1、测量工程测量技术发展探讨摘要：本文探讨了先进的地面测量仪器、3S 及数字化测绘技术在工程测量中的应用，具有较强的价值和意义。 关键词：工程测量；应用；3S 中图分类号：P2 文献标识码： A 随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化，当前工程测量的发展可以概括为“六化”和“十六字” ，所谓“六化”是：测量内外业作业的一体化，数据获取及其处理的自动化，测量过程控制和系统行为的智能化，测量成果和产品的数字化，测量信息管理的可视化，信息共享和传播的网络化。 “十六字”是：连续、动态、遥测、实时、精确、可靠、快速、简便。 1.先进的地面测量仪器在工程测量中的应用 20 世纪 80 年代以来，常规的光学仪器
2、逐渐被电子仪器所替代。光电测距仪精密测距仪电子经纬仪全站仪电子水准仪激光准直仪等各种地面测量仪器的迅速发展，成倍地提高了工程测量外业工作的效率和精度。传统的三角网已被三边网边角网测距导线网所替代；具有自动跟踪和连续显示功能的测距仪用于施工放样测量；免棱镜的全站仪解决了难以攀登和无法到达的测量点的测量工作；电子速测仪为细部测量提供了理想的仪器；精密测距仪的应用代替了传统的基线丈量。 全站仪的应用，是地面测量技术进步的重要标志之一。全站仪，即全站型电子速测仪（Electronic Total Station） ，是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差
3、测量功能于一体的测绘仪器系统，全站仪测量可以利用电子手簿把野外测量数据自动记录下来，通过接口设备传输到计算机，利用“人机交互”方式进行测量数据的自动处理和图形编辑，还可以在全站仪基础上集成步进马达、CCD 影像传感器构成的视频成像系统，并配置智能化的控制及应用软件，形成所谓的“测量机器人” ，它能对一系列目标自动测量，为测图和工程放样向数字化方向发展开辟了道路。 2.3S 技术在工程测量中的应用 “3S”技术是遥感技术（RS） 、地理信息系统（GIS） 、全球定位系统（GPS）这三种技术的统称。 GPS 是 20 世纪 70 年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的
4、是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，于 1994 年全面建成。近年来，随着 GPS 定位技术的不断完善，GPS 接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器，在工程测量中取得广泛的应用。 RTK（Real - time kinematic）实时动态差分法是一种新的常用的GPS 测量方法， RTK 能够在野外实时得到厘米级定位精度，它采用载波相位动态实时差分方法，是 GPS 应用的重大里程碑。它的出现极大地提高了工程测量外业作业效率。随着科学技术的不断发展，RTK 技术已由传统的 1+1 或 1+2 发展到了广域差分系统 WADGPS，有些城市建立起 CORS 系统，大大提高了 RT
5、K 的测量范围；在数据传输方面也有了长足的进展，由原先的电台传输发展到现在的 GPRS 和 GSM 网络传输，大大提高了数据的传输效率和范围；在仪器方面，现在的仪器不仅精度高而且更简洁、容易操作。 遥感是以航空摄影技术为基础，在上世纪 60 年代初发展起来的一门新兴技术。最初为航空遥感，自 1972 年美国发射了第一颗陆地卫星后，标志着航天遥感时代的开始。经过几十年的发展，目前遥感技术已广泛应用于各个领域，成为一门实用的，先进的空间探测技术，多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星是对地观测获取基础地理信息的重要手段。各种比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取，为工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以
6、及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。 地理信息系统今天已经逐渐成为一门相当成熟的技术，并且得到了极广泛的应用。尤其是近些年，GIS 更以其强大的地理信息空间分析功能，在 GPS 及路径优化中发挥着越来越重要的作用。 GIS 地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理与决策等所需信息的技术系统。 GIS 与工程测量有着密切的关系，工程测量为 GIS 中的空间实体提供各种不同比例尺和精度的定位数据；电子速测仪，GPS 全球定位技术，解析或数字摄影测量工作站，遥感图像处理
7、系统等现代测绘技术的使用，可直接、快速和自动地获取空间目标的数字信息产品，为 GIS 提供丰富和更为实时的信息源，并促使 GIS 向更高层次发展。 3S 技术的结合，取长补短，是一个自然的发展趋势，三者之间的相互作用形成了“一个大脑，两只眼睛”的框架，GPS 为 RS 和 GIS 提供区域信息及空间定位信息，而 GIS 进行相应的空间分析以便从 GPS 和 RS 提供的海量数据中提取有用的信息并进行综合集成，使之成为科学的决策依据。 3.数字化测绘技术在工程测量中的应用 数字化测绘技术在测绘工程领域得以广泛应用，使大比例尺测图技术向数字化、信息化发展。大比例尺地形图和工程图的测绘是工程测量的重
8、要内容和任务，GEOMAP 系统的出现,把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来，形成一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统，系统的开发研究主要是面向城市大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制。系统可直接提供纸图，也可提供软盘，为专业设计自动化，建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。数字摄影测量是基于数字影像和摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄对象以数字方式表达的几何与物理信息的学科。航空摄影测量是大面积、大比例尺地形测图、地籍测量的重
9、要手段和方法，可以提供数字的、影像的、线划的等多种形式的地图产品。全数字摄影工作站的出现，加上 GPS 技术在摄影测量中的应用，使得摄影测量向自动化、数字化方向迈进。随着全数字摄影测量系统的应用，摄影测量产品已经从影像图向 4D 产品转化，为建立各类专业的信息系统和基础地理信息平台提供了可靠的数据保证。 4.展望 伴随着测绘新技术的不断进步，工程测量将在以下方面将得到显著发展: （1）测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大，影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强。 （2）在变形观测数据处理和大型工程建设中，将发展基于知识的信息系统，并进一步与大地
10、测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合，解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 （3）大型复杂结构建筑、设备的三维测量、几何重构及质量控制以及由于现代工业生产对自动化流程生产过程的控制,对产品质量查验与监控的数据与定位要求越来越高，将促使三维工业测量技术的进一步发展。（4）工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量。 （5）多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用。如 GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成，可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作，GPS、GIS 技术将紧密结合工程项目，在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。 参考文献： 1韩有文.基于 RTK 技术的铁路工程测量技术研究J.科技资讯，2009（7） 1邢建立,刘子健.浅谈工程测量学的展望J.测绘与空间地理信息，2008（6）
