琚芳芳
(貴州建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,貴州 貴陽 551400)
工程測量學(xué)作為21世紀工程學(xué)的主要分支學(xué)科之一,該學(xué)科存在的重要意義則是對地球空間終存在的幾何實體進行測量和描繪的過程,將抽象的幾何體通過測量量化為直觀化的數(shù)據(jù)信息和圖像,能夠為實際生產(chǎn)生活使用提供依據(jù)支撐。從本質(zhì)上而言,工程測量學(xué)是一門應(yīng)用型較強的學(xué)科,服務(wù)對象主要為建筑工程、建筑機器和一系列的建筑設(shè)備。
工程測量學(xué)作為測量許可的重要分支,其發(fā)展歷史和應(yīng)用時間較長,在實際發(fā)展中已經(jīng)開始逐漸發(fā)展出許多二級學(xué)科:大地測量學(xué),主要是通過天文測量、物力測量、衛(wèi)星測量和海洋測量等方面實現(xiàn)。工程測量學(xué),主要是通過攝影測量、礦山測量等實現(xiàn)的。此外,還包括航空攝影測量、遙感測量學(xué)、地圖制圖學(xué)和不動產(chǎn)地籍以及土地整理等。工程測量學(xué)發(fā)展出如此豐富的二級學(xué)科,可見該學(xué)科在生產(chǎn)生活中的重要性,現(xiàn)今已成為工程專業(yè)人才以及相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)必須要學(xué)習(xí)的學(xué)科之一。
工程測量學(xué)的主要存在價值則是工程測量。而工程測量廣泛存在于我國生產(chǎn)生活發(fā)展中,主要應(yīng)用于工程建設(shè)測量,通過前期測量,獲得一定的數(shù)據(jù)信息,為工程施工方案規(guī)劃的形成奠定基礎(chǔ)。而這些工程類別主要可以分為水利工程、房屋工程、市場工程、礦山工程以及軍事工程等多方面。在實際工程測量落實中,根據(jù)測量工程項目的特殊性,又可以分為勘測設(shè)計階段、施工階段、竣工結(jié)算等三個階段的測量,各個階段測量標準和測量需求是不同的。對于工程施工建設(shè)來講,工程測量是最為關(guān)鍵和基礎(chǔ)的工作,為工程高質(zhì)量建設(shè)發(fā)揮重要促進作用。實際工程測量學(xué)應(yīng)用較為寬泛,以此與工程測量應(yīng)用的相關(guān)研究也是非常多的,基本上涉及工程測量學(xué)理論體系、測量學(xué)技術(shù)和方法應(yīng)用以及實踐應(yīng)用等方面。但是在學(xué)者研究中多集中于某一方面的研究,而未能夠系統(tǒng)的、全面化的研究,縱觀全行業(yè)學(xué)科研究而言,關(guān)于工程測量學(xué)系統(tǒng)化的研究專著和教材基本上是沒有的。在所有事物研究中,發(fā)現(xiàn)工程測量學(xué)主要是從工程建筑測量和機器設(shè)備測量兩個方面實施的。根據(jù)學(xué)科應(yīng)用定位水平,主要是從普通測量和精密測量兩個方面實現(xiàn)的。工程測量學(xué)落實的主要意義則是服務(wù)于工程施工建設(shè)目標,滿足工程建設(shè)目標。在未來工程測量學(xué)應(yīng)用中,精密測量代表主要發(fā)展方向,以此多樣化的精密測量儀器和工程建設(shè)也是工程測量學(xué)未來發(fā)展的主要推動力。
工程測量學(xué)在實際應(yīng)用中,主要是通過各種測量儀器和測量技術(shù)實現(xiàn)的,以此工程測量學(xué)研究中對各種測量儀器和新技術(shù)的應(yīng)用也是重點的研究應(yīng)用方向。具體如下:
GPS 作為工程測量學(xué)落實中重要的儀器設(shè)備,在實際應(yīng)用中主要是借助衛(wèi)星實現(xiàn)無線電衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),能夠全天候、實時性、連續(xù)性的實現(xiàn)定位導(dǎo)航,具有突出的抗干擾性、保密性。而在GPS 技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用基礎(chǔ)上,逐漸研發(fā)出了GPS—RTK,此種技術(shù)逐漸改變了以往測量網(wǎng)點的布置方式,測量精確度更高,投入成本更低。而且此種技術(shù)使用只需要投入一個人便可以進行測量,通過專業(yè)軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸,形成專業(yè)要求的地形圖,極大提升了工作效率。
工程測量學(xué)的應(yīng)用還極大促進了傳統(tǒng)地圖技術(shù)的應(yīng)用。傳統(tǒng)地圖技術(shù)的使用主要是只知道圖,這樣不利于保存,對于信息數(shù)據(jù)的持久性較低下。隨著各種信息技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用,數(shù)字化成圖技術(shù)的使用將紙質(zhì)地圖存在計算機中,這樣不但不會失真,而且方便后期修改,信息數(shù)據(jù)得到最佳的保存。數(shù)字化成圖技術(shù)作為工程測量學(xué)中的一種,主要是借助掃描矢量化技術(shù)促使紙質(zhì)地圖轉(zhuǎn)化為數(shù)字化的地圖,自動獲取信息,應(yīng)用更加便捷。
