论现代工程测量新技术应用

论现代工程测量新技术应用

辛义

烟台正维勘察测绘有限公司

摘要：现代科技的进步同时也使测量技术发生飞速的更新发展，工程测量技术的基本理论、技术系统、科研领域以及科学发展对象等正由于新的时代的发展需要而引起了巨大的改变。从目前工程测量的发展形势不难发现，现代工程测量学已经逐步转型为对空间上的数据进行测量、收集、管理、分析、储存以及反馈的系统性研究，这些数据已经不同于以往，而是从卫星系统、空载传感器和各种高级别测绘仪器上收集得到。

关键字：工程测量、GPS-RTK、变形测量

1工程测量及其重要性分析

1.1工程测量简介

工程测量（engineering survey ）在测绘界，人们把工程建设中的所有测绘工作统称为工程测量。工程测量按其工作顺序和性质分为：勘测设计阶段的工程控制测量和地形测量；施工阶段的施工测量和设备安装测量；竣工和管理阶段的竣工测量、变形观测及维修养护测量等。按工程建设的对象分为：建筑工程测量、水利工程测量、铁路测量、公路测量、桥梁工程测量、隧道工程测量、矿山测量、城市市政工程测量、工厂建设测量以及军事工程测量、海洋工程测量等等。因此，工程测量工作遍布国民经济建设和国防建设的各部门和各个方面。

1.2工程测量的重要性

工程测量在工程项目中起着重要的作用：在工程建设规划设计的阶段，测量技术主要提供各种比例的地形图和地形资料，还要提供地址勘测、水文地质勘测和水文测量的数据；在工程建设施工阶段，要把测量之后的设计变为实地建设的依据，即根据工程现场地形和工程性质，建立完整的施工网，逐一把图纸化为实物。

2 工程测量新技术应用分析

2.1 GPS-RTK技术在工程测量中的应用

当前的工程测绘中，GPS-RTK测绘技术具备快速定位、高自动化水平、较小的误差、勘测精度高、使用方便等优势，所以，在工程测绘中应用较多，GPS-RTK测绘技术由三个部分组成：第一，卫星信号系统。其最少具有两台GPS接收设备，安装在GPS基准站与GPS流动站，当GPS基准站同一时间为多个客户进行服务，要应用双频GPS接收机，以保证采样速度和GPS流动站的采样速度没有差别；第二，软件解算系统。该系统能可靠准确的确保RTK数据无误，利用在接受时刻接收的卫星信号的相位相对于接收机产生的载波信号相位的测量值为观测量的RTK测量。第三，数据传输系统。UTS主要由GPS基准站的数据发送设备和GPS流动站的数据接收设备构成，是达成RTK测量的关键装置。

2.1.1 GPS-RTK技术的优势

采用GPS-RTK测绘技术使测绘效率提升。特别在地势复杂的环境中，实时动态控制系统一次能够测量直径四千米的范围，相比传统测量方式，很大程度降低了测量控制点数量与设备移动的频率，一般的电磁条件下就能够迅速取得地点坐标，实行迅速测量，且工作强度要求不高，与此同时，还节省了外业成本，很大程度提升测量效率。可以消除环境因素的不利影响。传统测量方式较易遭到各种外界因素的不利作用，导致测量精度和测量速度都受到很大影响，此外，在通视较差的环境中，一些工作不能进行，可GPS-RTK测量技术的出现，可以彻底消除此类因素的不利作用，许多不利因素下都能实行高速精准的测量。GPS-RTK测绘技术的自动化程度与集成化水平较高。GPS-RTK测绘技术能够满足各类工作，GPS流动站能够通过各类控制系统，在无人为干涉的条件下，就可以自动完成各类的测绘工作，切实降低了误差的发生概率。

2.2 工程变形测量自动化技术应用分析

现代测绘技术和测量仪器向数字化、电子化和自动化方向发展，已经超越了传统的测绘方式。数字化测绘技术是通过计算机的模拟，在PC机上直接反映出变形曲线，实现实时监测。建筑物自动化监测系统通过系统性的构建传感器神经网，综合性的分析建筑物安全状态，并对超过安全状态的部位进行预警。通过合理整合硬件，将最可靠地传感器安装在最适合的部位，且通过软件团队定制的监测系统在管理上可达到以下效果：

（1）能够实现远程自动化监测，无需人员进行监控，采集方式可以定制触发采集、定时间采集、特殊事件采集和实时采集等。远程自动化采集可以实现远程采集监测，无需人员多次进入现场观察，减少人员高空作业次数。

（2）系统传输方式灵活高效，在1000m范围可以实行有线近距离传输。对于超长范围可以使用无线采集传输。

（3）实现测试数据信息化管理，相关人员可以通过不同权限登入以太网或者利用手机取得现场结构安全数据及安全评估信息。

（4）通过实施监测得到丰富的数据样本，通过系统的自动分析功能，综合得出该建筑物的实际变化发展趋势，全面了解结构的安全状况。

（5）对各个监测项设定警戒值，及时对存在隐患部位进行预警，准确的反映所存在问题的部位。以及通过问题，合理的调试修理所存在的问题。

（6）每月提供详实数据报告给管理者，并对结构当前状态进行全面评估。

针对传统人工监测中的问题，自动化监测技术的发展很好的解决目前人工监测中的不足，特别对结构的安全状态，自动化监测技术能够很好的弥补人工监测的不足。

3 工程测量的发展趋势

自动化测量将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展，其应用范围将进一步扩大，影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强。（2）在变形观测数据处理和大型工程建设中，将发展基于知识的信息系统，并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合，解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。（3）工程测量将从土木工程测量、3维工业测量扩展到人体科学测量，如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理。（4）多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用，如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成，可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。（5）GPS、GIS技术将紧密结合工程项目，在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。（6）大型和复杂结构建筑、设备的3维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。（7）数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。

工程测量学的发展，主要表现在从1维、2维到3维、4维，从点信息到面信息获取，从静态到动态，从后处理到实时处理，从人眼观测操作到机器人自动寻标观测，从大型特种工程到人体测量工程，从高空到地面、地下以及水下，从人工量测到无接触遥测，从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境，提高人们的生活质量起重要作用。