精密工程测量及其应用分析

精密工程测量及其应用分析

刘聪文

广东河源517000

摘要：在精密工程的测量工作中，由于涉及到了许多的项目并且都有极高的精度要求，就要求精密工程在规模、使用条件、使用方法等方面都具有多样性。本文就从精密工程在测量过程中的相关定义、分类以及特点，从多个角度进行了全面的分析，并阐述了精密工程测量的价值和相关的应用。

关键词：精密工程测量应用

随着近年来测量在各个建筑工程中的使用频率越来越高，并且也越来越广泛。一般来说，工程测量分为普通工程测量和精密工程测量，按照工程学的定义来说，精密工程测量主要是用来研究地球空间中的一些几何实体的精密测量，精密仪器测量也代表了现代工程测量的发展方向。

一、精密工程测量概述

精密工程的测量是测量工程中的一个重要的分支，也是测绘学在大型的建筑工程、特种工程或是高新技术规划等等精密工程建设中的重要应用。精密工程测量的各项理论、技术以及操作方法等等都是基于大地测量学的，并且所有的测量工作都要涉及到参考线、参考面，例如垂线、经纬线、地球椭圆体、南北方向等等。精密工程的测量是现代工程测量的发展和延伸的代表，是指在绝对测量精度中能够达到毫米、亚毫米等级进行测量的方法、设备和仪器等能够在特殊条件下进行测量的工具。精密工程的测量分为许多种，例如，按照工程队测量精度的不同需求就可以分为普通和特种的精密工程测量。精密测量分为各类大型的特种工程测量、三维的工业测量、变形的测量以及各类大型设备的安装、质量控制和检测，甚至是在军事领域中的应用等等。精密工程的测量主要有三个方面的特点，首先，是在精度的选择上，必须要完全按照工程师会记得需求来进行。因为由于大部分工程测量环境的特殊性，对于测量出的精度来说有很高的要求；其次，在一些特殊的情况下需要对测量出来的数据进行分析和处理，因此对测量的仪器和设备的精度要求也非常的高；其中包括了检测仪器的鉴定核查、检测的标准稳定与否、检测标准的合理与否以及各个观测点之间的相互检查能够控制、精细的数量检查和数据处理、监督管理等；第三，要在进行布设控制网的布局过程中，与一般的工程测量进行比较，精密工程的测量有很大的不同，因为他只选择一个单独的控制点，并且只选择一个参考方向，这样一来就能够在最大的程度上确保精密工程的测量准确度和精度。

二、精密工程测量具体技术

2.1GPS技术特性

目前来说，GPS在工程测量中的应用已经越来越广泛，尤其是在精密工程测量的过程中，目并且它已经发展成为了全球最先进的一项定位系统，广泛的应用于各个军事、工程甚至探险等方面，GPS主要有以下几个方面的特点：首先，他能够将测量范围确定到一个较小的区域内，并且中基线比较短，在大部分情况下，GPS接收到的信号都会存在着或多或少的误差，但是这些误差可以通过计算或其他的技术手段有效的减小甚至是消除，技术人员只要进行差分解算并且制定出一个合理的观测方法就能够得到很高精确度的观测数据。第二，为了能够更加快速简便的获得高准确度的数据，可以将GPS技术应用到测量中，在一些特定的坐标，获取合理的观测方法就能够正确的处理数据，因为GPS的精确度已经能够精确到毫米的级别，是精密测量中的一个较为先进的技术。第三，GPS的测量方法十分灵活，并不需要长时间的定点观察。一般的测量技术都只能够限制在各个确定好的观测点之间，并且也能够在各个观测点进行通视，这种测量方式很容易受到实际测量环境和技术的影响，在大部分情况下，要将确定多个连接点才能够正常工作，但是使用GPS技术就不会受到这种限制，能够在很大程度上降低工作人员的工作量，同时还能够保证检测的精确度，并且相比较来说，GPS的成本较低、操作方便、效率较高，未来一定会得到更加广泛的应用。

