关于工程测量学的发展与应用的研究__墨水学术,论文发表,发表论文

所属栏目：智能科学技术论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:204

副标题#e#【摘要】
　　本文主要对工程测量的发展历程作了简要概述，指出了该学科的研究应用领域，阐述了工程测量学领域涉及到的测量仪器的发展。本文针对多年以来相关领域科研和开发的实践经验，对工程测量在实际生活中的应用，以及一系列基于工程测量的产品应用做了相应的研讨。最后，展望了工程测量在21世纪的发展方向和前景。
　　
　　【关键词】
　　工程测量，应用领域，测量仪器，发展方向和前景
　　
　　一工程测量的发展
　　（一） 工程测量的概念与分类
　　通常，工程测量是工程建设中的所有测绘工作，实际上它包括在工程建设勘测、设计、施工和管理等阶段所进行的各种测量工作的统称。工程测量是服务于各项建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测以及营运管理等一系列工程工序的测量学。
　　可以将工程测量按照其工作顺序和性质分为以下几种：勘测设计阶段的工程控制测量和地形测量；施工阶段的设备安装测量和施工测量；竣工和管理阶段的竣工测量、变形观测及维修养护测量等。
　　（二） 工程测量学的发展简介
　　工程测量学是的发展历史悠久，它是从人类生产实践中逐渐发展起来的。在很久以前的古代，工程测量学与测量学并没有严格的区分。直到发展到近现代，随着经济的不断增长，工程建设的大规模发展，才逐渐形成了我们所谓的工程测量学。
　　从工程测量学的历史来看，它经历了从简单到复杂、从手工操作到测量自动化、从常规测量到精密测量的发展道路，它的发展始终与当时的生产力水平相同步，并且能够不断满足大型精密工程中对测量所提出的愈来愈高的需求。
　　（三） 工程测量仪器的发展简介
　　跟工程测量学一样，工程测量仪器的发展，也经历了一个漫长的历史过程。自80年代以来，已经出现许多先进的测量仪器，为工程测量提供了先进的技术工具和手段。
　　在高程测量方面的发展，表现最为突出的应该是液体静力水准测量系统。这种测量系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度，可同时获取数十乃至数百个监测点的高程，具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。传感器测量容器间的距离最长可达数十公里，可以用于跨河与跨海峡的水准测量；通过一种压力传感器，允许两个容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。
　　工程测量专用仪器发展中最具显著特点的是多种功能的混合测量系统，该系统是采用多传感器的高速铁路轨道测量系统，用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车，测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机，可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。
　　从上面看来，工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点，可作精密定位和准直测量，可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度，还可测振动频率以及物体的动态行为。
　　二工程测量的应用研究
　　随着工程测量科技的不断进步，传统测绘技术向数字化测绘技术转化取得了显著的成绩。工程测量的应用发展趋势和方向是，GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中，并发挥其主导作用。下面介绍几种技术在工程测量中的应用。
　　（一） GPS在工程测量中的应用
　　GPS测量的技术是依据1999年建设部发布的行业标准《城市测量规范》、1997年建设部发布的行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》制定的。
　　相对于常规测量来说，GPS测量主要有以下几个特点：测量精度高、测站间无需通视、观测时间短、仪器操作简便、全天候作业、提供三维坐标等特点。因此，GPS被广泛应用于房地产测绘、数字化测图及施工放样等各种工作中。
　　（二） RS技术在工程测量中的应用
　　遥感（RS）技术在工程测#p#副标题#e#量中快速的普及，是因为其具有大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势，多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。另外，各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取，为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。因此，RS技术在工程测量中的应用意义非凡。
　　（三） GIS技术在工程测量中的应用
　　GIS技术是一门集计算机科学、空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科。GIS技术，现在已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。GIS技术的优势不仅仅在于它集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程，还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。现在，GIS技术已经成为一门较为成熟的技术科学，而且已经成为一门新兴的产业，它已经在在测绘、地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。采用数据库、GIS、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术，为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息，以建立各类专业信息系统，从而实现管理的科学化、标准化、信息化。
　　三工程测量学的发展前景
　　展望现在我国经济发展的局势，工程测量学将在以下方面将得到显著发展：
　　1. 测量机器人将在多传感器集成系统的人工智能方面取得非常重要的意义，其应用范围将进一步扩大，图形、影像和数据处理方面的能力将进一步增强；
　　2. 在大型工程建设和变形观测数据处理中，工程测量学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. 工程测量将从原来的土木工程测量扩展到人体科学测量方面。
　　4. GPS、GIS技术等相关的技术将紧密结合建设工程项目，在勘测、设计、施工等领域发挥重大作用。
　　5. 数学模型和物理模型的建立、分析与辨识将成为工程测量学领域在数据处理过程中的重要内容。
　　综合上面的结论，可以看出工程测量学的发展与应用，主要表现在从点信息到面信息的获取，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。工程测量学的发展将直接对改善人们的生活环境，乃至生活方式产生影响，以及提高人们的生活质量起重要作用。
　　
　　参考文献
　　[1]陈永奇，变形监测分析与预报，测绘出版社，1993
　　[2]李青岳，工程测量学［M］，测量出版社，1995
　　[3]李建松，地理信息系统原理［M］，武汉大学出版社，2006
　　[3]陈俊勇，GPS技术的新进展［J］，测绘工程，1996