論數字化技術在工程測量中的應用

孫國明

摘 要：隨著傳統測繪技術向數字化測繪技術轉化，工程測量學也發生了深刻的變化，并取得很大的成就。著重闡述數字化技術的應用給工程測量學帶來的變化。

關鍵詞：數字化；工程測量；應用

一、引言

工程測量學科是一門應用學科，它是直接為國民經濟建設服務，緊密與生產實踐相結合的學科，隨著科技的飛速發展，特別是電子計算機技術、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，有力地推動和促進工程測量事業的進步與發展，使工程測量的技術面貌發生了深刻的變化，并取得很大的成就。

二、先進的測量儀器在工程測量中的應用

近年來出現許多先進的測量儀器，為工程測量提供了先進的技術工具和手段，如：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，為工程測量向現代化、自動化、數字化方向發展創造了有利的條件，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；光電測距三角高程測量代替三、四等水準測量；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。激光水準儀、全自動數字水準儀、記錄式精密補償水準儀等儀器的出現，實現了在幾何水準測量中自動安平、自動讀數和記錄、自動檢核測量數據等功能，使幾何水準測量向自動化、數字化方向邁進。激光準直儀和激光掃描儀在高層建筑施工和大面積混凝土施工中是必不可少的儀器。國產JDA系列多功能自動激光準直儀，具有6種自動保持精度的基準，可用于高層和高聳建筑的軸線測控；滑模測偏、測扭、水平測控；構筑物與設備安裝放線控測；各類工程測平，結構變形觀測等。陀螺經緯儀是用于礦山、隧道等工程測量的另一類主要的地面測量儀器，新一代的陀螺經緯儀是由微機控制，儀器自動、連續地觀測陀螺的搖動并能補償外部的干擾，觀測時間短、精度高，如Cromad陀螺經緯儀在7min左右的觀測時間能獲取3″的精度，比傳統陀螺經緯儀精度提高近7倍，作業效率提高近10倍，標志著陀螺經緯儀向自動化方向邁進。

三、數字化繪圖技術在工程測量中的應用

大比例尺地形圖和工程圖的測繪，是城市與工程測量的重要內容和任務。常規的成圖方法是一項腦力勞動和體力勞動結合的艱苦的野外工作，同時還有大量的室內數據處理和繪圖工作，成圖周期長，產品單一，難以適應飛速發展的城市建設和現代化工程建設的需要。

隨著電子經緯儀、全站儀的應用和GEOMAP系統的出現，把野外數據采集的先進設備與微機及數控繪圖儀三者結合起來，形成一個從野外或室內數據采集、數據處理、圖形編輯和繪圖的自動測圖系統。系統的開發研究主要是面向城市大比例尺基本圖、工程地形圖、帶狀地形圖、縱橫斷面圖、地籍圖、地下管線圖等各類圖件的自動繪制。系統可直接提供紙圖，也可提供軟盤，為專業設計自動化，建立專業數據庫和基礎地理信息系統打下基礎。

四、GPS定位技術在工程測量中的應用

隨著GPS定位技術的出現和不斷發展完善，使測繪定位技術發生了革命性的變革，為工程測量提供了嶄新的技術手段和方法。長期以來用測角、測距、測水準為主體的常規地面定位技術，正在逐步被以一次性確定3維坐標的、高速度、高效率、高精度的GPS技術所代替，同時定位范圍已從陸地和近海擴展到海洋和宇宙空間；定位方法已從靜態擴展到動態；定位服務領域已從導航和測繪領域擴展到國民經濟建設的廣闊領域。在我國GPS定位技術的應用已深入各個領域，國家大地網、城市控制網、工程控制網的建立與改造已普遍地應用GPS技術，在石油勘探、高速公路、通信線路、地下鐵路、隧道貫通、建筑變形、大壩監測、山體滑坡、地震的形變監測、海島或海域測量等也已廣泛的使用GPS技術。隨著DGPS差分定位技術和RTK實時差分定位系統的發展和美國AS技術的解除，單點定位精度不斷提高，GPS技術在導航、運載工具實時監控、石油物探點定位、地質勘查剖面測量、碎部點的測繪與放樣等領域將有廣泛的應用前景。

五、結束語

綜上所述，隨著傳統測繪技術向數字化測繪技術轉化，工程測量科技進步很大，發展很快，取得了顯著成績； 面向21世紀工程測量技術的發展趨勢和方向是：測量數據采集和處理的自動化、實時化、數字化；測量數據管理的科學化、標準化、規格化；測量數據傳播與應用的網絡化、多樣化、社會化。GPS技術、RS技術、GIS技術、數字化測繪技術以及先進地面測量儀器等將廣泛應用于工程測量中，并發揮其主導作用。