電子工程測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展

魏 川

(重慶信科設(shè)計(jì)有限公司，重慶 渝北 401121)

前言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，工程測(cè)量在建筑、管線、地質(zhì)等領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用，經(jīng)過多年的發(fā)展，工程測(cè)量技術(shù)也得到了長(zhǎng)足的提高。以全站儀、電子水準(zhǔn)儀、光電測(cè)距儀等先進(jìn)儀器為代表的各種先進(jìn)地面測(cè)量?jī)x器的使用，使得工程測(cè)量技術(shù)不斷向自動(dòng)化、數(shù)字化、高精度化、現(xiàn)代化發(fā)展。在新世紀(jì)，數(shù)字化成圖技術(shù)得到了極大的應(yīng)用，其具有精度高、效率高、儲(chǔ)存簡(jiǎn)單、更新速度快等優(yōu)點(diǎn)，大大減輕了測(cè)繪數(shù)據(jù)的處理工作。目前，新的工程測(cè)量技術(shù)不斷地充實(shí)著測(cè)繪工程技術(shù)力量，尤其是電子工程測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，將會(huì)進(jìn)一步提升測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用水平。本文以電子全站儀、GPS以及GIS等測(cè)繪技術(shù)為例，分析電子工程測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。

1．電子工程測(cè)量技術(shù)

1．1電子全站儀

電子全站儀是集合了微處理器、電子經(jīng)緯儀以及測(cè)距儀，能同時(shí)進(jìn)行角度和距離測(cè)量，并能把測(cè)量計(jì)算后的各項(xiàng)測(cè)繪數(shù)據(jù)結(jié)果自動(dòng)顯示出來的電子測(cè)量?jī)x器。電子全站儀具有很高的工作效率和自動(dòng)化程度大大減小了人工輸入輸出工作量，并且具有非常高的精度，滿足內(nèi)、外業(yè)一體化的需要。

全站儀數(shù)據(jù)通信具有雙向性，計(jì)算機(jī)既可以向全站儀輸送需要的數(shù)據(jù)、程序，也能從全站儀接收需要的數(shù)據(jù)，非常容易地實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與全站儀的數(shù)據(jù)交換。其通信方式主要包括兩種，一是PCMCIA記錄卡方式傳輸，另一種是電纜傳輸。電子全站儀數(shù)據(jù)通信的方法如下:

(1)利用數(shù)據(jù)傳輸電纜將計(jì)算機(jī)的串口與全站儀連接上，并設(shè)置好各項(xiàng)參數(shù);

(2)將屬性對(duì)話框中的參數(shù)設(shè)置成與儀器接口一致;

(3)在數(shù)據(jù)傳輸菜單中選擇要傳輸?shù)奈募l(fā)送;

(4)基于傳輸協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)全站儀與計(jì)算機(jī)雙向的數(shù)據(jù)傳輸。

1．2全球定位系統(tǒng)

全球定位系統(tǒng) (navigationsatellitetimingandranging/global positionsystem，簡(jiǎn)稱GPS)是能通過導(dǎo)航衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)測(cè)時(shí)和測(cè)距的定位系統(tǒng)。GPS在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查、工程測(cè)量、基礎(chǔ)建設(shè)等方面占有重要的地位，具有良好的發(fā)展前景和應(yīng)用價(jià)值。GPS使用方法如下:

(1)GPS由兩部分組成:地面監(jiān)控系統(tǒng)和空間衛(wèi)星。儀器組成由終端機(jī)、接收機(jī)和數(shù)據(jù)處理程序組成。

(2)GPS設(shè)備運(yùn)行后生成一個(gè)觀測(cè)文件，通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理、計(jì)算，獲得測(cè)站點(diǎn)的三維坐標(biāo)，并最終得到觀測(cè)點(diǎn)準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)。

(3)RTK技術(shù)是GPS基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)，具有測(cè)量快速、精度高的特點(diǎn)，應(yīng)用相當(dāng)廣泛。

