崔芳銘

（遼寧晟華城科檢驗(yàn)檢測(cè)有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110168）

近代建筑工程測(cè)繪技術(shù)水平隨著光學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和人造地球衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展得到了迅速地提高。隨之而來(lái)的是他對(duì)操作技術(shù)水平要求的升高，例如觀測(cè)、計(jì)算、繪圖、計(jì)算機(jī)和各種精密儀器的作業(yè)。應(yīng)如何熟悉操作這些新技術(shù)，并將這些新技術(shù)應(yīng)用于工程測(cè)量工作中去，是本文所要探討的內(nèi)容。

1 高程測(cè)量

高程是確定地面點(diǎn)相對(duì)位置的三個(gè)基本要素之一。根據(jù)所用儀器的不同，高程測(cè)量的方法可分為三角高程測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量和氣壓高程測(cè)量。水準(zhǔn)測(cè)量是最常用且精度較高的高程測(cè)量方法。下面主要介紹三種比較先進(jìn)的水準(zhǔn)儀器。

1.1 自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀

自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀因內(nèi)部補(bǔ)償器的作用，其是用設(shè)置在望遠(yuǎn)鏡內(nèi)的自動(dòng)補(bǔ)償器代替水準(zhǔn)管，操作簡(jiǎn)單，觀測(cè)速度顯著提升[1]。

1.2 精密水準(zhǔn)儀

精密水準(zhǔn)儀與DS3水準(zhǔn)儀在構(gòu)造方面的主要區(qū)別是精密水準(zhǔn)儀裝有光學(xué)測(cè)微器。精密水準(zhǔn)儀較DS3水準(zhǔn)儀有更好的光學(xué)和結(jié)構(gòu)性能，如望遠(yuǎn)鏡孔徑大于40 mm，放大率達(dá)40倍，符合水準(zhǔn)管分劃值為 （6″-10″） /2 mm，同時(shí)具有儀器結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，水準(zhǔn)管軸與視準(zhǔn)軸關(guān)系穩(wěn)定等特點(diǎn)。精密水準(zhǔn)儀通常與精密水準(zhǔn)尺配合使用。

1.3 數(shù)字水準(zhǔn)儀

數(shù)字水準(zhǔn)儀結(jié)合了現(xiàn)代電子技術(shù)和CCD 技術(shù)，其采用條形碼分劃水準(zhǔn)尺和圖像處理電子系統(tǒng)構(gòu)成光機(jī)、電及信息存儲(chǔ)與處理的一體化水準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)。數(shù)字水準(zhǔn)儀的特點(diǎn)：智能化識(shí)別， 避免人為讀數(shù)誤差；效率高、精度高；可自動(dòng)記錄、檢核、處理和存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)采集和處理的一體化；數(shù)字水準(zhǔn)儀一般是設(shè)置有補(bǔ)償器的自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀，當(dāng)采用普通水準(zhǔn)尺時(shí)，數(shù)字水準(zhǔn)儀又可當(dāng)作普通自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀使用[2]。鑒于此，數(shù)字水準(zhǔn)儀在很多工程項(xiàng)目中被廣泛應(yīng)用。

2 角度測(cè)量

設(shè)計(jì)圖上建筑物的位置，除了高度關(guān)系外，更主要的是由角度和距離來(lái)確定的平面位置關(guān)系。建筑工程可測(cè)量很多場(chǎng)合，比如，建筑物定位放線、道路及管道的中線測(cè)量、建筑物垂直度的控制與檢測(cè)等，幾乎都必須通過(guò)測(cè)設(shè)角度來(lái)解決問(wèn)題。因此，角度測(cè)量是施工測(cè)量的一個(gè)重要內(nèi)容。經(jīng)緯儀是最常用和精度較高的角度測(cè)量方法。

電子經(jīng)緯儀是利用光電轉(zhuǎn)換原理和微處理器自動(dòng)測(cè)量度盤(pán)的讀數(shù)并將測(cè)量結(jié)果顯示在儀器顯示窗上，如將其與電子手簿連接，可以自動(dòng)儲(chǔ)存測(cè)量結(jié)果[3]。這種測(cè)量?jī)x器與傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器相比，不僅能夠消除人為操作所造成的誤差影響，提高測(cè)量精度，而且能夠使得測(cè)角過(guò)程自動(dòng)化，因而可以減輕測(cè)量工作的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高作業(yè)效率。需要指出的是隨著全站儀 （電子經(jīng)緯儀與測(cè)距儀的組合體） 的廣泛應(yīng)用，電子經(jīng)緯儀已逐漸退出市場(chǎng)。

