呂健清(重慶陸叁陸勘察測繪有限公司,重慶市 合川 401520)
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工程測量技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用
呂健清(重慶陸叁陸勘察測繪有限公司,重慶市合川401520)
在當(dāng)今的工程建設(shè)當(dāng)中,工程測量技術(shù)是一種比較傳統(tǒng)的測量方式,它在工程建設(shè)當(dāng)中發(fā)揮了關(guān)鍵的作用,特別是在橋梁、水運(yùn)、土木建設(shè)等方面有著非常重要的作用。隨著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,工程測量技術(shù)也在不斷改進(jìn)與提升,這也在很大程度上推動了現(xiàn)代工程建設(shè)的發(fā)展。本文首先概括了工程測量技術(shù)研究的必要性及其發(fā)展的基本狀態(tài),并重點探討了當(dāng)今工程測量的技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展。
工程測量;發(fā)展;應(yīng)用
社會的發(fā)展推動了各種科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)沒有辦法適應(yīng)當(dāng)今工程的測量需要,選用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù),可以提升工程測量技術(shù)的發(fā)展,確保工程測量技術(shù)的規(guī)范化?,F(xiàn)如今的工程測量技術(shù)與衛(wèi)星測量技術(shù)是重點的測量技術(shù),為了可以提升當(dāng)今工程的技術(shù)規(guī)范性,強(qiáng)化施工質(zhì)量,改進(jìn)施工測量的精準(zhǔn)度,就需要不斷創(chuàng)建現(xiàn)代化的工程規(guī)范測量。隨著我國現(xiàn)代化工程建設(shè)施工的不斷改進(jìn),工程測量的效率也在不斷提高,而新技術(shù)的發(fā)展也提高了工程測量技術(shù)的水平。
隨著現(xiàn)代工程建設(shè)應(yīng)用功能的逐漸增多,對工程的合理化布置就顯得十分必要了。在對工程各施工階段進(jìn)行規(guī)劃的過程中,工程測量技術(shù)對工程建設(shè)的順利實施具有重要的作用。在工程建設(shè)的初期,需要收集工程建設(shè)的相關(guān)數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行合理地分析,從而確定施工計劃。在施工的過程中,運(yùn)用工程測量技術(shù)對工程各階段施工進(jìn)行監(jiān)管,以確保工程建設(shè)的順利實施。
在水運(yùn)工程建設(shè)中,工程測量技術(shù)需要滿足準(zhǔn)確性、全面性和先進(jìn)性的原則,而GPS測量技術(shù)不僅信用度高,而且抗干擾性強(qiáng),尤其在水運(yùn)工程建設(shè)中,優(yōu)勢作用更為明顯。經(jīng)過大量的應(yīng)用實踐證明,GPS定位測量精準(zhǔn)度很高,若應(yīng)用條件良好,設(shè)備精良,在0.03~0.15km范圍內(nèi)進(jìn)行測量,其觀測誤差要小于1cm,可見其測量精準(zhǔn)度之高。隨著科技的進(jìn)步,GPS測量系統(tǒng)的不斷完善,其測量的精準(zhǔn)度也在不斷提升。因此,利用GPS測量技術(shù)對水運(yùn)工程建設(shè)進(jìn)行監(jiān)管和指導(dǎo),為保證工程的順利實施以及工程質(zhì)量具有重要的作用。
現(xiàn)代科技發(fā)展順應(yīng)時代的發(fā)展變化,隨著建筑行業(yè)的綜合競爭發(fā)展,先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)水平快速發(fā)展,各種工程測量技術(shù)水平不斷變化。傳統(tǒng)的光學(xué)測距儀已經(jīng)無法滿足人們的基礎(chǔ)需求,隨著計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,工程測量人員找尋新的技術(shù)方式,提高計算機(jī)與工程測量相互結(jié)合的效果,運(yùn)用工程測量技術(shù)準(zhǔn)確的掌握精確測量,大大的提升工程測量技術(shù)的準(zhǔn)確性和有效性。現(xiàn)代工程測量實現(xiàn)了在復(fù)雜環(huán)境的精準(zhǔn)測量,減少了工作人員的工作量,提高了工作效率,降低了工程測量耗費時間,有效為我國建筑行業(yè)提供了各種便利。
4.1攝影測量技術(shù)的應(yīng)用
