付小紅，胡玉芳（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四〇二隊，湖南　長沙　410000）

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探討現(xiàn)代工程測量新技術(shù)的應(yīng)用

付小紅，胡玉芳（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四〇二隊，湖南長沙410000）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，現(xiàn)代工程測量技術(shù)在測量時間以及測量難度等方面有了長足發(fā)展。本文主要從現(xiàn)代工程測量的重要性入手，對現(xiàn)代工程測量新技術(shù)的類型進行闡述，并詳細介紹了現(xiàn)代測量技術(shù)的具體應(yīng)用，具有一定參考價值。

工程測量；新技術(shù)；具體應(yīng)用

1　引言

社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，為基礎(chǔ)工程建筑的建設(shè)打下了堅實的基礎(chǔ)，在一定程度上，提高了對工程設(shè)計、施工和測量上的要求。工程測量是工程設(shè)計和施工的重要基礎(chǔ)，有利于保障工程建設(shè)的整體質(zhì)量。一些現(xiàn)代新技術(shù)的探究和發(fā)展，能夠有效促進現(xiàn)代工程測量技術(shù)的廣范圍應(yīng)用，以此來實現(xiàn)對工程測量質(zhì)量和施工質(zhì)量的提高。如何根據(jù)工程實際特點，選用科學(xué)的測量技術(shù)進行工程測量工作，是現(xiàn)代工程測量企業(yè)面臨的首要問題。

2　工程測量的重要性

所謂的工程測量主要是指在工程建設(shè)的設(shè)計、施工和管理的階段，進行測量工作的方法和技術(shù)。無論是在何種工程建設(shè)中，工程測量是一項重要的基礎(chǔ)性工作，對保障工程建筑的整體質(zhì)量具有重要意義。根據(jù)工程建設(shè)的進行程序，可將工程測量劃分為以下幾個階段的測量：①規(guī)劃設(shè)計階段的測量.在這個階段主要是提供相應(yīng)的地形資料，獲取地形資料的方法主要是，在控制測量的基礎(chǔ)上，進行地面測圖或航空攝影測量；②施工興建階段的測量.在該階段測量的主要任務(wù)就是根據(jù)相關(guān)的設(shè)計要求，對建筑物各部分的平面位置和高度進行準(zhǔn)確的標(biāo)定，以此作為后續(xù)工程施工和安裝的主要依據(jù)。通常情況下，要先建立施工控制網(wǎng)，再根據(jù)工程的相關(guān)要求展開測量工作；③竣工后的營運管理階段的測量。該階段主要包括竣工的量、監(jiān)視工程安全狀況的測量。

工程測量對工程的設(shè)計及施工產(chǎn)生直接影響，在工程測量方面出現(xiàn)偏差，就會導(dǎo)致整個工程施工的失誤，從而影響工程的整體質(zhì)量。而工程的測量工作則是由設(shè)計轉(zhuǎn)為實物施工的重要步驟，其測量的是否準(zhǔn)確，直接決定了工程建筑質(zhì)量的好壞，因此，在工程建設(shè)中要實現(xiàn)對工程測量的全方面控制，以此來保障工程建筑的整體質(zhì)量。

3　現(xiàn)代工程測量新技術(shù)類型

3.1全球衛(wèi)星定位技術(shù)

全球衛(wèi)星定位技術(shù)具有測量時間短、使用方便等特點，主要是通過衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，來實現(xiàn)對工程建筑的實時動態(tài)測量。所謂的實時動態(tài)測量技術(shù)就是通過相關(guān)的測量軟件，在進行測量時需要在規(guī)定的基準(zhǔn)控制點，就可以完成相應(yīng)的測量工作，該技術(shù)有效避免了人力、物力及財力的浪費。圖1即為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)組成。

圖1　全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)組成

3.2地理信息技術(shù)

測繪測量是地理信息技術(shù)的基礎(chǔ)，主要利用計算機編程平臺，通過數(shù)據(jù)庫技術(shù)實現(xiàn)對測繪數(shù)據(jù)的儲存和使用。地理信息技術(shù)的本質(zhì)就是全球空間分析即時技術(shù)，在信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展的形勢下，該技術(shù)具有系統(tǒng)化、社會化及網(wǎng)絡(luò)化的特征。

3.3遙感技術(shù)

