測量平差在現代測量工程中的重要性探討

摘 要：探討了測量平差在測量工程中的重要性。分析了引起誤差原因，測量平差思想等，分別從客觀上和主觀上兩個方面，針對時代對測量平差的要求以及科研人員、工程測量技術人員、測繪專業學生等進行了不同的分析。得出，測量平差仍是不可或缺的，仍然在測量學科中占有重要的地位。

關鍵詞：測量平差;測量工程;現代測量;重要性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.105

0 引言

在現代測量工程中，由于越來越先進的測繪儀器涌入測繪市場，測量成果的精度也相較于之前有了一定程度的提高，因此，有些測量工作者認為測量平差不重要了。尤其是一些測量平差軟件（如科傻、平差易等）的出現，更是加深了他們對這種觀點的認同。這些人不但自己這樣認為，還向別人闡述自己的這些觀點。更有一些高校教師，也向學生闡述這種觀點，而且持有這種觀點的人很多。難道測量平差真的不重要了嗎？作者結合自己從事測量工作十幾年的經歷以及自己在測量工作中的心得體會，提出自己的一些看法，從什么是測量平差、產生原因等進行了分析，并探討一下測量平差的重要性。

1 關于測量平差

1.1 引起誤差原因及測量平差

由于測量總是處于一定的觀測條件之中，受到諸如操作者、儀器和外界環境等的影響，因此總會出現誤差，這種誤差是不可避免的。所以說，存在誤差是一種常態。沒有誤差存在的觀測值是不存在的或者說是個例。

鑒于誤差不可避免，因此必須將其處理掉。處理誤差的方法就是測量平差。

1.2 平差的對象

由于觀測值是誤差的載體，誤差常常隱含于觀測值中。因此，測量平差實際就是對測量數據進行處理，從而消除或減弱測量數據中存在的誤差。

1.3 測量平差的思路

我們知道，只要進行測量就會產生誤差，就是說觀測值中肯定含有誤差;由于誤差起到壞的作用，因此必須將其消除或減弱;如何消除呢？當然是平差;如何進行平差計算呢？當然是利用所建立的函數模型;那么函數模型怎么列立呢？是根據所觀測的幾何模型中的幾何量之間的幾何關系列出的;由這些函數模型所組成的式子即為平差的數學模型，然后利用最小二乘原理解算這些數學模型，從而可以得到觀測值的平差值。然后進行相關的精度評定，即可獲得滿足一定精度需求的結果。

2 測量平差的重要性

測量平差到底重要不重要呢？回答是肯定的，不論在主觀上，還是在客觀上，測量平差的重要性從來沒有減弱。

現代的測量儀器，如GPSRTK、InSAR、測量機器人等，的確在一些方面給測量工作帶來了很大的方便，也的確彌補了傳統光學儀器的一些功能不足。但是，凡事都有兩面，它們帶來方便的同時，也帶來了一些新的問題。比如GPS，衛星在遙遠的太空中運行，與地面接收機之間通過信號傳播，這些信號要通過厚厚的大氣層，大氣層中的電離層、塵埃等均會對信號產生一些影響，從而帶來了一些新的誤差，如果這些誤差不能合理地處理，將會給測量結果帶來不可預測的結果。

自高斯于19世紀首次應用測量平差以來，其一直伴隨著工程測量的發展而發展。作為一門具有長久發展歷史的學科，它目前到底如何呢？是隨著歷史的發展不斷開拓自己，還是逐漸淡出歷史舞臺？它的命運是人類歷史掌握的，不是一個人或幾個人說了算得。

2.1 客觀上的需求

2.1.1 工程對測量平差提出的要求

測量平差是為測量服務的，測量是為工程服務的，因此工程的精細程度對測量有不同的要求。隨著科學技術的不斷發展，人類社會出現了很多宏偉的工程，如磁懸浮鐵路、高速鐵路、航天飛機、大跨度的跨海大橋和懸索橋。它們無一不需要測量的輔助，而且對工程測量的要求越來越高，服務的范圍越來越大，進而使得測量平差也要滿足它們的需求。

