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        淺談我國測量工程的歷史、發(fā)展、現(xiàn)狀、任務(wù)和未來預(yù)測

        2013-10-14 14:54:11朱兆陽等
        卷宗 2013年10期
        關(guān)鍵詞:測量學(xué)測量工程

        朱兆陽等

        摘 要:工程測量學(xué)科是一門應(yīng)用范圍廣闊而古老的實(shí)用學(xué)科,在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)、科學(xué)研究方面對國家的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮著越來越顯著地作用。由“3S”技術(shù)支撐的測量科學(xué)正步入數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、可視化的新階段。

        關(guān)鍵字:工程測量;發(fā)展;技術(shù);未來;管理工程測量同其他測量一樣,是測繪科學(xué)的一個(gè)分支,基本建設(shè)工程從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、竣工直至運(yùn)行管理,步步離不開工程測量,有“施工的靈魂”的稱號,在工程建設(shè)中起著“眼睛”、“尖兵”的作用。

        1 工程測量的歷史

        工程測量在我國有著深遠(yuǎn)的歷史:定向工具“司南”、《地形圖》、以及“大清一統(tǒng)輿圖”無不訴說著我國測量學(xué)的久遠(yuǎn)。

        我國測繪事業(yè)自1949年進(jìn)入迅速發(fā)展的時(shí)期。1956年建立了國家測繪總局,建立了全國統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng),建立了全國范圍內(nèi)的大地控制網(wǎng),測繪了全國基本圖和不同比例的大量地形圖。隨著大規(guī)模的國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防、軍事工業(yè)的發(fā)展,城市化進(jìn)程的加快以及近幾年提出的新農(nóng)村建設(shè),各種大、高、重、深的建設(shè)工程不斷增多,測量難度不斷增大,向工程測量提出新的挑戰(zhàn),無疑也推進(jìn)了工程技術(shù)和科學(xué)的迅猛發(fā)展。測量過程細(xì)致的分類為:鋼卷尺---經(jīng)緯儀---全站儀---測量機(jī)器人---三維激光掃描儀。

        2 工程測量的發(fā)展

        工程測量領(lǐng)域正逐漸從陸地轉(zhuǎn)到海洋空間,從地球表面延伸到地下、水域和宇宙,如核電站、摩天大樓、南北極站、太空站、海底隧道、跨海大橋、大型正負(fù)電子對撞機(jī)。服務(wù)范圍已經(jīng)擴(kuò)大到了國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)與地理信息有關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域。隨著傳統(tǒng)的測量技術(shù)向數(shù)字化測量工程的轉(zhuǎn)變,21世紀(jì)我國工程測量技術(shù)發(fā)展的方向和趨勢是:“3S”技術(shù)支撐的測量技術(shù)在信息采集、數(shù)據(jù)處理和成果應(yīng)用等方面正步入數(shù)字化、可視化的新階段。測量學(xué)已成為研究對地球和其他實(shí)體的與空間分布有關(guān)的信息進(jìn)行采集測量、分析、顯示、管理和利用的一門科學(xué)技術(shù)?,F(xiàn)在測量學(xué)正向著近幾年興起的新學(xué)科---地球空間信息學(xué)(Geo-Spatial Information Science,簡稱Geomatics)跨越和融合。

        3 工程測量的現(xiàn)狀

        近幾年,引進(jìn)新技術(shù)起作用較大,紅外測距儀和電算應(yīng)該說收到了很好的效果,改變了幾十年來使用鋼尺量距和對函數(shù)表的落后面貌。其他如空間技術(shù)的應(yīng)用、控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、以及電算在非數(shù)值方面的應(yīng)用也取得突破。

        隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,測量學(xué)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用越來越廣泛,所涉及的內(nèi)容派生出許多學(xué)科:大地測量學(xué)、地形測量學(xué)、攝影測量學(xué)、海洋測量學(xué)、礦山測量學(xué)、工程測量學(xué)和地圖學(xué)。實(shí)際生活中工程測量學(xué)也發(fā)揮著不可或缺的作用,如98抗洪、三峽庫區(qū)滑坡監(jiān)測、TCA2003測量塔柱動態(tài)變形、GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、橋梁監(jiān)測、道路施工和露天煤礦的挖掘監(jiān)測、體育競賽測量、水準(zhǔn)測量、高精度工業(yè)測量、隧道開挖的地質(zhì)超前預(yù)報(bào)及斷面測量、遙感圖像處理、GIS建庫、三維景觀數(shù)據(jù)的快速測量、特種測量及軍事應(yīng)用??梢钥闯龉こ虦y量已經(jīng)影響到人們生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面,正以它獨(dú)特的方式提升著人們的生活質(zhì)量。