遙感技術(shù)的主要使用對象是物體。在工程測量中的應(yīng)用主要是通過波譜產(chǎn)生響應(yīng)不同的原理來識別不同的物體，遙感技術(shù)的分析原理主要是利用集合形態(tài)的物力性質(zhì)及物體的位置指標(biāo)等，進而實現(xiàn)對物體形態(tài)的測繪。遙感技術(shù)在遠程測量工程的應(yīng)用中具有重要作用。圖2為多源遙感影像技術(shù)。

3.4數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)

圖2　多源遙感影像技術(shù)

數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)是包含了全球衛(wèi)星定位技術(shù)、地球信息技術(shù)、遙感技術(shù)，因此數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)具有較高的自動化、電子化、數(shù)字化程度。數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)就是將數(shù)碼攝影設(shè)備作為主要工具，通過近景攝影測量軟件形成區(qū)域三維數(shù)字表面模型，實現(xiàn)高度測量。數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)在野外測量中起到很大作用，比如大比例地形圖測量、地籍測繪、變形測量等。

3.5現(xiàn)代工程測量原圖處理技術(shù)

在現(xiàn)代工程測量中，比較常用的測繪技術(shù)就是原圖處理技術(shù)，如果原圖處理需要數(shù)字化時，可以將各種地理信息技術(shù)系統(tǒng)充分利用起來，還包括對數(shù)字化儀器的利用?，F(xiàn)階段，利用數(shù)字化儀器的方法主要有：①掃描矢量化；②GPS數(shù)據(jù)輸入；③手持跟蹤數(shù)字化。這三種方法各有各的缺點和優(yōu)點，在工程的實際應(yīng)用中，應(yīng)用比較普遍的就是數(shù)字掃描矢量化軟件，該軟件能夠自動提取多邊形信息，因此，可高效、便捷、保真的實現(xiàn)數(shù)字化處理。

4　現(xiàn)代新技術(shù)在工程測量中的具體應(yīng)用

下文僅以GPS技術(shù)為例，具體探討了新技術(shù)在工程測量中實際應(yīng)用的要點。

4.1工程概況

該工程是某市的天然氣外環(huán)管網(wǎng)及區(qū)域中心城市輸氣干線工程，工程規(guī)模為：沿都市區(qū)外環(huán)高速公路敷設(shè)的都市區(qū)外環(huán)管網(wǎng)西段，其管徑為DN700、管道設(shè)計壓力為4.5MPa、管道長約89km（實際走線長度）。某加油站至高壓外環(huán)管線的管徑為DN500、管道設(shè)計壓力為4.5MPa、管道長約11km。

4.2GPS控制網(wǎng)的布設(shè)

GPS控制點的布設(shè)需要符合 《長距離輸油輸氣管道測量規(guī)范》的要求。如長輸管道線路長度超過30km，GPS控制點的布設(shè)要與國家控制點結(jié)合，進行聯(lián)測，并采取對應(yīng)的方法，進一步削弱長度變形。此外，在此工程中GPS控制網(wǎng)的布設(shè)還需要滿足以下幾個條件：①充當(dāng)導(dǎo)線啟閉點的GPS需要以成對的方式進行布設(shè)；②GPS控制網(wǎng)控制點盡量選擇在交通便利的位置，如果邊長比較大的話，則需要考慮到周圍的通信設(shè)施，如微波發(fā)射塔等；③所布設(shè)的每對點與相鄰對點之間的距離應(yīng)控制在10km以內(nèi)。

4.3分析靜態(tài)GPS工程測量

4.3.1GPS測量時間段的選擇

從該工程的概況可以看出，該管線沿線方向地形多樣，地貌復(fù)雜多變，為保證獲取數(shù)據(jù)的完整性與準(zhǔn)確性，需要選擇最佳的GPS控制測量時間。GPS測量時間段的選擇可以根據(jù)天氣預(yù)測情況和衛(wèi)星可見預(yù)報來確定，衛(wèi)星幾何分布狀態(tài)越好，則應(yīng)用GPS技術(shù)進行測量所獲得的定位精度就越高，在該工程中，主要通過分析衛(wèi)星狀態(tài)，在保證觀測窗口狀態(tài)良好的基礎(chǔ)上，合理安排工程測量的時間。

4.3.2基準(zhǔn)站架設(shè)

