張坤
摘 要:工程測量在工程設計和施工過程中起著非常重要的作用不僅為工程的設計提供有效的參考依據還能夠有效的保證工程的施工質量。隨著現代技術在工程測量和工程施工過程中的應用工程測量技術也實現了覆蓋面積上的擴大和測量水平上的提高。尤其是一些新型的測量技術,,G PS定位技術、數字化技術、下MS隧道測量系統、地理信息(GIS)技術等積極的推動了我國相關工程活動的發展和進步。本文針對工程測量新技術這一課題,分別介紹了 GPS定位技術 數字化技術、TMS隧道測量系統、地理信息(GIS)技術這幾種技術,希望能夠給相關從業人員的研究起到一定的參考作用。
關鍵詞:工程測量 新技術 分析
工程測量通常是指在工程建設的勘測設計、施工和管理階段中運用的各種測量理論、方法和技術的總稱。現代工程測量已經突破了工程建設的概念,不僅涉及工程的靜態、動態幾何與物理量測定,而且包括對測量結果的分析,甚至對物體發展變化的趨勢預報。工程測量學將與新興的信息技術相結合,由傳統意義上的測量學發展成為工程實用的地學信息科學,新地地學信息科學將可用于城市規劃,土地利用,房地產經營、環境保護、交通規劃等方面。工程測量已經遠遠超出傳統服務范圍,將逐步擴展到包括城建、地質、鐵路、交通、房地產管理、水利電力、能源、航天和國防等各種工程建設部門。
近年來,隨著科學技術的進步和生產力的發展,各國興建了許多規模巨大、內容復雜、精度要求高的工程,各種測繪新技術,比如GPS定位技術、數字化技術、TMS隧道測量系統、地理信息(GIS)技術等,正在滲入到各個工程領域中,深刻影響著工程測量的施工質量。在目前這種測繪技術的不斷發展進程中,我們應該積極應用這些新技術保障工程測量的精度,提高工程測量的施工質量。
一、GPS定位技術
GPS是以衛星為基礎的無線電衛星導航定位系統,它具有全能性、全球性、全天候、連續性和實時性的精密三維導航與定位功能,而且具有良好的抗干擾性和保密性。因此,GPS技術率先在大地測量、工程測量、航空攝影測量、海洋測量、城市測量等測繪領域得到了應用,并在軍事、交通、通信、資源、管理等領域展開了研究并得到廣泛應用。
RTK測量原理是將一臺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應觀測量的同時,也通過流動站電臺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OTF(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,最后求出厘米級精度流動站的位置。它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,然后通過繪圖儀、打印機等設備輸出各種比例尺的圖件或是直接將觀測成果輸入到地理信息系統的數據庫中。因此,RTK被廣泛應用于圖根控制測量,地籍、房地產測繪及施工放樣等工作中。
二、數字化技術
地圖數字化技術在建立各種GIS系統時,對原有地圖進行數字化處理,在建庫工作中占據了相當大的工作量,各工程測繪部門都投入相當大的人力和財力。對于已有紙制地圖,若其現勢性、精度和比例尺能滿足要求,就可以利用數字化儀將其輸入計算機,經、修補后生成相應的數字地圖。當前有手扶跟蹤數字化和掃描矢量化兩大類儀器,針對大比例尺地形圖,大多數掃描矢量化軟件能自動提取多邊形信息,高效、便捷、保真的對地圖進行數字化處理。
數字化成圖手段大比例尺地形圖和工程圖的測繪是傳統工程測量的重要內容,常規的成圖方法野外工作量大,作業艱苦,作業程序復雜,同時還有繁瑣的內業數據處理和繪圖工作,成圖周期長,產品單一,難以適應社會飛速發展的需要。而數字化成圖技術具有精度高、勞動強度小、更新方便、便于保存管理及應用、易于發布等特點。目前,數字化成圖技術有內外業一體化和電子平板兩種模式。內外業一體化是一種外業數據采集方法,主要設備是全站儀、電子手簿等,其特點是精度高、內外業分工明確、便于人員分配,從而具有較高的成圖效率。
三、TMS隧道測量系統
TMS是隧道測量系統的簡稱,這個系統主要包括TMS Setout隧道放樣和TMS Profile隧道斷面測量全站儀機載軟件包,兩者有共同的數據處理平臺TMS Office。其中,TMS Office主要用于管理測量數據、測量數據后的處理和定義工程數據。TMS隧道測量系統應用于引水隧道測量是最新的技術,引水隧道施工期間的主要任務是及時的進行開挖輪廊線放樣,測量開挖的斷面,在竣工后,測量一定間距內竣工斷面和檢查澆筑回填的情況。早引水隧道測量中使用TMS隧道測量技術,測量人員只需要進行簡單的操作,就可以使機載程序驅動全站儀自動測量,并且全站儀還可以自動將滿足條件的數據保存到其的CF卡上,這些測量的數據精度很高,可以大大提高測量的效率。將測量的數據傳輸到計算機后,可以使用TMS Office進行數據的處理,這個軟件操作很方便,性能也很穩定,極大方便斷面報告的輸出,而且用戶也可以根據自己的需要選擇輸出格式,例如PDF、EXCL、TEXT等格式。
測量報告中還包括詳細的各種信息,像斷面列、超欠挖面積列、斷面樁號、斷面點列、施測儀器、日期和人員等信息。這個軟件還可以進行地質超挖面積的計算和采用最小二乘法進行擬合斷面中心等計算??傊?,TMS隧道測量技術在引水隧道洞斷面測量中可以發揮極大的作用,大大提高了測量精度和效率。
四、地理信息(GIS)技術
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,GIS不僅發展成為一門較為成熟的技術科學,而且已經成為一門新興的產業,在測繪、地質礦產、農林水利、氣象海洋、環境監測、城市規劃土地管理、區域開發與國防建設等領域發揮越來越重要的作用。采用GIS、數據庫、內外一體化測圖、掃描矢量化及全數字攝影測量等技術,為專業信息系統提供及時、準確、標準化、數字化的基礎空間信息,以建立各類專業信息系統,從而實現管理的科學化、標準化、信息化。
五、結束語
綜上所述,工程測量對于工程的發展有著非常重要的推動作用尤其是現代電子技術和計算機技術應用于工程測量中后極大的提高了工程測量的效率和質量。這種情況下肩關部門應該加強對工程測量的新技術的應用,以更好的推動工程測量的發展。
參考文獻:
[1] 王宏亮,王麗娜.對于新技術在建筑工程測量中應用的探討[J].中國科技縱橫,2011
(05).
[2] 黃靜,任偉.關于工程測量中的測繪新技術探討與應用[J].中國房地產業,2011(05).
[3]周德標,潘文琴.工程測量中的測繪新技術探討[J].中國新技術新產品,2010(11).