李 輝（中鐵十九局集團(tuán)第二工程有限公司，遼寧 遼陽(yáng) 111000）

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精密工程測(cè)量理論與應(yīng)用研究

李 輝
（中鐵十九局集團(tuán)第二工程有限公司，遼寧 遼陽(yáng) 111000）

摘 要：在項(xiàng)目工程建設(shè)過(guò)程中，各個(gè)重要部位需要積極應(yīng)用精密工程測(cè)量。最近幾年，精密工程測(cè)量逐漸應(yīng)用到社會(huì)中的方方面面，其逐漸受到了廣泛的重視。本文主要結(jié)合實(shí)際情況，就精密工程測(cè)量的特點(diǎn)和涉及到的主要內(nèi)容進(jìn)行了分析，然后論述了精密工程測(cè)量的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：精密工程；測(cè)量；應(yīng)用

最近幾年，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，我國(guó)精密工程測(cè)量技術(shù)在設(shè)計(jì)、制造和工藝等方面取得了顯著的成就，極大的促進(jìn)了我國(guó)工程測(cè)量的質(zhì)量和效率。精密工程是現(xiàn)代工程測(cè)量中最為重要的一個(gè)部分，也是影響建筑工程質(zhì)量重要因素，加強(qiáng)對(duì)精密工程測(cè)量研究和應(yīng)用十分重要。

1　精密工程測(cè)量的定義和特點(diǎn)

工程建設(shè)施工之前的工程測(cè)量通常情況下分為一般工程測(cè)量和精密工程測(cè)量，而精密工程測(cè)量主要涉及的是地球空間中具有相對(duì)幾何形狀實(shí)體的精確測(cè)量描繪和抽象幾何體的精確測(cè)量所采用的理論技術(shù)和方法。精密測(cè)量代表了工程測(cè)量學(xué)的重要發(fā)展方向，在測(cè)量過(guò)程中需要保證測(cè)量的精確和嚴(yán)密。精密工程測(cè)量的一個(gè)主要特點(diǎn)就是必須保證較高的測(cè)量精確度，這個(gè)精確度主要涵蓋了相對(duì)精確度和絕對(duì)精確度［1］。精密測(cè)量工程的另一特點(diǎn)就是對(duì)精密測(cè)量的可靠性要求十分高，在日常測(cè)量過(guò)程中，需要做好測(cè)量?jī)x器的定期檢定和審查、保證測(cè)量標(biāo)志穩(wěn)定、測(cè)量方法科學(xué)嚴(yán)密、測(cè)量方案最優(yōu)，在觀測(cè)量之間需要相互進(jìn)行檢查和控制，做好數(shù)據(jù)的嚴(yán)格處理工作，切實(shí)保證精密工程測(cè)量的質(zhì)量。

2　精密工程測(cè)量的主要內(nèi)容

2.1全球定位系統(tǒng)測(cè)量

全球定位系統(tǒng)又稱為GPS系統(tǒng)，是現(xiàn)階段各個(gè)國(guó)家使用的比較先進(jìn)的定位系統(tǒng)，其被廣泛的應(yīng)用到各行各業(yè)中。GPS系統(tǒng)應(yīng)用到精密工程測(cè)量中，一般所涉及到的范圍不是很大，其基準(zhǔn)線的比較短，通過(guò)GPS系統(tǒng)接收衛(wèi)星傳輸回來(lái)的信號(hào)存在顯著的誤差，采用誤差分解計(jì)算消除衛(wèi)星信號(hào)傳輸所存在的誤差。此外在測(cè)量過(guò)程中需要制定比較完善的測(cè)量計(jì)劃，保證能夠進(jìn)行科學(xué)合理的觀測(cè)和設(shè)計(jì)，從而獲得精確度較高的觀測(cè)數(shù)據(jù)信息。在測(cè)量過(guò)程中，如果采用傳統(tǒng)的測(cè)量方法，需要工程人員在觀測(cè)點(diǎn)之間進(jìn)行有效的溝通和交互，這就大大限制了測(cè)量工作的進(jìn)度和工作效率。在這種形式之下，就需要我們?cè)黾宇~外的連接點(diǎn)，而增加連接點(diǎn)就大大增加了測(cè)量工程的工作量，很難保證測(cè)量的精確度。而利用GPS系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量之后，觀測(cè)點(diǎn)之間的工作人員需要進(jìn)行交互和溝通，測(cè)量方法就變得靈活多樣，能夠顯著降低工作人員的作業(yè)強(qiáng)度，并且還能夠有效的提升測(cè)量的精確度。