基準(zhǔn)站架設(shè)的位置選擇直接影響著GPS測量的質(zhì)量?；鶞?zhǔn)站架設(shè)位置的選擇與確定，除了要滿足GPS靜態(tài)觀測的基本條件外，還要將基準(zhǔn)站架設(shè)在地勢較高、周圍較寬闊的環(huán)境中，這樣方便電臺發(fā)射。為保證靜態(tài)GPS測量的精度，一般將接收機架設(shè)在各個測量段的中部位置，接收機可以架設(shè)在已知坐標(biāo)上，也可以架設(shè)于未知坐標(biāo)上。在該工程中，按照相關(guān)的設(shè)計要求，進行基準(zhǔn)站架設(shè)工作，保證了基準(zhǔn)站架設(shè)質(zhì)量。

4.4分析RTK測量

在該工程中，控制網(wǎng)布設(shè)時應(yīng)沿線路按點對布設(shè)，一級網(wǎng)絡(luò)RTK點對間的距離宜為8km左右，最長不應(yīng)超過10km（以確保流動站至參考站的距離不超過5km），二級單基準(zhǔn)站RTK點對間的距離宜為2～3km。組成點對的兩點間應(yīng)互相通視，一級平均間距宜為500m，二級平均間距宜為400m，相鄰點最短距離應(yīng)大于平均間距的1/2。采取RTK測量模式，在基準(zhǔn)點設(shè)置基準(zhǔn)站接收機，流動站接收機啟動后，進行系統(tǒng)設(shè)置并輸入相應(yīng)的設(shè)計參數(shù)。在完成流動站接收機設(shè)置后，進行流動站與坐標(biāo)系統(tǒng)的設(shè)置。為保證該工程RTK測量的準(zhǔn)確性，在進行測量時，需要注意以下幾點：

（1）在求轉(zhuǎn)化參數(shù)時，在測量過程中，解算轉(zhuǎn)化參數(shù)都需要選擇殘差較少，精度相對穩(wěn)定的控制點進行解算，最好是能夠加入多余觀測量，進行檢核；

（2）通過減少作業(yè)半徑，縮短基準(zhǔn)站與流動站之間的距離，其求得的結(jié)果精度越高；

（3）基準(zhǔn)站架設(shè)的位置需要選擇在地勢較高、周圍較為寬闊的環(huán)境中，從而確保電臺信號發(fā)射的穩(wěn)定性，保證信號接收的穩(wěn)定性；

（4）如測量環(huán)境中存在著干擾因素，應(yīng)適當(dāng)延長數(shù)據(jù)采集時間；

（5）在進行長輸管道地形圖繪制時，需要加強對圖形關(guān)鍵點的檢核，保證控制測量的精度。

在本工程中，測區(qū)內(nèi)有1：10000地形圖，可以利用該圖來進行線路勘察和測量的選點布設(shè)，通過布設(shè)測量控制網(wǎng)，并按照工程設(shè)計要求標(biāo)準(zhǔn)進行長輸管線工程測量，獲得相應(yīng)的測量結(jié)果，并將測量結(jié)果進行邊長和高差的檢核。

5　結(jié)語

總的來說，實現(xiàn)現(xiàn)代工程測量技術(shù)的合理有效應(yīng)用，有利于保障工程的整體質(zhì)量。隨著科技的發(fā)展和進步，能夠確保工程測量技術(shù)在工程的實際應(yīng)用中能夠發(fā)揮其最大價值，加強對現(xiàn)代工程測量技術(shù)的研究，是當(dāng)今時代發(fā)展必然的要求。現(xiàn)階段，一些較為先進的技術(shù)融入到工程測量中，從而進一步提高了工程測量工作的方便、快捷和高效，促進了工程建設(shè)行業(yè)的全面發(fā)展和進步。

［1］邱中軍.探討現(xiàn)代工程測量新技術(shù)的應(yīng)用［J］.信息系統(tǒng)工程，2013 （1）：100～101.

［2］劉蕓瑋.探討現(xiàn)代工程測量新技術(shù)的應(yīng)用［J］.城市建設(shè)理論研究：電子版，2014（29）：60.

［3］許欣欣.探討現(xiàn)代工程測量新技術(shù)的應(yīng)用［J］.工業(yè)b，2015（13）：63～64.

付小紅（1976-），女，工程師，本科，主要從事計算機制圖方面工作。

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2016-4-25