基于工程測量技術的發展趨勢淺析

田峰+蘇宗躍

摘 要：本研究首先描述了工程測量技術，重點描述了現代工程測量學的發展現狀以及工程測量技術在城市建設中的應用，并且對工程測量的前景進行展望。

關鍵詞：工程測量；發展；趨勢

中圖分類號：TU198 文獻標識碼：A

測量學是研究測定地面點的空間位置，將地球表面的形狀和其他信息測繪成圖，以及確定地球形狀和大小的科學。工程測量學主要研究工程建設在設計、施工和管理階段所進行的多種測量工作的學科。地面上的各種工程建設，一般都需要經歷工程總體規劃、工程勘查設計、工程施工、工程竣工檢查和工程運營管理等幾個階段。在整個工程建設的過程中，每個階段都需要進行不同目的的測量工作，而工程測量是這些工作的基礎。隨著現代測量科學技術的不斷發展，工程測量技術也越來越得到了極大的發展。目前來說，工程測量已經傳統的測量形式向數字化、自動化、智能化等方向發展，工程測量技術的飛躍發展對工程建設項目的發展提供了有力的技術支持和保障。

1.工程測量技術簡介

工程測量學主要研究在工程建設各個階段所進行的與地形及工程有關的信息采集和處理、工程的施工放樣及設備安裝、變形監測分析和預報等的理論、技術與方法，以及研究對與測量和工程有關的信息進行管理和使用。

在測繪行業中，人們把工程建設中的所有測繪工作統稱為工程測量。在工程建設中主要包括工程建設勘測、設計、施工和管理階段所進行的測量工作。它主要是直接為各項建設項目的勘測、設計、施工、安裝、竣工、監測和運營管理等工程工序服務。

2.現代工程測量技術的發展

工程測量最早是由土地界限劃分而慢慢發展起來。隨著科技的發展和人類社會的進步，20世紀60年代，光電技術首次被引入工程測量領域，這是測量技術的一個重大進步和轉折點，從而測量技術也向著自動化的方向發展。經緯儀、電子水準儀以及全站儀等一系列自動化測量儀器被廣泛應用于社會生產和工程建設中去。隨著各種數字化儀器的使用，使得測量數據的精度越來越高，作業效率也得到了極大的提升，使得測繪工作開展也更加容易，對測繪技術的發展有深遠的影響和意義。

2.1 地面測量儀器

測量儀器的精度決定了測量的結果，高精度的測量儀器是整個工程的基礎和保證。自動化測量儀器的應用推動了測量技術越來越數字化、智能化，顛覆了以往傳統測測量方式。在實際的生產工作中，高精度的儀器也可以對可能出現的誤差進行自動修正。

2.2 地圖數字化技術

地圖的數字化技術主要分為掃描和跟蹤。地圖掃描數字化技術主要是基于數字化儀對作業范圍內的地形進行掃描，從而得到與地形相關的矩陣數據結構。地圖數字化技術的發展，極大地提高了電子地圖的實現效率，可以保證數據的精確。在工程測量領域，地圖數字化技術的應用具有里程碑的意義。

2.3 衛星定位系統

衛星定位系統主要指的是通過衛星定位得到點位的，它建立在相對地心的直角坐標系，屬于三維測量技術。衛星定位系統最早起源于美國的GPS，該系統由美國國防部開發研制的，對人造衛星傳回的信號進行三角測算，在全球性的坐標系統中確定準確地理位置的一種技術。GPS與傳統的測量手段相比有強大的優勢，速度快、精確度高、費用低等，傳統測量中浪費人力、財力的測距、測角工作都得到了相應的簡化。后來歐洲以及俄羅斯等地區也建立了屬于自己的衛星定位系統，我國的北斗衛星定位系統也在逐步地建設和完善中。在工程測量中，利用衛星定位系統可以得到坐標數據精度誤差在亞毫米級。因此，從20世紀80年代開始，在工程測量領域，衛星定位技術已經被廣泛應用。經過30多年的發展和完善，衛星定位系統已經成為工程測量中重要的技術之一。

