吳作萌

摘要：工程測(cè)量學(xué)的主要任務(wù)是為各種工程建設(shè)提供測(cè)繪保障。滿足工程所提出的要求，精密工程測(cè)量代表著工程測(cè)量學(xué)的發(fā)展方向，大型特種精密工程建設(shè)是促進(jìn)工程測(cè)量學(xué)科發(fā)展的動(dòng)力。本文講述了程測(cè)量學(xué)定義及發(fā)展?fàn)顩r探討。

關(guān)鍵詞：測(cè)繪;工程測(cè)量;進(jìn)程

1.工程測(cè)量學(xué)新定義

工程測(cè)量學(xué)科是一門(mén)有著悠久歷史的應(yīng)用學(xué)科，它直接為各項(xiàng)工程建設(shè)服務(wù)，并與生產(chǎn)實(shí)踐緊密結(jié)合，是測(cè)繪科學(xué)中最活躍的一個(gè)分支學(xué)科。對(duì)工程測(cè)量學(xué)科的一般定義是：城市建設(shè)、大型廠礦建筑、水利樞紐、農(nóng)田水利及道路修建等在勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工放樣、竣工驗(yàn)收和工程監(jiān)測(cè)保養(yǎng)等方面的測(cè)繪工作，統(tǒng)稱工程測(cè)量學(xué)。為了適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的需求，有必要對(duì)工程測(cè)量學(xué)科進(jìn)行新的定義。對(duì)工程測(cè)量學(xué)科的新定義是：工程測(cè)量學(xué)是研究地球空間（地面、地下、水下、空中）中具體幾何實(shí)體的測(cè)量描繪和抽象幾何實(shí)體的測(cè)設(shè)實(shí)現(xiàn)的理論方法和技術(shù)的一門(mén)應(yīng)用性學(xué)科，它主要以建筑工程，機(jī)器和設(shè)備為研究服務(wù)對(duì)象，工程測(cè)量學(xué)科的研究服務(wù)領(lǐng)域主要包括以工程建筑為對(duì)象的工程測(cè)量和以設(shè)備與機(jī)器安裝為對(duì)象的工業(yè)測(cè)量?jī)纱蟛糠?，在科學(xué)上可劃分為普通工程測(cè)量和精密工程測(cè)量。

2.工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

2.1先進(jìn)的地面測(cè)量?jī)x器在工程測(cè)量中的應(yīng)用

20 世紀(jì)80年代以來(lái)出現(xiàn)了許多先進(jìn)的地面測(cè)量?jī)x器，為工程測(cè)量提供了先進(jìn)的技術(shù)工具和手段，如：光電測(cè)距儀、精密測(cè)距儀、電子經(jīng)緯儀、全站儀、電子水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀、激光準(zhǔn)直儀和激光掃平儀等，為工程測(cè)量向現(xiàn)代化、自動(dòng)化和數(shù)字化方向發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件，改變了傳統(tǒng)的工程控制網(wǎng)布網(wǎng)、地形測(cè)量、道路測(cè)量和施工測(cè)量等的作業(yè)方法。三角網(wǎng)已被三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)和測(cè)距導(dǎo)線網(wǎng)所替代;光電測(cè)距三角高程測(cè)量代替三、四等水準(zhǔn)測(cè)量;具有自動(dòng)跟蹤和連續(xù)顯示功能的測(cè)距儀用于施工放樣測(cè)量;無(wú)需棱鏡的測(cè)距儀解決了難以攀登和無(wú)法到達(dá)的測(cè)量點(diǎn)的測(cè)距工作;電子速測(cè)儀為細(xì)部測(cè)量提供了理想的儀器;精密測(cè)距儀的應(yīng)用代替了傳統(tǒng)的基線丈量。

2.2傳感器的研究應(yīng)用與集成

傳感器是一個(gè)非常廣義的概念，可泛指各種能自動(dòng)化、高精度地采集數(shù)據(jù)的設(shè)備。GPS 接收機(jī)、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的全站儀、CCD 數(shù)碼相機(jī)以及工程巖士位移伸縮計(jì)等都屬于傳感器。當(dāng)今，工程測(cè)量的高精度和實(shí)時(shí)性是保證結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型工程安全施工和運(yùn)營(yíng)的重要保障。這就要求不同知識(shí)和專業(yè)領(lǐng)域的科技人員的共同合作，較全面地了解和掌握工程的安全狀態(tài)，以綜合分析建筑物的實(shí)時(shí)狀態(tài)。因此，也就需要充分利用傳感器的自動(dòng)化和高精度的特點(diǎn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、傳輸、處理和表達(dá)。這種需求極大地促進(jìn)了各種傳感器的研發(fā)，并在各種工程中廣泛應(yīng)用。

