高穩定度頻率源等領域的深入研究，為電磁波測距儀的出現創造了條件。電磁波測距技術的迅速發展，其中以激光、紅外線為載體的光電測距技術的發展尤其引人注目。在這期間，測程遠、精度高的光電測距儀逐漸增多，功能齊全的全站型儀器也不斷出現。

自20世紀80年代以來，常規的光學經緯儀、光學水準儀和電磁波測距儀逐漸被電子全測儀、電子水準儀所替代。光電測距儀、精密測距儀、電子經緯儀、全站儀、電子水準儀、數字水準儀、激光準直儀、激光掃平儀等各種地面測量儀器的迅速發展，成倍地提高了工程測量外業工作效率和精度。改變了傳統的工程控制網布網、地形測量、道路測量和施工測量等的作業方法。三角網已被三邊網、邊角網、測距導線網所替代：具有自動跟蹤和連續顯示功能的測距儀用于施工放樣測量：無需棱鏡的測距儀解決了難以攀登和無法到達的測量點的測距工作；電子速測儀為細部測量提供了理想的儀器；精密測距儀的應用代替了傳統的基線丈量。

二、 空間技術為測量提供了嶄新的技術手段

GPs是美國從20世紀70年代開始研制。歷時20年.于1994年全面建成，具有海、陸、空全方位實施三維導航與定位能力的衛星導航與定位系統。隨著GPS定位技術的出現和不斷發展完善.GPS接收機已逐漸成為一種通用的定位儀器在工程測量中得到廣泛應用。

RTK（Real Time Kinematics。實時動態）技術是在GPs基礎上發展起來的、能夠實時提供流動站在指定坐標系中的三維定位結果。并在一定范圍內達到cm級精度的一種新的GPS定位測量方式，是GPS應用的重大里程碑。RTK測量是將l臺GPs接收機安裝在已知點上對GPS衛星進行觀測，將采集的載波相位觀測量調制到基準站電臺的載波上，再通過基準站電臺發射出去；流動站在對GPS衛星進行觀測并采集載波相位觀測量的同時。也接收由基準站電臺發射的信號，經解調得到基準站的載波相位觀測量：流動站的GPS接收機再利用0TF（運動中求解整周模糊度）技術由基準站的載波相位觀測量和流動站的載波相位觀測量來求解整周模糊度，最后求出cm級精度流動站的位置。RTK測量可以不布設各級控制點，僅依據一定數量的基準控制點，便可以高精度、快速地測定圖根控制點、界址點、地形點、地物點的坐標，利用測圖軟件可以在野外一次生成電子地圖。同時，也可以根據已有的數據成果快速地進行施工放樣。行GPS流動站作業，也可將TPS作為傳統的全站儀使用。超站儀的模塊化設計給了用戶最大限度的自由，勝任一切測量工作，節省時間和資金，提高工作效率、增加收益。

攝影測量由于高質量的攝影機，高精度測量儀器和GPS以及計算機技術的應用，加上軟件的不斷改進和完善。測量精度和效率顯著提高。攝影測量技術由于可以提供實時的三維空間信息。無需接觸被測物體，以及野外工作量少、效率高和成果品種多等優點，具有廣泛的應用前景。數字攝影測量是基于數字影像與攝影測量的基本原理，應用計算機技術、數字影像處理、影像匹配、模式識別等多學科的理論與方法。航空攝影測量是大面積、大比例尺地形測圖、地籍測量的重要手段與方法，可以提供數字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產品。全數字攝影工作站的出現.加上GPS技術在攝影測量中的應用，使得攝影測量向自動化、數字化方向邁進。隨著全數字攝影測量系統的應用.攝影測量產品已經從影像圖等向4D產品轉化.為建立各類專業的信息系統和基礎地理信息平臺提供了可靠的數據保證。

遙感（RS）是以航空攝影技術為基礎。在20世紀60年代初發展起來的一門新興技術。開始為航空遙感.自1972年美國發射了第l顆陸地衛星后。標志著航天遙感時代的開始。遙感技術由于大面積的同步觀測、時效性、數據的綜合性和可比性及經濟性等優勢，得到快速的普及，多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛星將成為對地觀測獲取基礎地理信息的重要手段。各種中小比例尺地形圖都可以利用遙感影像來獲取.為應用于工程測量領域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的方法和手段。當前遙感形成了一個從地面到空中。乃至空間，從信息數據收集、處理到判讀分析和應用。對全球進行探測和監測的多層次、多視角、多領域的觀測體系，成為獲取地球資源與環境信息的重要手段。

GIS是集計算機科學、空間科學信息科學、測繪遙感科學、環境科學和管理科學等學科為一體的新興學科。已成為多學科集成并應用于各領域的基礎平臺和地學空間信息顯示的基本手段與工具。其技術優勢不僅在于它的集地理數據采集存儲、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數據流程，還在于它的空間提示、預測預報和輔助決策功能。目前。

三、結束語

伴隨傳統測量技術向數字化技術轉化，現代工程測量將朝著測量內外作業一體化、數據獲取及處理自動化、測量過程控制和系統行為智能化、測量成果和產品數字化、測量信息管理可視化、信息共享和傳播網絡化的趨勢發展。具有多種功能的混合測量系統是工程測量儀器發展的顯著特點，高精度、快速、遙測、無接觸、可移動、連續、自動記錄、微機控制是工程測量儀器技術發展的明確方向；各種技術的發展及其相互滲透和集成將開創工程測量技術大發展的新局面。