浅谈工程测量学的发展及基本技术方法

张馨月 刘政

摘 要：随着测绘技术的飞速发展，工程测量技术形成了两大发展趋势：一是新仪器、新方法和新手段的出现；二是工程测量的领域的不断扩展，与其他学科的互相渗透和交叉不断加强，新技术、新理论的引进和应用不断深化。

关键词：工程测量；发展；技术方法

随着测绘技术的飞速发展，工程测量的应用范围不断拓宽，全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、遥感（RS）等测绘技术在工程测量技术中的应用发生了明显变化。工程测量主要在工程区进行，但工程场地一般较小，航空摄影测量地形图难以进行，近年来发展起来的低空无人飞行器地形图测绘技术弥补了大型飞机造价高、小面积测绘难、速度慢等缺点，缩短了测绘周期、降低了测绘成本、加快了工程区地形图的绘制。

1 数字测图技术

在野外数据采集中利用RTK、GIS与全站仪对测量数据进行编码和绘制草图，并将测量数据存储在设备存储器中。（1）通过将全站仪与便携式计算机（电子平板）进行匹配，采集到的数据可直接输入电子平板圖，无需编码，可在现场进行修改和编辑。与传统的平面电子地图相比，修改平面电子地图更直观、更容易。或者由运行人员操作的便携式计算机，可以在信号转换后实时显示被测点的观测数据，更有效地保证图形编辑和绘图的质量。（2）首先，数字化仪需要将相应的数据输入计算机，进行编辑和修改，满足数字化的需要。目前，最常用的数字化仪是跟踪器和矢量化仪。在分析大比例尺地形图时，应选择扫描矢量化仪，该仪器最大的优点是效率高、方便、保真性好，可以通过多种方式分析数字化信息。

2 摄影测量技术

目前，摄影测量技术已越来越广泛地应用于城市和工程测绘领域，尤其是高精度的测量仪器和照相机。在GPS和计算机技术的配合下，摄影测量技术可以在不接触被测物体的情况下提供实时、全面的三维空间信息。同时，由于其测量效率高、精度高，也大大减少了野外工作量，使其难以在大比例尺地形测量、建筑物变形监测、地籍测绘中发挥作用。航空摄影测量是大型工程测量、城市大比例尺地形图和地籍图测绘的重要手段，是摄影测量技术的应用。它可以生成数字、线性和图像形式的地图，最大比例尺为1：500。除高精度解析映射和模拟映射外，该映射方法还可以利用立体坐标映射仪完成数据采集和自动映射。随着GPS技术在全数字摄影测量工作站中的应用，航测可以减少野外控制点的连续测量，提高测绘效率和效率，逐步实现摄影测量的数字化和自动化。

3 GPS定位技术

GPS定位技术的发展和完善，为工程测绘定位技术带来了革命性的飞跃。传统的基于角度、距离和水准的地面定位技术逐渐被高效、高精度的GPS技术所取代。一般工程测量需要完成控制网布置、检测和桩位放样的基本任务。经纬仪、测距仪或全站仪常用于完成数据测量，建立线性或圆形控制网。GPS静态定位几乎可以忽略天气、地形等因素的干扰，保证高精度、高测量效率。GPS技术在工程测量中的应用主要包括以下几个方面：（1）GPS实时动态桩位放样，GPS测量精度可将桩位误差精度控制到厘米级；（2）利用GPS技术放样平台，通过利用GPS测量并在施工平台钢管桩放样，可在保证测量精度的前提下有效缩短野外作业时间；（3）GPS偏心检查，在精确测量工程桩位分布的基础上，GPS技术可一物两用，进行桩位偏心检查，提高工程测量的管理效率；（4）GPS能与建筑物方位定点测量等传统测绘仪器有效配合，利用控制点的静测弯曲保证高程和距离精度，与全站仪、经纬仪等传统仪器相结合，实现短程位移设置，从而进一步提高了新技术的应用效果。

4 GIS技术

地理信息系统技术融合了遥感、计算机、环境管理和空间科学等多学科的知识。它可以集成地理数据采集、存储、管理和三维可视化显示等多种功能。目前，该技术已广泛应用于城市规划、土地整理与开发。由于地理信息系统技术的多学科集成，可以对地球上现有的物体和事件进行地图和分析，通过扫描矢量化和全数字摄影测量，获取及时、准确、规范的数字信息。

利用GIS技术对地理数据进行采集、存储和分析，结果以三维可视化的形式显示在计算机屏幕上。研究人员只需对计算机数据进行分析，做出相应的预测，为工程测量的正确决策提供有效的依据。地理信息系统在工程测量中的一般优势在于其强大的数据库管理能力和图形显示输出能力。根据测绘工作的需要，及时对数据库存储信息进行软件处理，完成测绘作业，对提高工程测绘工作效率，加快工程设计进度具有重要意义。尤其是基于计算机技术的地理信息系统技术，可以简化野外数据处理和测绘工作，减少野外测量的工作量和难度，使地理信息系统技术具有精度高、劳动强度低、管理和更新方便等优点，在工程测量中具有更大的威力。

5 RS（遥感）技术

由于遥感技术具有大面积同步观测、数据的时效性、综合性和可比性等优点，在工程测量领域得到了迅速的推广，这也是地球观测基本地理信息的有力手段。以Quickbird为例，其多光谱分辨率达到2.44m，覆盖范围为16x16（km2），全色光谱分辨率则更高。遥感影像能够有效获取中、小比例尺地形图数据，对于城市基本地形图、地籍图等工程测量都存在有较大帮助。

总之，工程测量的基本方法是从一维、二维、三维到四维的信息，从点信息、面信息到体信息，从静态观测到动态观测，从定期监测到连续监测，从后处理到实时，从接触测量到非接触遥测，从人工观测到测量机器人自动观测等。工程测量技术的总体发展趋势是：测量数据采集与处理向一体化、实时化、数字化方向发展；测量仪器和技术向精密化、自动化、智能化、信息化方向发展；工程测量产品向多样化、网络化和社会化方向发展。

参考文献

[1]张正禄.工程测量学发展历史现状与展望[J].测绘地理信息.2014（04）.

[2]高兵.工程测量技术的发展及应用[J].工程技术研究，2018（04）：74-75.

[3]马腾云.浅谈工程测量技术的应用[J].技术与市场，2013，20（08）：172.

作者简介：

张馨月（1996.07-），女，汉族，山东临沂市人，临沂大学资源环境学院本科生在读，主要研究方向：测绘工程。