浅谈工程测量中测绘新技术的发展和应用

■王淑璇 ■湖北国土资源学院，湖北 武汉 430090

工程建设中涉及勘测设计、施工和管理的各种测量理论、方法和技术都可以称为工程测量。较早工程测量技术主要给建筑、水利、交通、矿山等部门提供服务，基本服务内容为测图而后放样。随着测绘技术的发展，人们的需求越来越多样化，现代工程测量早已经不仅仅服务于工程建设服务，它已经开始提供一些延伸的服务内容。现在的服务内容包括测定工程的静态、动态几何与物理量，也开始进行分析测量结果，甚至通过数据分析预测物体发展变化的趋势。

工程测量学科是一门直接服务于国民经济建设和国防建设的应用学科，它是与生产事件联系最多，相互之间融合较多的学科，它是伴随经济社会和国防建设的发展而发展。拥有悠久历史的工程测量一直是测绘学科中最活跃的学科，尤其近20 年，各种先进技术的相互融合，工程测量技术发展很快。

1 简述现代测绘新技术的发展

1.1 全球定位系统(GPS)的发展

上个世纪70 年代开始，美国着手发展太空技术，开始研究、部署全球定位系统(navigation satellite timing and ranging/global positionsystem，GPS)，在上个世纪末，导航卫星逐渐就位标志着GPS 正式建成完毕。GPS 定位系统可以利用通讯和卫星先进技术进行全方位、多层次实时导航与定位、测距与测时。全球定位系统优点很多:自动化程度高、精度高和全天候。这些功能和优点促使其迅速在工程测量、大地测量、矿产勘察、工程变形监测等方面得到广泛应用，并取得了良好社会效率与经济价值。

1.2 遥感技术(RS)的发展

20 世纪60 年代，随着航天技术与电子计算机技术的相互融合而逐渐一门新的应用技术:遥感技术。该技术就是充分利用电磁波原理，利用各种传感仪器收集远距离目标所辐射和反射的电磁波信息，通过计算机处理、成像，从而对地面各种景物进行探测和识别。当前遥感技术主要分卫星遥感和航空遥感，其中航空遥感已经广泛应用于地形图测绘，卫星遥感影像测图也取得较好的效果。遥感信息获取技术已从可见光发展到红外、微波:从单波段发展到多波段、多角度、多极化;从空间维扩展到时空维;从低分辨率发展到高分辨率甚至超高分辨率。

1.3 地理信息系统(GIS)技术的发展

地理信息系统(Geographic Information System 或Geo-Information system，GIS)是20 世纪60 年开始发展而来，也属于多种学科相互融合发展而产生的学科。它的技术特点建立地理模型分析方法、以地理空间为基础，运行计算分析和处理可以实时提供地理信息。GIS 技术主要利用三维空间坐标来定义空间目标，其主要可以服务于地图管理、作图、电网分析以及设备管理等。GIS 技术也能很好的应用于工程测量。CIS 能非常精准的采集到测绘数据。CIS 技术的计算演算方面强大的功能可以做到对不同的数据进行分级、分类;GI 技术本身就是空间定位测绘技术，其输出产物更加可视和多样化。

2 当代工程测绘技术的新特点

(1)测量新技术自动化程度高。新自动化的测绘技术大量融合计算机软件自动计算、自动识别、自动绘图、自动调用各种地形图符号等技术，可以自动绘出精确、规范、美观的数字地形、地貌图。

(2)测量新技术更加方便、快捷。成熟起来的3S 技术为可以给工程建设提供方面，尤其是再通视条件比较差的地方，3S 技术的方便性表现的更加突出。现代测量技术多可以远程控制和自动化，这些特征都使得现在现代工程测量变得更加便捷。

(3)测量精度更高。新的技术的使用，使得测量的精度提高。数字测图技术测距和测高误差大大降低。PRT 技术对地形图测量精度也大大提高。GPS 技术可以降低控制网点间的过度，减少了测控点数据误差。

3 测绘新技术在工程测量中的应用

3.1 数字化测绘技术在工程测量中的应用

一直以来，城市和工程测量多数涉及大比例尺地形图和工程图的测绘。数字化测绘技术就可以使得大比例尺测图技术向数字化、信息化发展。顾数字化测绘技术在工程测量中得到广泛应用。过去的成图过程是这样的:进行大量脑力劳动和体力劳动结合野外工作后，还需要在室内对这些采集的数据进行分析处理，而后进行绘图工作。周期长，产品单一就是原来出图的特点，这样的情况已经很满足当前城市建设和现代化工程建成对速度和质量高标准要求。通过电子经纬仪、全站仪和GEOMAP 系统把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来形成综合系统，这个系统可以囊括采集从野外或室内数据、处理数据、编辑图形和自动绘图等多个功能。数字测绘技术研究内容主要是自动绘制城市大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件。

3.2 摄影测量技术在工程测绘中的应用

摄影测量技术总是伴随着高质量、高精度的摄影测量仪器出现而发展，近几年，摄影测量技术和计算机技术相互融合，加之遥感技术的应用，使得摄影测量技术具备能提供完全的、实时的三维空间信息、不需要接触物体，减少了外业工作量、测量高效、高精度，成果品种繁多等特点。这样以来摄影测量技术越来越广泛的应用在城市和工程大比例尺地形测绘、地籍测绘、公路、铁路以及长距离通讯和电力选线、描述被测物体状态、建筑物变形监测等城市和工程测绘领域中。由于全数字摄影测量工作站的出现，为摄影测量技术应用提供了新的技术手段和方法，该技术已在一些大中城市和大型工程勘察单位得以引进和应用。

3.3 先进的地面测量仪器在工程测量中的应用

新的测量技术必选产生一些实实在在的测量仪器，尤其地面测量仪器。上个世纪八十年代以来，新的技术来带例如光电测距仪、精密测距仪、电子经纬仪、全站仪、电子水准仪、数字水准仪、激光准直仪、激光扫平仪等先进技术工具和手段。这些工具和手段的应用大大推动了工程测量向现代化、自动化、数字化方向的发展。这些带有先进技术工具的应用改变了传统的工程控制网布网、地形测量、道路测量和施工测量等的作业方法，比如已被三边网、边角网、测距导线网替代过去的三角网;光电测距三角高程测量代替三、四等水准测量;具有自动跟踪和连续显示功能的测距仪用于施工放样测量;无需棱镜的测距仪解决了难以攀登和无法到达的测量点的测距工作;电子速测仪为细部测量提供了理想的仪器;精密测距仪的应用代替了传统的基线丈量。

3.4 GPS 技术应用

上个世纪80 年代以来GPS 定位技术的出现注定要给测绘定位技术带来革命性的变革。一次性确定3 维坐标的、高速度、高效率、高精度的GPS 技术一步一步代替用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术，展现工程测量技术新高度。同时定位范围已从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间;定位方法已从静态扩展到动态;定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设的广阔领域。近几十年，我们建立和改造了在我国国家大地网、城市控制网、工程控制网，在这个过程中GPS 定位技术得到广泛应用。

4 结束语

总之，经济社会的发展要求工程测量做到及时性、高效性、准确性，而实现工程测量这些要求的测量技术又在科学技术发展中得到提高，新的技术的实施又能更大程度上促进经济社会的发展。两者相互促进，共同发展。工程测量技术也必将向智能化、数字化、可视化，高度共享化和操作简单化方向发展。当然，不断提高的工程测量技术给施工企业带来效率的同时也带来挑战，需要加大投资、培养员工，但工程测量技术发展必然会给企业带来实实在在的好处，也给整个社会带来益处。