3 距離測(cè)量

在建筑工程測(cè)量中，除了通過(guò)測(cè)量高差來(lái)確定點(diǎn)的高程和通過(guò)測(cè)量水平角來(lái)確定點(diǎn)的平面位置外，常常還要通過(guò)測(cè)量距離來(lái)確定點(diǎn)與點(diǎn)之間的直線長(zhǎng)度。距離測(cè)量是建筑工程測(cè)量的一項(xiàng)重要工作?？梢哉f(shuō)，建筑物設(shè)計(jì)位置的地面標(biāo)定，往往都要通過(guò)量距來(lái)最后實(shí)現(xiàn)。在建筑工程中，測(cè)量距離主要有鋼尺量距、普通視距測(cè)量以及光電測(cè)距儀測(cè)距三種方法?，F(xiàn)代建筑工程距離測(cè)量主要應(yīng)用電子測(cè)距儀器。

為了提高測(cè)距速度和精度，降低測(cè)距人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，科研人員發(fā)明了能代替鋼尺的電子測(cè)距儀器——電磁波測(cè)距儀。電磁波測(cè)距 （簡(jiǎn)稱EDM） 是用電磁波 （光波或微波）作為載波，傳輸測(cè)距信號(hào)，以測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間距離的一種方法。與傳統(tǒng)的鋼尺量距和視距測(cè)量相比，EDM具有精度高、測(cè)程長(zhǎng)、作業(yè)快、幾乎不受地形限制等優(yōu)點(diǎn)[4]。

4 地形圖的測(cè)繪

隨著測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的成圖方法已經(jīng)發(fā)生了根本的變化，手工成圖方法已很少采用。地形圖測(cè)繪的數(shù)據(jù)采集、資料整理、編輯成圖已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)化，從而大大縮短了出成圖周期。

4.1 室內(nèi)作業(yè)數(shù)據(jù)采集

由于數(shù)字化儀的出現(xiàn)，對(duì)于原有地形圖的修測(cè)提供了很大的方便。現(xiàn)代數(shù)字化儀的基本部件包括圖形操作定標(biāo)器和感應(yīng)板。操作定標(biāo)器常見(jiàn)的有4鍵和16鍵，其上有透明十字絲用來(lái)瞄準(zhǔn)定標(biāo)用，是數(shù)字化手工輸入的部件。感應(yīng)板是數(shù)字化儀的重要部件，其決定數(shù)字化儀的精度和圖面。感應(yīng)板上設(shè)有軟菜單，用來(lái)配置數(shù)字化儀的各種性能參數(shù)，這些配置主要是根據(jù)不同的應(yīng)用軟件而設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，不同品牌的數(shù)字化儀設(shè)置方法也不同。

4.2 野外數(shù)據(jù)采集

采集數(shù)據(jù)的方法隨著野外作業(yè)的方法和使用的儀器設(shè)備不同可以分為下面三種形式。

（1） 普通地形圖測(cè)圖方法。此方法是通過(guò)使用普通的測(cè)量?jī)x器來(lái)完成，將外業(yè)觀測(cè)結(jié)果手工記錄到手簿中，然后進(jìn)行內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的處理，最后錄入到計(jì)算機(jī)，此方法煩瑣，且容易產(chǎn)生人工誤差。

（2） 通過(guò)使用測(cè)距經(jīng)緯儀和電子手簿來(lái)完成采集。采用測(cè)距經(jīng)緯儀來(lái)進(jìn)行觀測(cè)，如距離、水平向等，用電子手簿對(duì)野外觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的記錄和計(jì)算，并保存結(jié)果。然后將電子手簿中的觀測(cè)數(shù)據(jù)或經(jīng)處理后的結(jié)果錄入計(jì)算機(jī)中，以備使用[5]。

（3） 應(yīng)用先進(jìn)的儀器進(jìn)行測(cè)量成圖。目前比較常用的是全站儀或GPS等進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)傳輸軟件傳到計(jì)算機(jī)上，再運(yùn)用專業(yè)的繪圖軟件進(jìn)行成圖，能得到精度很高的數(shù)字化地形圖。其中，全站儀使用非常方便，功能靈活，是目前所有數(shù)字測(cè)圖中精度最高的。GPS-RTK技術(shù)近年較為常用，其不僅接收來(lái)自參考站 （基準(zhǔn)站） 的數(shù)據(jù)，還可直接接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的觀測(cè)數(shù)據(jù)，組成相位差分觀測(cè)值，并可進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，能夠?qū)崟r(shí)提供測(cè)點(diǎn)在指定坐標(biāo)系的三維坐標(biāo)。此方法可明顯提高作業(yè)效率，目前已被廣泛應(yīng)用于野外開(kāi)闊地區(qū)的地面數(shù)字測(cè)圖工作中。

5 結(jié)語(yǔ)

測(cè)量工作是一項(xiàng)比較艱苦的工作，無(wú)論是野外的勘測(cè)，還是施工現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量，常常是白天外業(yè)觀測(cè)，夜間還需要進(jìn)行內(nèi)業(yè)計(jì)算和制圖，而測(cè)繪新技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展大大地減輕了測(cè)量人員的工作量，提高了他們的工作效率，從而加速了我們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)。因此，我們應(yīng)該不斷地學(xué)習(xí)并掌握先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)并對(duì)將其應(yīng)用與工程測(cè)量進(jìn)行研究，以使我國(guó)工程測(cè)量技術(shù)不斷發(fā)展提高。