由于傳感器的更新和完善,機(jī)器定位系統(tǒng)和數(shù)據(jù)搜索功能得到提高,使攝影測量技術(shù)廣泛應(yīng)用。攝影測量技術(shù)將數(shù)碼拍攝技術(shù)、數(shù)字測量技術(shù)、信息文化技術(shù)相融合,給測量工程提供了一個既不用接觸到物體,又能快速多樣的得到結(jié)果的測量方式。這種方式的測量技術(shù)可以用在高空測量大面積工程、大比例尺寸的土地形狀測量以及土地的位置和大小的測量等。
4.2GPS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))測量技術(shù)的應(yīng)用
GPS測量技術(shù)是美國研發(fā)的一種子午儀衛(wèi)星定位系統(tǒng)方法,利用GPS衛(wèi)星星座軌道在全球內(nèi)準(zhǔn)確計算空間到地面點的距離并得到坐標(biāo)位置,隨著全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS發(fā)展和進(jìn)一步更新,使GPS測量的應(yīng)用廣泛深入各個領(lǐng)域,如國家軍事、交通、水利、測繪、郵電、城市建設(shè)、資源開發(fā)、山體滑坡、形變監(jiān)測以及農(nóng)業(yè)、金融等部門及各個行業(yè)等廣泛滿足使用GPS技術(shù)。GPS測量的定位方法主要分靜態(tài)定位和動態(tài)定位兩大類,GPS靜態(tài)定位和動態(tài)定位方法根據(jù)工作需要選擇不同的方法分類標(biāo)準(zhǔn)。GPS靜態(tài)定位是利用GPS接收機(jī)進(jìn)行定位測量,主要用于大地控制測量和建立各種控制網(wǎng)定位測量。
5.1變形監(jiān)測的意義
工程變形監(jiān)測是一門科學(xué)專業(yè),它隨著我國城鎮(zhèn)建設(shè)及資源開發(fā)迅速發(fā)展,興建很多高大建筑物及開發(fā)地下資源進(jìn)行的工程設(shè)施等,但隨時間推移都會產(chǎn)生變形,就會影響建筑物的正常使用,嚴(yán)重會危及建筑物的安全。所以,必須對它進(jìn)行變形監(jiān)視觀測。變形監(jiān)測分靜態(tài)變形監(jiān)測和動態(tài)變形監(jiān)測:靜態(tài)變形通過周期性測量得到的,動態(tài)變形通過連續(xù)監(jiān)測得到。
5.2建筑變形觀測布置及設(shè)計方案
建筑變形觀測主要是以基礎(chǔ)的沉降觀測和建筑物本身的變形觀測。擬定沉淀觀測點的布置,一般由設(shè)計部門提出要求,由施工單位編制實施技術(shù)設(shè)計布置方案,根據(jù)不同的建筑物選擇不同的測量方法和不同的設(shè)備儀器。首先是基準(zhǔn)點選擇和控制網(wǎng)的布設(shè),并依據(jù)國家有關(guān)規(guī)定要求,確定觀測網(wǎng)的精度質(zhì)變形監(jiān)測的主要方法有:常規(guī)的大地測量方法,專門的測量手段和技術(shù),空間測量技術(shù),攝影測量和激光測距掃描技術(shù)。量標(biāo)準(zhǔn)。變形監(jiān)測有水平位移、垂直位移監(jiān)測,傾斜、繞度、彎曲、扭轉(zhuǎn)、震動、裂縫等測量,一般主要布置方法垂直位移觀測的基準(zhǔn)點布置和水平位移觀測布置兩種,在基準(zhǔn)點進(jìn)行變形觀測,是為了減小測量誤差,保證基準(zhǔn)點的穩(wěn)定性,根據(jù)觀測得到可靠安全數(shù)據(jù),為設(shè)計、施工、管理和科學(xué)研究工作者提供可靠資料。
5.3變形監(jiān)測的主要方法
(1)常規(guī)的大地測量方法有精密高程測量、精密距離測量、角度測量等,變形監(jiān)測技術(shù)以全站儀為基礎(chǔ),其它有光學(xué)精密經(jīng)緯儀、精密水準(zhǔn)儀等測量工具。
(2)專門的測量手段和技術(shù)主要有液體靜力水準(zhǔn)測量、準(zhǔn)直測量、應(yīng)變測量、傾斜測量等,主要用于觀測河堤、大壩、橋梁、及各種基礎(chǔ)的沉陷和傾斜監(jiān)測,為解決各種工程變形的自動監(jiān)測或運(yùn)營中的測量任務(wù)提供了使用很好的技術(shù)手段。
(3)空間測量技術(shù)是指GPS衛(wèi)星定位測量和InSAR技術(shù),GPS測量導(dǎo)航技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)相結(jié)合,用GPS監(jiān)測可采用靜態(tài)相對定位和動態(tài)相對定位兩種數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行觀測,觀測數(shù)據(jù)絕對和相對精度能到到米級、厘米級甚至亞毫米級,現(xiàn)在數(shù)據(jù)解算和分析已提出了更高要求。InSAR技術(shù)就是干涉雷達(dá)測量方法,是依據(jù)同一地區(qū)的幾種SAR圖像為基本處理數(shù)據(jù),通過求取幾種SAR圖像的相位差,獲取了干涉圖像,然后經(jīng)過相位解纏,再從干涉條紋中獲取到地形高程數(shù)據(jù)的觀測新技術(shù)。利用InSAR新技術(shù)從而達(dá)到監(jiān)測點變形監(jiān)測目的。
