時間:2013年07月09日 分類:推薦論文 次數:
摘要:現如今,隨著科學技術的進步和飛速發展,各種新興的測量技術手段不斷的廣泛應用于測量儀器的制造和測量放線工作中,極大的拓寬了測量技術的服務領域。作者對目前國內的測繪技術進行了簡要分析,并介紹了目前國內工程測量技術的相關運用和發展情況,以供參考。
關鍵詞:工程測量,技術應用
前言
工程測量技術指在工程建設的勘測設計、施工和管理階段中運用的各種測量理論、方法和技術的總稱。工程測量是綜合性的應用測繪科學與技術,是測繪科學與技術在國民經濟和國防建設中的直接應用。由于科學技術的新成就和城市建設的不斷擴大,工程測量取得了很大的成就,對社會的發展和科學的進步有著不可限量的作用。
一、地面測量儀器在工程測量中的應用概述
改革開放以來出現如:光電測距儀、精密測距儀、電子經緯儀、站儀、電子水準儀、數字水準儀、激光準直儀、激光掃平儀等許多先進的地面測量儀器,為工程測量向現代化、自動化、數字化方向發展創造了有利的條件,改變了傳統的工程控制網布網、地形測量、道路測量和施工測量等的作業方法。三角網已被三邊網、邊角網、測距導線網所替代,光電測距三角高程測量代替三、四等水準測量;具有自動跟蹤和連續顯示功能的測距儀用于施工放樣測量;無需棱鏡的測距儀解決了難以攀登和無法到達的測量點的測距工作;電子速測儀為細部測量提供了理想的儀器;精密測距儀的應用代替了傳統的基線丈量。電子經緯儀和全站儀的應用,是地面測量技術進步的重要標志之一。電子經緯儀具有自動記錄、自動改正儀器軸系統差,自動歸化計算、角度測量自動掃描、消除度盤分劃誤差和偏心差等優點。全站儀測量可以利用電子手簿把野外測量數據自動記錄下來,通過接口設備傳輸到計算機,利用“人機交互”方式進行測量數據的自動數據處理和圖形編輯,還可以把由微機控制的跟蹤設備加到全站儀上,能對一系列目標自動測量,即所謂“測地機器人”或“電子平板”野外直接圖形編輯,為測圖和工程放樣向數字化發展開辟了道路。激光水準儀、全自動數字水準儀、記錄式精密補償水準儀等儀器的出現,實現了在幾何水準測量中自動安平、自動讀數記錄,自動檢核測量數據等功能,使幾何水準測量向自動化、數字化方向邁進,激光準直儀和激光掃描儀在高層建筑施工和大面積混凝土施工中是必不可少的儀器。國產JDA系列多功能自動激光準直儀,具有6種自動保持精度的基準,可用于高層和高聳建筑的軸線測控,滑模測偏,測扭,水平測控,構筑物與設備安裝放線控制;各類工程測平,結構變形觀測等。陀螺經緯儀是用于礦山、隧道等工程測量的另一類主要的地面測量儀器,新一代的陀螺經緯儀是由微機控制、儀器自動、連續地觀測陀螺的搖動并能補償外部的干擾。這些儀器為工程測量提供了先進的技術工具和手段,扮演著現代測繪中日益重要的角色。
二、控制測量技術的應用
20世紀80年代以來,隨著GPS 定位技術的出現和不斷發展完善,使測繪定位技術發生了革命性的變更,為工程測量提供了嶄新的技術手段和方法。GPS已成為建立平面控制網的一種常用手段。隨著差分GPS 定位技術的發展與應用,不僅是高等級的首級網和加密網,就連圖根點和航空攝影測量像控點的測定也廣泛采用了GPS。在許多地形測量項目中,光電測距導線早已成為一種最基本的控制測量方法。特別是當使用全站儀時,可以將低等級的圖根控制與細部地形測量同步進行,從而提高總體作業效率。20世紀六七十年代以來,隨著電磁波測距技術的發展,產生了電子測距三角高程測量,國內外在這方面均做了大量的理論研究和實驗論證工作,目前電子測距三角高程測量已可以代替三、四等水準測量,補充了傳統的耗時費力,效率較低的幾何水準測量的不足。同時,隨著 GPS 在平面控制測量上日益廣泛的應用,關于GPS 在高程控制測量領域的應用研究也掀起了熱潮。