2.4 數字化測繪技術

目前，數字化測繪技術在測量工作得到了廣泛應用。傳統測量技術由于數字化測繪技術的發展正在朝著數字化的方向快速發展。在以往的傳統工程測量工作中，尤其是在進行大比例地圖測繪工作時，往往需要大量的人力和物力。隨著數字化測繪技術的發展和進步，各種自動化、智能化的儀器被廣泛應用于工程測量領域，各種測繪儀器形成一個自動化測繪系統。該測繪系統廣泛應用于大比例尺地形圖測繪，可以極大地提高測繪的作業效率和精度。

3.工程測量技術在城市建設中的應用

隨著工程測量技術的不斷發展和進度，工程測量在城市建設的各個階段得到了廣泛的應用。

3.1 工程測量技術在建筑工程定位及初期施工階段的應用

建筑工程施工前，首先要按照設計要求對建筑進行放線、定位以及布設高程控制網。在這個階段對工程測量技術的要求高，因為該階段的測量精度會對后期整個工程施工質量產生決定性的影響。

同時，進入施工階段后，由于在施工過程中承重墻、受力柱以及鋼筋骨架的定位都需要高精度的測量數據，不能出現半點偏差，否則會影響整個建筑物主體的穩定性和工程質量。因此工程測量技術在建筑工程定位及初期施工階段起著決定性的作用。

3.2 工程測量在市政工程主體結構施工階段的應用

在市政工程主體結構施工階段，工程測量技術在進行墻、柱平面的放線工作時，放線精度決定了整個建筑物的垂直度。因此對于建筑物總體垂直度的控制主要是嚴格控制工程測量技術中放樣的精度，它是建筑物主體施工階段極為重要的一個環節。此外在市政工程主體結構施工階段中，工程測量技術還需要對建筑物的標高進行控制，通過精確的測量控制標高，可以為模板施工提供精確的基準點，從而既能夠為模板工程提供精度高的平整度，也保證了施工階段混凝土樓板的平整度，保證了工程質量。

3.3 工程測量在施工階段和使用階段的沉降觀測

在工程施工階段，大型的建筑都需要進行沉降觀測，通過沉降觀測可以及時了解建筑的沉降情況是否符合設計和規范要求。如果出現沉降變化速率或者變化量異常，應及時分析變化異常的原因，并對此采取相應措施，以避免對建筑物的整體質量產生影響。

在建筑物的使用階段，有的大型建筑物也需要利用工程測量技術進行沉降觀測，以便于保證建筑質量和結構的穩定安全。

4.工程測量的前景展望

傳統測工程測量技術由于受到觀測方法和觀測儀器的限制，因此在工作中，效率低、精度低成為工程測量技術發展的一個瓶頸，而隨著空間導航定位技術、地理信息系統、攝影測量與遙感和數據通信等技術的飛躍發展以及其相互集成和互相滲透，則為工程測量技術發展提供了新的機遇。在未來，工程測量技術的發展趨勢主要有以下幾方面。

工程測量專用機器人未來將會成為工程測量技術的一個熱點之一，未來的發展趨勢是會成為一個集合多傳感器的集成系統，并且將會逐步地向人工智能化、自動化方向發展。其應用范圍會不斷擴大，同時對數據的采集和處理能力不斷增強。

基于基礎知識的信息系統在未來將會得到進一步發展，并會被廣泛應用到工程建設項目中。同時，通過該信息系統與計算機、空間導航定位、地理信息系統等學科的結合，進一步提高工程測量中安全監測等問題應對能力。

隨著大型建筑物、三維測量設備越來越多，在工程施工以及后期使用階段，質量控制對工程測量技術的要求越來越高，將促使三維工程測量技術的進一步發展。

隨著現代科學技術尤其是“3S”技術的不斷發展，數字化測量技術成為了未來工程測量技術的重要發展趨勢之一。數字化測量技術的發展可以為測量工作提供更加精確的測量數據，提高工作效率，也對保證建筑物的質量具有重要的作用，同時對推動建筑行業的發展具有重要意義。

參考文獻

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