(4)攝影測量和激光測距掃描技術(shù):利用攝影測量技術(shù)進(jìn)行變形監(jiān)測,就是通過象片測量方法,確定觀測點在空間坐標(biāo)位置,將起始點的或設(shè)計的數(shù)據(jù)值相比較,按照需要任務(wù)要求,確定觀測物的安全性、穩(wěn)定性。激光測距掃描測量它的原理是將激光相位測距裝置與光學(xué)轉(zhuǎn)動裝置集成的一種儀器,能夠?qū)χ車h(huán)境進(jìn)行二維掃描并且自動記錄,并具有測量精度高、測量速度快的優(yōu)點。
大尺度數(shù)字化測量是城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)的重要工作。傳統(tǒng)的技術(shù)測量方法無法滿足現(xiàn)代城市的發(fā)展和建設(shè),為了有效提高工程測繪的工作質(zhì)量,確保測繪工作的效率,采用現(xiàn)代測量技術(shù)方法完成數(shù)字顯示、數(shù)據(jù)處理技術(shù)。通過電子儀表、全站儀系統(tǒng)、ERP系統(tǒng),將數(shù)據(jù)搜集、繪制,實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的綜合處理過程。數(shù)字化測量不是單獨的計量,是通過各種現(xiàn)代技術(shù)綜合完成的測量,其中包含各種數(shù)據(jù)信息,通過自動化系統(tǒng)調(diào)節(jié)實現(xiàn)集成控制過程。在系統(tǒng)開發(fā)中,采用合理的工程測量數(shù)據(jù),確保城市不同地形的測量準(zhǔn)確程度,加強(qiáng)城市測量的標(biāo)準(zhǔn)劃分,確?,F(xiàn)代城市測量數(shù)據(jù)的合理性。建立合理的數(shù)據(jù)庫信息網(wǎng)絡(luò),通過基礎(chǔ)地理信息完善數(shù)據(jù)系統(tǒng)的準(zhǔn)確程度。
為了有效加強(qiáng)數(shù)字化信息技術(shù)的發(fā)展,我國長期致力于加強(qiáng)數(shù)字化測量軟件技術(shù)系統(tǒng)的研發(fā),通過大規(guī)模數(shù)字化測量系統(tǒng),對我國多個工程項目進(jìn)行測量,通過測量應(yīng)用,推廣測量技術(shù)的準(zhǔn)確性,實現(xiàn)工程測量標(biāo)準(zhǔn)的合理性。通過數(shù)字化測量技術(shù)的發(fā)展,實現(xiàn)數(shù)據(jù)工程測量的統(tǒng)一,改變我國工程測量技術(shù)的合理性,縮短工程測量技術(shù)之間的差距,提高工程測量研究開發(fā)的發(fā)展需求,擴(kuò)大我國專業(yè)技術(shù)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn),縮短與國際上數(shù)字測量技術(shù)之間的距離,盡快的完成數(shù)字化測量技術(shù)的發(fā)展,消除各種測量間隙問題,提高測量數(shù)據(jù)的技術(shù)準(zhǔn)確程度。
在工程測量中,使用衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù),對現(xiàn)有的地理位置、建筑設(shè)計進(jìn)行布局,確定其他各種項目的精度測定標(biāo)準(zhǔn)范圍,合理的規(guī)劃精度測量標(biāo)準(zhǔn),動態(tài)分析測量水平。通過衛(wèi)星測量定位系統(tǒng),完成建設(shè)測量技術(shù)的發(fā)展。我國工程采用衛(wèi)星定位系統(tǒng)測量較為廣泛,一些地理位置較差的地區(qū),利用衛(wèi)星定位測量可以有效的降低測量人員的傷亡數(shù)量?,F(xiàn)代工程測量中大型建筑的測量,都采用動態(tài)測量分析法,通過精度實測的方式,動態(tài)分析提高工程勘察測量效率。
綜上所述,即使當(dāng)今科學(xué)技術(shù)在不斷的創(chuàng)新與發(fā)展,還是需要工程技術(shù)人員開展更深一步的探索與研究,給工程測量技術(shù)可以更穩(wěn)定、更先進(jìn)的朝著自動化、數(shù)字化以及智能化的方向發(fā)展打下良好的基礎(chǔ),提高工程測量技術(shù)測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度,進(jìn)而推動社會的發(fā)展。
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呂健清(1982-),男,測繪工程師,本科,主要從事測繪,工程測量、地籍測量等工作。
P258
A
2095-2066(2016)13-0088-02
2016-4-2