1．3地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng) (geographicinformationsystem，簡(jiǎn)稱GIS)是結(jié)合遙感測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)等為一體的測(cè)量技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)地理信息數(shù)據(jù)的采集、儲(chǔ)存、處理、分析、可視化顯示、空間預(yù)測(cè)與決策等功能。GIS技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)、水利水電、城市建設(shè)、氣象等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用空間。

GIS技術(shù)是一種專業(yè)的信息管理系統(tǒng)，它能提供準(zhǔn)確、全面、快速的數(shù)字地理信息，并能建立相應(yīng)的地理信息系統(tǒng)庫，以實(shí)現(xiàn)地理信息現(xiàn)代化、信息化和綜合化的數(shù)據(jù)管理和使用。

2．應(yīng)用實(shí)例

以電子全站儀在工程測(cè)量中的應(yīng)用為例，分析電子工程測(cè)量技術(shù)的適用性與有效性。

(1)工程建設(shè)施工放樣

隨著基礎(chǔ)建設(shè)力度不斷加大，測(cè)量?jī)x器和測(cè)量技術(shù)也在不斷地發(fā)展與更新，這樣大大地減小了測(cè)量技術(shù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。運(yùn)用GTS－330系列的全站儀替代以往的經(jīng)緯儀，儀器操作更加簡(jiǎn)便，施工放樣過程中可以以X、Y、Z三維坐標(biāo)進(jìn)行放樣，也可以以站點(diǎn)和方位角坐標(biāo)放樣，然后就可以進(jìn)行下一步的測(cè)量工作。具體的步驟如下:①選擇施工放樣的模式;②輸入站點(diǎn)坐標(biāo)、后視點(diǎn)坐標(biāo)、放樣點(diǎn)坐標(biāo);③進(jìn)行放樣。

(2)工程建設(shè)后方交會(huì)

后方交會(huì)的步驟如下:①選擇兩個(gè)或兩個(gè)以上的已知點(diǎn)建立站點(diǎn);②輸入已知點(diǎn)的高程和坐標(biāo);③測(cè)量已知點(diǎn)與未知點(diǎn)的水平距離;④計(jì)算坐標(biāo)和高程，并保存數(shù)據(jù)。

3．發(fā)展前景預(yù)測(cè)

工程測(cè)量是專業(yè)性非常強(qiáng)的測(cè)繪工作，在未來的發(fā)展過程中，高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的工程要求測(cè)量技術(shù)不斷地更新與改進(jìn)，因此電子工程測(cè)量技術(shù)也必將在各項(xiàng)建設(shè)中發(fā)揮重要的作用。工程測(cè)量的發(fā)展前景非常樂觀，具體說來:

(1)電子工程測(cè)量技術(shù)將向內(nèi)外一體化、數(shù)據(jù)采集處理自動(dòng)化、測(cè)量過程智能化、測(cè)量成果數(shù)字化、信息管理可視化、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展;

(2)隨著工程建設(shè)要求的不斷提高，電子工程測(cè)量技術(shù)的數(shù)據(jù)處理水平、作業(yè)效率需要提高，作業(yè)方法必將更加簡(jiǎn)單、可靠;

(3)工程測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展，還將要求測(cè)量技術(shù)人員的業(yè)務(wù)水平和技能不斷加強(qiáng)，以適應(yīng)新方法、新技術(shù)、新儀器的使用。

4．結(jié)論

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工程測(cè)量技術(shù)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。本文就電子全站儀、全球定位系統(tǒng)以及地理信息系統(tǒng)等新的工程測(cè)量技術(shù)的原理、操作步驟及應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)地闡述，并通過實(shí)例分析了電子工程測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用空間，最后就電子工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展前景進(jìn)行展望。

［1］任勇．工程測(cè)量中測(cè)繪新技術(shù)應(yīng)用［J］．科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013，6:115．

［2］陶庭葉．電子全站儀數(shù)據(jù)通信及在工程測(cè)量中的應(yīng)用［J］．合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版)，2002，25(5):790～794．