GPS 擬合高程已可達到厘米級精度。徠卡公司推出的全站儀與GPS完美結合,是集成了GPS功能的高性能全站儀(超站儀),無需控制點、長導線和后方交會等工作,直接使用GPS確定該點的三維坐標,然后就可以使用全站儀進行測圖、放樣等工作。高程控制測量過去一直沿用幾何水準測量的方法,這種方法耗時費力,效率較低。在我國GPS定位技術的應用已深入各個領域,國家大地網、城市控制網、工程控制網的建立與改造已普遍地應用 GPS 技術,在石油勘探、高速公路、通信線路、地下鐵路、隧道貫通、建筑變形、大壩監測、山體滑坡、地質勘查剖面測量,碎部點的測繪與放樣等領域將有廣泛的應用前景。
三、地形圖和工程圖測繪技術
傳統的地形圖一般均是指線劃圖,這里不僅指線劃圖,而且還包括另一種極具應用潛力的圖種:影像圖(DEM、DOM、DTM 等)。目前,數字地形圖(包括數字線劃圖、 數字正射影像圖等)已取代傳統的模擬地形圖,成為地形測量的主要產品。大比例尺地形圖和工程圖的測繪,是城市與工程測量的重要內容和任務。常規的成圖方法是一項腦力勞動和體力勞動結合的艱苦的野外工作,難以適應飛速發展的城市建設和現代化工程建設的需要。隨著電子經緯儀、全站儀的應用與GEOMAP系統的出現, 把野外數據采集的先進設備與微機及數控繪圖儀三者結合起來,形成一個從野外或室內數據采集、數據處理、圖形編輯和繪圖的自動測圖系統。系統的開發研究主要是面向城市大比例尺基本圖、工程地形圖、帶狀地形圖、縱橫斷面圖、地籍圖、地下管線圖等各類圖件的自動繪制。系統可直接提供紙圖、也可提供軟盤、為專業設計自動化,建立專業數據庫和基礎地理信息系統打下基礎。
四、其它的測圖技術
其它的測圖技術主要是指將GPS 與其它傳感器集成于一定運載工具上而形成的數字測圖技術及直接利用GPS 測圖的技術。主要包括:
(1)機載激光雷達系統。激光雷達技術是近數十年來攝影測量與遙感領域最具革命性的成就之一,是目前最先進的對地攝影測量系統。在DGPS、IMU支持下,激光掃描系統通過激光掃描器和距離傳感器,經由微計算機對測量資料進行內部處理,顯示或存儲、輸出距離和角度等資料,并與距離傳感器獲取的數據相匹配,經過相應軟件進行一系列處理來獲取被測目標的表面形態和三維坐標數據,從而進行各種量算或建立立體模型。該技術的最初目的主要是獲取困難地區的數字高程模型(DEM)數據。在這些困難地區,例如森林,沙灘等,使用常規攝影測量方法費時、費力,很難獲取高精度的地面高程模型數據。使用機載激光雷達系統,可以高效、高精度地直接獲取地面的數字高程模型數據。
(2)RTK數字測圖技術。隨著實時動態差分RTK 技術的進一步完善,RTK測圖就是將 RTK 當成全站儀,配置相應的支持軟件直接用于測圖,該方法在地物稀少、植被覆蓋不厚的測區中具有良好的應用前景。
(3)水下測繪系統。該系統是一種移動測繪系統,主要由GPS 接收機、自動測深儀、數據采集軟件和通訊設備等組成,平面測繪精度取決于GPS的作業方式和接收機的性能,高程精度則與測深儀有關。它們已在大比例尺水下地形測量實踐中得到了廣泛的應用,國內代表的產品有中海達水下測繪系統、南方水下測繪系統。
五、結語
總而言之,在工程建設領域,工程測量被比喻為“工程建設的指南針和眼睛”。但是工程測量工作的完成又離不開測量技術。隨著測繪科技的飛速發展,工程測量的技術面貌發生了深刻的變化,并取得很大的成就,但在某些方面還存在一定的不足,隨著社會不斷的進步,工程測量科技還有待更為先進和完善的發展,以期在國民經濟建設中給予更加重要的輔助力量。
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