2.2精密工程測(cè)量?jī)x器

首先，全站儀。該種儀器設(shè)備具備了電子測(cè)角、測(cè)距、數(shù)據(jù)信息自動(dòng)記錄和自動(dòng)化計(jì)算的功能，在使用過(guò)程中具有自動(dòng)化、數(shù)字化等功能，是一種三維模式的測(cè)量定位儀器，不管是儀器的測(cè)角還是測(cè)距功能，都有較高的測(cè)量精確度特點(diǎn)。在工程控制監(jiān)測(cè)、地形測(cè)量以及項(xiàng)目工程施工放樣等方面發(fā)揮著十分重要的作用。其次，激光掃描儀器。激光掃描儀主要是在不同的觀測(cè)點(diǎn)對(duì)對(duì)象進(jìn)行掃描，然后通過(guò)建立模型，將掃描的結(jié)果轉(zhuǎn)化為CAD圖示，其主要被廣泛的應(yīng)用到土木工程、建筑測(cè)繪等領(lǐng)域中。最后，電子水準(zhǔn)儀器。該種儀器是建立在普通光學(xué)儀器上，融合了圖像處理、圖像截獲、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字條形碼技術(shù)等。在工作中，儀器會(huì)將截獲的圖像和系統(tǒng)內(nèi)部的相應(yīng)的編碼進(jìn)行比對(duì)，實(shí)現(xiàn)了儀器能夠自動(dòng)讀取數(shù)據(jù)，降低了因?yàn)槿斯ぴ蚨鴮?dǎo)致誤差現(xiàn)象的發(fā)生。通過(guò)采用該種儀器進(jìn)行測(cè)量，能夠切實(shí)提升數(shù)據(jù)的精確性和準(zhǔn)確性。

2.3精密工程測(cè)量的應(yīng)用軟件系統(tǒng)

首先，機(jī)器人變形監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有靈活多樣的功能。系統(tǒng)具備了初始化、自動(dòng)化測(cè)量、自動(dòng)數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)查詢等功能。將該軟件系統(tǒng)安裝到便攜式的機(jī)器設(shè)備上，將其和機(jī)器人進(jìn)行連接，用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制機(jī)器人進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量工作。在具體工作過(guò)程中，將機(jī)器人的測(cè)量位置作為測(cè)量的基準(zhǔn)點(diǎn)，根據(jù)已知的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行檢查，并利用坐標(biāo)定位原理，獲取各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)，這種測(cè)量方法簡(jiǎn)單方便，能夠節(jié)省大量的人力和物力，成本支出較小，數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理能力較高。一般情況下兩個(gè)小時(shí)內(nèi)就能出來(lái)結(jié)果，這樣就大大提高了測(cè)量工作的質(zhì)量和效率；其次，機(jī)器人控制網(wǎng)觀測(cè)軟件系統(tǒng)。該軟件系統(tǒng)通常包含了工程管理、測(cè)站設(shè)置、自動(dòng)觀測(cè)等功能。該系統(tǒng)主要是直接將測(cè)量的機(jī)器人植入其中，讓機(jī)器人自行觀察和測(cè)量，然后對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，然后初始觀測(cè)。這種測(cè)量技術(shù)降低工作人員的工作強(qiáng)度，提高了工作效率，大大節(jié)省了工作的時(shí)間。