2.1.2 測量數據精度對平差提出的要求

對于精度要求高的工程，比如高速鐵路，其控制網的精度要求很高，CP0級控制網的相對中誤差可以達到1/250000。為了達到如此高的精度，除了測量儀器及測量方法需要滿足一定的要求外，還需要相應的嚴密測量平差方法消除所存在的誤差。如果沒有對測量平差相關理論的深刻理解，是不能研制出相應的測量平差軟件的。

2.1.3 學科體系對測量平差提出的要求

測量平差是測繪工程專業的一門重要專業基礎課，是在學習了“數字地形測量學”后開設的第二門專業基礎課，其后續的很多課程，如“大地測量學基礎”、“GNSS”等，都需要測量平差作為先行課程。如果沒有測量平差這門課程，學生在學習后續課程時，將會大打折扣。

2.1.4 科學技術對測量平差要求的精益求精

測量領域的科研人員研制出了很多的測量平差軟件，正是這些軟件使得測量工作的效率大大地提高了。這些軟件是基于相關的測量平差理論的，如果沒有測量平差，又怎么會有這些平差軟件呢？

2.2 主觀上的需求

2.2.1 對于測量技術人員

我們不否認，隨著先進測量儀器的出現，以前很難達到的高精度數據，現在已經變得容易多了。因此，很多觀測數據即使不需要平差也能達到較高精度。此時，對于測量平差的要求降低了。但是，高精度的測繪儀器價格昂貴，很多測繪公司不能大量配備。同時，對于很多基礎測繪工作，在測量平差的輔助之下，不需要高精度的測繪儀器也能達到滿足精度的觀測數據。同時，在進行測量平差時，如果對相關理論公式掌握不牢固，雖然仍舊可以進行計算，甚至有時候得出的結果的確是減弱了一部分誤差，但它不是最優的計算結果。

對于工程測量技術人員，應該對自己提出更高要求。如果不明白軟件里面的相關平差理論，就無法知道如何進行平差的。同時，工程測量人員測量完畢數據后，如何判斷測量數據是否滿足要求呢，這需要測量平差來進行精度評定。為了能成為一名合格的測量技術人員，測量技術人員應努力學習測量平差的相關知識，做到內外業兼備。再者，測量平差的一些思想，可以用于指導實際中的測量工作。

2.2.2 對于測繪工程專業的學生

對于很多專業，如土木工程、采礦工程、地質工程、水利工程等，都會學習測量學，也對測量平差的基本理論掌握一些。但是，對于測繪工程專業的學生，應該具備很強的專業素質，不能因為這門課難，而不愿意掌握。測量平差這門課是區別于其他專業的一門標志之一，為了成為一名合格的專業人員，應該努力去學習掌握。

3 結論

（1）現代的測量工作中，測量外業變得越來越方便和快捷，測量內業的一些工作也變得越來越輕捷。因此，具體的情況應該是這樣的，不是測量平差不重要，而是很多平差工作由平差軟件來代替，從而顯得測量平差不重要了。

（2）任何學科都是隨著歷史的發展而發展的，現代高精尖工程，對測量也提出了更高的要求，測量平差作為測量的一個分支，也同樣需要與時俱進，不斷發展。

（3）總體來說，不同的人有不同的要求。對于科研工作者和工程技術人員，各自的要求不同。工程技術人員認為，只要一個平差軟件就行了。但是，當數據錯誤或出現計算錯誤的時候，卻不知道問題出在哪里。對于科研人員，應不斷進行測量平差相關理論的創新與發展，讓其不斷為測量做出應有的貢獻。

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作者簡介：馬學漢（1988-），男，山東寧陽人，本科，助理工程師，研究方向：工程測量，從事測量方面的技術與管理工作。