工程測量學(xué)儀器使用中突出的則是小型無人機的使用。無人機是通過無線電遙控設(shè)備,在機械設(shè)備自身程序控制裝置智能化操作基礎(chǔ)上,進行工程測量的過程。當前主要應(yīng)用于公路工程測量中。以往公路工程測量主要是通過派遣測量人員深入到實際公路所在地區(qū)進行測量,測量站點無法精確定位,浪費人力和物力較多,精確度低下。隨著數(shù)字化技術(shù)的創(chuàng)新使用,將數(shù)碼攝像技術(shù)、GPS 動態(tài)定位技術(shù)等融合使用,研發(fā)出了小型無人機測量儀器設(shè)備。這樣促使整個測量過程變得更為簡單,測量結(jié)果直接傳輸?shù)浇K端控制器上,工作人員對數(shù)據(jù)信息調(diào)取使用,應(yīng)用到公路設(shè)計中,極大提升了測量效率和測量精度。此外,小型無人機測量還應(yīng)用在地藉測量、舊城改造、新區(qū)規(guī)劃建設(shè)等方面,具有重要的測量價值。
3S 技術(shù)的使用是工程測量學(xué)的關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù),此種技術(shù)作為全新的測量成果,是測量技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用的標志。3S 技術(shù)應(yīng)用主要為GPS、RS、GIS 三種,現(xiàn)今廣泛應(yīng)用于海洋漁業(yè)、精細農(nóng)業(yè)、防災(zāi)、減災(zāi)、救災(zāi)、車輛導(dǎo)航、車輛監(jiān)控、城市規(guī)劃等領(lǐng)域中。其中將3S 技術(shù)應(yīng)用于精細農(nóng)業(yè)作業(yè)生產(chǎn)和管理中,能夠精確定位作物成熟的范圍,將作物可以收割的范圍通過不同顏色在衛(wèi)星系統(tǒng)上顯示出來,用戶結(jié)合反饋信息對作物進行收割。除此之外,還能夠精確反饋作物成長狀況,確定施肥要求,提升了施肥的精確性。此外,在地質(zhì)災(zāi)害研究中,3S 技術(shù)也得到了廣泛使用,通過GIS 建設(shè)專門的數(shù)字高程模型,然后借助GPS 定位技術(shù)、RS 技術(shù)進行航空攝影,呈現(xiàn)最為直觀化的三維展示圖,這樣能夠?qū)⒌刭|(zhì)災(zāi)害變化特點充分展現(xiàn)出來,判斷危害程度,為相關(guān)防護工作提供依據(jù)。
COSA 系統(tǒng)的使用也是工程測量行業(yè)革命性創(chuàng)新的重要標志,在實際應(yīng)用中主要是通過掌上型電腦測量數(shù)據(jù)采集、處理系統(tǒng)兩個方面實現(xiàn)的,其有著自動化程度高、適用性強、處理效率高的優(yōu)勢。主要應(yīng)用在碎部測量、道路測量和工程放樣測量中,作業(yè)靈活性高,在外部環(huán)境中適用性強。在工程測量中可以自動化實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、檢查和核算應(yīng)用,且實際平面測量控制網(wǎng)也是較大的。如果使用的微機硬盤空間為20MB ,那么其能夠解算多達 5000 個點的平面控制網(wǎng),解算速度快,處理效率高。
工程測量學(xué)儀器和技術(shù)應(yīng)用是多樣化的,在未來發(fā)展中,隨著各種信息化技術(shù)的使用,測量技術(shù)、測量儀器將會繼續(xù)推陳出新,不斷革新,將會進一步提升實際測量效率。各種現(xiàn)代化測量技術(shù)的使用,如用GPS、RTK、CORS 等技術(shù)極大提升了測量精確度。在實際應(yīng)用中無論是從土木工程還是到建筑結(jié)構(gòu)測量、三維工業(yè)測量等其都有著突出的應(yīng)用價值。在面對我國工程建設(shè)不斷復(fù)雜的現(xiàn)狀下,生產(chǎn)生活管理不斷精細化的基礎(chǔ)上,工程測量學(xué)應(yīng)用價值將會更為凸顯。而在未來教育中,基于現(xiàn)實需要的工程測量系統(tǒng)化、全面化研究和工程測量數(shù)學(xué)物理模型建立應(yīng)用將成為主要的研究內(nèi)容。
綜上所述,工程測量學(xué)的研究應(yīng)用對于現(xiàn)實生產(chǎn)生活發(fā)展有著重要的作用。在實際GPS 系統(tǒng)應(yīng)用、數(shù)字化成圖技術(shù)、小型無人機使用、3S 技術(shù)以及COSA 技術(shù)等使用基礎(chǔ)上,極大提升了工程測量效率,在未來發(fā)展中,工程測量學(xué)將會與信息技術(shù)應(yīng)用更加貼合,未來工程測量學(xué)發(fā)展具有廣闊的前景。