        對于近幾年興起的比較前沿有較大的發(fā)展?jié)摿Φ挠幸韵聨讉€(gè)技術(shù):1、RS 用傳感器采集目標(biāo)物的電磁波信息,經(jīng)處理、分析后識別目標(biāo)物,揭示幾何、物理性質(zhì)的相互聯(lián)系及其變化規(guī)律。2、GIS 在計(jì)算機(jī)軟件和硬件系統(tǒng)支持下,把各種地理信息按照空間分布及屬性以一定的格式檢索、存儲、輸入、更新、顯示、制圖和綜合分析應(yīng)用的技術(shù)系統(tǒng)。3、Digital Cartography利用計(jì)算機(jī)輸入、輸出等設(shè)備,通過數(shù)據(jù)庫技術(shù)和圖形數(shù)字處理方法,實(shí)現(xiàn)地圖數(shù)據(jù)的獲取、處理、顯示、存儲和輸出。4、最近特別突出的結(jié)合技術(shù)是Integration of GPS, RS and GIS technology, 集成的3S技術(shù)包含:用于快速提供目標(biāo)位置的GPS,用于快速實(shí)時(shí)提供大面積的物體和環(huán)境的信息5、衛(wèi)星重力探測技術(shù)(Satellite Gravimetry)通過對觀察對象的軌道運(yùn)動拍攝和參數(shù)變化的分析,了解研究地球的重力場的精細(xì)結(jié)構(gòu)6、最具潛力與發(fā)展空間的Virtual Reality Technology主要由計(jì)算機(jī)組成的高級人機(jī)交互系統(tǒng),創(chuàng)造一個(gè)以視覺感受為主,包含聽覺、嗅覺、觸覺的可以讓人感知虛擬的環(huán)境。很有可能隨著它的發(fā)展和成熟應(yīng)用到心理治療等方面。從這些高新的測量技術(shù)中發(fā)現(xiàn)測量發(fā)展是一門與前沿科學(xué)技術(shù)聯(lián)系緊密的科學(xué),它的發(fā)展必然帶來人們的生活水平的提升

        4 工程測量的未來任務(wù)

        對于未來工程測量,參照國外的發(fā)展情況我們應(yīng)該做好:(1)、工程測量技術(shù)和手段更新?lián)Q代:把新技術(shù)理論與本學(xué)科有機(jī)的結(jié)合起來。充分利用遙感、航空攝影、衛(wèi)星像片等信息把傳統(tǒng)的測距、測高、測圖、內(nèi)業(yè)計(jì)算、繁雜工序的繪圖,朝著內(nèi)外業(yè)結(jié)合、自動化發(fā)展。(2)重視軟技術(shù),加速管理科學(xué)現(xiàn)代化,提高綜合效益:大地、航測、制圖、服務(wù)階段有規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工安裝、運(yùn)行管理,所以科學(xué)管理至關(guān)重要。微電腦輔助管理是現(xiàn)代化管理的必經(jīng)之路,分工管理才能有物質(zhì)生產(chǎn)變?yōu)樾畔⑸a(chǎn),才能管理創(chuàng)造生產(chǎn)力。(3)工程測量標(biāo)準(zhǔn)化改革成必然:要將技術(shù)規(guī)范結(jié)合國情特色,創(chuàng)造性的執(zhí)行。同時(shí)建立健全制度,保證工程測量的精度和可靠性。(4)研究相關(guān)科學(xué),擴(kuò)大服務(wù)領(lǐng)域:將來的工程測量不單是直接服務(wù)國民經(jīng)濟(jì)的學(xué)科,必將為城市管理(公安、消防、文衛(wèi)、稅務(wù)等)、縣鎮(zhèn)村的規(guī)劃建設(shè)擴(kuò)大服務(wù)。

        5 工程測量的未來預(yù)測

        我們可以預(yù)測工程測量將在下列方面迅猛的發(fā)展: 1、在人工智能(機(jī)器人的應(yīng)用)方面將進(jìn)一步拓展 2、在大型工程的建設(shè)和新建的大型項(xiàng)目中必將發(fā)展基于知識的信息系統(tǒng)。3、工程測量也必將拓展到人體科學(xué)監(jiān)測,比如身體各個(gè)器官,各個(gè)部位的圍觀測量和顯微影像觀察。4、光、機(jī)、電測量方法、光機(jī)電傳感器測量方法必將在未來的科學(xué)測量中廣泛應(yīng)用、普及5、“3S”技術(shù)(GPS、RS、GIS)也必將與實(shí)際的工程項(xiàng)目結(jié)合實(shí)用。6. 質(zhì)量控制、幾何重構(gòu)、設(shè)備的3維測量以及大型和復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑必將是工程測量學(xué)發(fā)展的一個(gè)明顯特點(diǎn)。 7、處理數(shù)據(jù)中建立、辨識和數(shù)分析學(xué)物理模型也必將成為工程測量學(xué)高等專業(yè)教育的重要組成部分。

        工程測量技術(shù)迅猛發(fā)展,一方面、隨著人類文明的發(fā)展,對工程測量提出了更高的要求,進(jìn)而使工程測量的應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大;另一方面,新的科技為其提供了新的手段和源源不斷的動力。工程測量影響著人們的生活品質(zhì),為人們的生活水平的提高起著不可或缺的作用。

        參考文獻(xiàn)

        [1]楊正祿,李廣元,潘國榮,靳豐祥,張賢洲,劉元慶,潘建平《工程測量學(xué)》武漢大學(xué)出版社

        [2]楊正堯《測量學(xué)》化學(xué)工業(yè)出版社、

        [3]寧津生,陳俊勇《測量學(xué)概論》武大出版社

        [4]測繪學(xué)會學(xué)術(shù)報(bào)告 測繪出版社

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