3　精密工程測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

3.1應(yīng)用方向分析

現(xiàn)階段，精密工程測(cè)量應(yīng)用方向主要包括以下幾個(gè)方面，首先，在軍事和農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用，全球定位系統(tǒng)能夠?yàn)槲臆娞峁┍容^詳細(xì)和準(zhǔn)確的軍事探測(cè)信息，在農(nóng)業(yè)方面還能夠監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)極端天氣，提高農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的預(yù)報(bào)能力；其次，碼頭集裝箱的集中監(jiān)測(cè)和管理，建筑工程施工測(cè)量，放樣等方面的應(yīng)用；再次，科學(xué)防洪抗災(zāi)，災(zāi)害監(jiān)測(cè)等；最后，精密工程測(cè)量技術(shù)還能夠應(yīng)用到大型建筑物的形變測(cè)量中，在土木工程、考古文物保護(hù)等方面有著廣闊的應(yīng)用前景［2］。

3.2技術(shù)應(yīng)用前景分析

首先，可以將測(cè)量機(jī)器人轉(zhuǎn)化為多傳感的監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)，促進(jìn)人工智能化的發(fā)展和進(jìn)步，提高對(duì)數(shù)據(jù)信息、影像材料和圖形的處理能力。進(jìn)一步拓展該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用范圍；其次，在建筑工程施工和數(shù)據(jù)處理方面，積極發(fā)展以知識(shí)為基礎(chǔ)的信息化處理系統(tǒng)，將物理學(xué)、地理學(xué)、大地測(cè)量學(xué)科、土木工程學(xué)科以及水文地質(zhì)學(xué)科等方面的知識(shí)融入這個(gè)信息系統(tǒng)中，從而對(duì)項(xiàng)目工程施工建設(shè)提供全方面的監(jiān)督和控制，做好這方面工作還能夠切實(shí)解決工程環(huán)境污染問(wèn)題，降低災(zāi)害的發(fā)生率；再次，多傳感器混合使用，能夠幫助測(cè)量系統(tǒng)在國(guó)家范圍內(nèi)完成是各種測(cè)量要求，此外，在工程項(xiàng)目建設(shè)施工過(guò)程中，積極應(yīng)用GPS、CIS以及CAD技術(shù)，通過(guò)與精確測(cè)量有效結(jié)合，對(duì)項(xiàng)目工程勘測(cè)、設(shè)計(jì)施工、施工放樣、地質(zhì)勘察等方面起到十分重要的促進(jìn)作用；最后，在綜合性的建筑工程施工過(guò)程中，針對(duì)現(xiàn)代建筑施工的復(fù)雜性，運(yùn)用幾何重構(gòu)和質(zhì)量控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)施工的最優(yōu)化，提升工程質(zhì)量。

4　結(jié)束語(yǔ)

總之，隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步，國(guó)家和社會(huì)對(duì)精密工程測(cè)量技術(shù)的要求越來(lái)越高，精密工程測(cè)量技術(shù)只有做到不斷創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用的自動(dòng)化、智能化和系統(tǒng)化，切實(shí)提高測(cè)量的精確度，保證其能夠順利的應(yīng)用到各行各業(yè)中。

參考文獻(xiàn)：

［1］張松林，張正祿，羅年學(xué).GPS平面控制網(wǎng)的模擬設(shè)計(jì)計(jì)算方法及其應(yīng)用［J］. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)（信息科學(xué)版）， 2014（08）: 45-47.

［2］吳正，邱利群，陳永寧，陳富榮，陳超，萬(wàn)凱.高速公路軟基沉降預(yù)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］. 地理空間信息. 2015（02）: 35-36.

（責(zé)任編輯：黃 密）

中圖分類號(hào)：P258

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi:10.3969/j.issn.1672-7304.2016.01.083

文章編號(hào)：1672–7304（2016）01–0181–02

作者簡(jiǎn)介：李輝（1987-），男，黑龍江牡丹江人，研究方向：工程測(cè)量。

On the Precision Engineering Measurement And its Application

LI Hui
（China Railway nineteen Bureau Group Second Engineering Co.， Ltd.， Liaoyang Liaoning 111000）

Abstract:In the project construction process， all important parts of the application need to be actively precision engineering measurements. In recent years， precision engineering measurements gradually applied to all aspects of society， which gradually received wide attention. In this paper， the actual situation， it is characteristic precision engineering measurements and related to the main content is analyzed and discussed the application of precision engineering measurements.

Keywords:Precision Engineering； Measurement； Application