2.2精密测量的仪器

想要进行完整的精密工程测量，必不可少的就是高精度的测量仪器，其中较为典型的仪器有测量机器人、激光跟踪仪、多传感系统以及GPS接收器等测量仪器，他们为测量人员更加精准的进行测量奠定了十分关键的基础，也正是因为这些精准的仪器大大提高了测量的准确性，并在很大程度上拓宽了精密测量的应用范围。

2.3精密测量的数据处理

在大部分情况下，测量得到的数据都需要进行变形观测的数据处理，常使用的方法有数据观测方法和数据分析方法两种。数据观测方法是最为基本的处理方法，它是通过绘制图像的曲线来处理数据，曲线是根据观测的数据会出得到的，这样就能够更加有效的实现数据的处理工作，在准确的分析变形测量的各个影响因素之后，可以进行回归方程的计算，这样就能够更加直观的得到测量出的数据与这些外界环境之间的影响关系。第二是数据分析方法，又分为几何分析和物理解释，几何分析通常分为三个步骤：对模型进行初步的鉴别、估计相关参数、选择最佳的模型；而物理解释分为确定变形的观测数据、分析引起变形的原因以及这两者之间的关系，在分析是只需要进行传统的计算就能够得到结论。

三、精密工程测量典型应用

一般来说精密工程测量主要用于铁路、公路等类型中的工程中，本文以铁路建设为例：精密工程测量在铁路中主要有三个方面的具体应用：设计控制网、建立框架控制网与基础控制网、监理线路控制网。在进行测量空座之前必须要监理测量控制网，因为只有一个完善的控制网才能够确保测量数据会更加准确和完整，在前期的勘察测量中控制网的设计主要分为了平面和高程两种控制网的设计，其中，平面控制网的设计需要考虑到后期建立在高斯投影以及高程投影中的变形，以及平面坐标系中平差基准的选择；高程的控制网的设计主要根据要根据我国1985年推出准点设计原则。如果是测量没有水准点的地区，则需要测量人员自行建立一个高程的基准点，在是在这个几个基础上完成测量之后需要换算成1985年推出的国家标准的高程测量基准。其次，要进行框架控制网和基础控制网，框架控制网是每一个铁路建设过程中都需要构建的基础环节，后续的所有控制网的建立都是在这个基础上进行的，并且这一基础网的建设能够更好地配合高速铁路的勘察、施工、运营等工作的进行，这两个基本控制网的建立因此也被称作为前期的勘察测量工作的基础。第三，要建立线路的控制网，根据上文所说，线路的控制网是要建立在基础控制网之上的，主要起到了为后续的勘察和施工提供基准的作用。在建立线路控制网的同时，检测人员也要根据水准几点建立一个合适的高程控制网，这两个控制网络统一称为铁路建设前期的勘察测量工作的定测。在完成这一项基本建设之后，技术人员就可以根据基础的控制网适当的进行加密并建立一个升级的监测网。除此之外，还可以在施工阶段设立的一个重要的控制网就是轨道控制网，所谓轨道控制网就是建立在基础控制网基础上的一个第三类控制网，主要是用来是轨道的后期施工和运营维护中提供一个测量的控制基础。

总之，近些年来精密工程测量的应用范围越来越广泛，并且为了更好的顺应科学技术的发展和其他行业的需求，精密测量将在未来发挥更加广泛的作用，技术人员要不断地进行技术创新和改造，将精密测量的智能化、实时化、自动化和系统化四个方面同步发展起来。当然，现阶段的精密工程测量还有一定的缺陷，因此如何提高其准确性、有效性、可操作性也是技术人员需要突破的另一个重要难题，在测量的过程中，测量人员要尽可能的发挥自身的主观能动性，推动精密工程测量朝着更好的方向发展。

参考文献

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[2]蔡嵩.论精密工程测量及其应用[J].建筑工程技术与设计，2017，（11）：8-9.

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