2.3激光掃描儀的研究與應(yīng)用

激光掃描儀是近幾年出現(xiàn)的一種新型的傳感器，激光掃描儀的突出優(yōu)點(diǎn)是不需要反射合作目標(biāo)，速度快、精度高，主要用于快這、精確地測(cè)定物體的表面形狀，尤其適合于形狀和結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜的對(duì)象，如工業(yè)設(shè)備測(cè)定、古跡建筑等。在工業(yè)測(cè)量、古跡文物保護(hù)、土木工程文檔和交形雌測(cè)等方卣都得到廣泛的應(yīng)用，高速激光掃描儀，每秒可掃l2 萬(wàn)點(diǎn)，酉米之內(nèi)每點(diǎn)精度僅幾毫米。

2.4數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

測(cè)量工作者如何更好地使用和管理好長(zhǎng)期積累或收集的人量測(cè)繪信息，更好地為經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)服務(wù)，其最有效的方法足利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)或GIS 技術(shù)建立數(shù)據(jù)庫(kù)或信息系統(tǒng)?；鸨壤叩匦螆D和工程的測(cè)繪，是城市與工程測(cè)量的重要內(nèi)容和任務(wù)。常規(guī)的成圖方法足一項(xiàng)腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)結(jié)合的艱莆的野外工作，同時(shí)還有大量的室內(nèi)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作，成圖周期長(zhǎng)，產(chǎn)品單一，難以適應(yīng)飛速發(fā)展的城市建設(shè)和現(xiàn)代化工程建設(shè)的需要。隨著電孑經(jīng)緯儀、全站儀的應(yīng)用和GEOMAP 系統(tǒng)的出現(xiàn)，把野外數(shù)據(jù)采集的先進(jìn)設(shè)備與微機(jī)及數(shù)控繪儀三者結(jié)合起米，形成一個(gè)從野外或室內(nèi)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯和繪圖的自動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)。

2.5三維工業(yè)測(cè)量技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)要求對(duì)生產(chǎn)的自動(dòng)化流程、生產(chǎn)過(guò)程控制、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)與監(jiān)控等進(jìn)行快速、高精度的測(cè)量、定位，并給出運(yùn)行軌跡或復(fù)雜形體的數(shù)字模型等。因此，興起了三維工業(yè)測(cè)量技術(shù)，它是以電子經(jīng)緯儀、全站儀、近景攝影儀或激光掃描儀等為傳感器，在電子計(jì)算機(jī)和軟件的支持下形成了三維測(cè)量系統(tǒng)。三維工業(yè)測(cè)量系統(tǒng)分為三大類，以電子經(jīng)緯儀或全站儀為傳感器的工業(yè)大地測(cè)量系統(tǒng);以近景攝影機(jī)為傳感器的工業(yè)攝影測(cè)量系統(tǒng);以激光掃描儀為傳感器的激光掃描測(cè)量系統(tǒng)。

3.城市全球定位綜合服務(wù)系統(tǒng)技術(shù)的興起

隨著科學(xué)技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，信息化時(shí)代已經(jīng)到來(lái)?？臻g數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施（SDI）是支撐并形成信息化社會(huì)的一個(gè)必備的基礎(chǔ)設(shè)施。一個(gè)開(kāi)放性的空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施所要解決的主要問(wèn)題和具備的基本功能就是實(shí)時(shí)地為所有的用戶提供精確可靠的時(shí)間和空間信息。連續(xù)運(yùn)行的衛(wèi)星定位參考站網(wǎng)綜合服務(wù)系統(tǒng)就是當(dāng)代最為有效的空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施之一。

4.工程數(shù)據(jù)庫(kù)和城市信息系統(tǒng)的建立與應(yīng)用

隨著工程測(cè)量數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理逐步自動(dòng)化、數(shù)字化、信息化、測(cè)量工作者如何更好地使用和管理好積累和收集的大量測(cè)繪信息，更好地為經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)服務(wù)，最有效的方法是利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和GIS 技術(shù)，建立數(shù)據(jù)庫(kù)或信息管理系統(tǒng)。城市建設(shè)、土地規(guī)劃、資源開(kāi)發(fā)、環(huán)境治理、企業(yè)管理，工程運(yùn)營(yíng)管理等部門(mén)，都面臨建立類專業(yè)信息系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫(kù)，以實(shí)現(xiàn)管理的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化的需求。