测量工程测量技术发展探讨

陈静

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摘要：在测绘界，人们把工程建设中的所有测绘工作统称为工程测量。实际上它包括在工程建设勘测、设计、施工和管理阶段所进行的各种测量工作。它是直接为各项建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测以及营运管理等一系列工程工序服务的。影响施工质量的重要因素之一就是工程测量技术的应用，为了保证工程的施工质量，必须通过一系列切实可行的措施，提高测量技术人员的素质和专业水平，从而保证工程测量的质量。本文分析了工程测量的应用，以及因为其重要性而在工程测量中采用的测绘技术及其发展。

关键词：工程测量；应用；发展方向

1.工程测量的应用

测量学是研究对地球整体及其表面和外层空间中的各种自然和人造物体上与地理空间分布有关的信息进行采集处理、管理、更新和利用的科学和技术。一般的工程建设基本上可以分为三个阶段，即规划设计阶段、建筑施工阶段及经营管理阶段。

1.1工程勘察设计阶段的应用

任何一项工程都需按照设计与实际环境相结合进行选址与勘测设计，在勘察设计阶段的主要测量工作包括：提供各种比例尺的地形图与数字地形资料，并为工程地质勘探、水文地质勘探以及水文测验等进行测量。对于重要的工程或在地质条件不良的地区进行建设，还要对地层的稳定性进行观测。

1.2运营管理阶段的应用

工程竣工后，需要测绘工程竣工图或进行工程最终定位测量，作为工程验收和移交的依据。对一些大型工程和重要工程，还需对其安全性和稳定性进行周期性监测，为工程的安全运营提供保障。工程运营管理阶段测绘的主要任务是工程建筑的变形观测。针对不同的工程对象，需要采用不同的测量方式。

1.3工程施工建设阶段的应用

施工建设阶段需要将工程中设计目标的位置标定在现场，作为实际施工的依据。在施工过程中还需对工程进行监理检测，以确保工程的质量。工程施工建设阶段的测量工作主要分为施工测量和监理测量两部分。施工测量的主要内容为施工控制网的建立和施工放样；监理测量的工作主要为检查并审核施工测量数据。

2.工程测量技术的实际应用

工程测量是保证当前地形和地理因素对施工影响降低到最低的关键，更是保证工程良好进行的前提和基础，工程测量技术是服务于工程建设的一种测绘技术，它的发展与测绘科学技术和工程建设的发展密切相关。

2.1遥感技术已经得到了普及，其中激光雷达（LIDAR）是一种主动遥感技术。这种技术使用激光脉冲定向照向地面（或目标）并测量脉冲返回的时间，通过处理每个脉冲返回的时间，计算传感器到地面（或目标）不同表面之间的各种距离。LIDAR系统作为一种三维数据采集装置，由于激光脉冲不易受阴影和太阳高度角的影响，从而大大提高了数据采集的质量。LIDAR系统应用多光束返回采集高程，数据密度可达到常规摄影测量的3倍，可提供理想的数字高程模型DEM，大大提高了正射影像纠正精度。LIDAR数据的地理信息经软件处理，可以直接与其他类型要素或影响数据合并，生产内容更为丰富的各类专题地图。

2.2深层沉降仪是用来精确测量基坑范围内不同深度处各土层在施工过程中沉降或隆起数据的仪器。它由对磁性材料敏感的探头和带刻度标尺的导线组成。当探头遇到预埋在预定深度钻孔中的磁性材料圆环时，沉降仪上的蜂鸣器就会发出叫声。此时测量导线上标尺在孔口的刻度以及孔口的标高，即可获得磁性环所在位置的标高。通过对不同时期测量结果的对比与分析，可以确定各土层的沉降（或隆起）结果。深层沉降观测过程分为井口标高观测和场地土深层沉降观测两大部分。井口标高观测按常规光学水准观测方法进行。

2.3由于GPS的独特性，使其在水利水电测量中也有广阔的应用。由于GPS测量仪在水利水电工程中的应用，测量不再受到地形地势等条件的影响，通过控制测量的观测方法和布局类型，大大减少了传统测量中的传算点和过度点的测量工作，使控制选点变的较为灵活。并且控制测量也可以不受到时间、天气等自然条件的影响了。特别是在中小型水利水电工程中，GPS测量技术的优点体现的更为明显。因为在中小型水利水电项目中，控制测量的方法得到了极大的简化，也可以根据需要选择布点，在此应用GPS高精度的特点，测量工作可以大量节省人力资源和减小工作的时间和劳动的强度。

2.4地下管线是城市基础设施的重要组成部分。其空间地理位置及属性是城市规划建设管理的重要信息。管线探测，主要是在非开挖的情况下探测地下管线的走向及埋深，一般采用管线探测仪探测。管线探测仪根据探测原理分为两类。一类是利用电磁感应原理探测金属管线、电（光）缆，以及一些带有金属标志线的非金属管线，这类简称管线探测仪；另一类是利用电磁波探测所有材质的地下管线，也可用于地下掩埋物体的查找，俗称雷达，也被称为管线雷达。管线探测仪一般由两大部分组成：1.发射机：给被测管线施加一个特殊频率的信号电流，一般采用直连法、感应法和夹钳法三种激发模式2.接收机：接收机内置感应线圈，接收管道的磁场信号，线圈产生感应电流，从而计算管道的走向和路径。一般有三种接收模式：峰值模式（最大值）、谷值模式（最小值）、宽峰模式；另外现在更先进的仪器一般都带有峰值箭头模式（结合了峰值与谷值两者的优点，使操作更直观）以及罗盘导向（用于指明管线的走向）。其它还有一些附件，配合两大组成部分的使用。地下管线探查方法包括：明显管线点的实地调查、隐蔽管线点的物探调查和开挖调查。这三种方法往往需要结合进行。

2.5水下地形测量是江河湖泊与海洋开发的前期基础性工作。水下地形测量主要包括定位和测深两个部分。目前的水上定位手段主要采用卫星定位的形式。测深主要靠回声测深仪或多波束测深系统进行。回声测深仪利用水声换能器垂直向下发射声波并接收水底回波，根据回波时间和声速来确定被测点的水深，通过水深的变化就可以了解水下地形的情况。多波束测深系统能一次给出与航线垂直的平面内几十个甚至百余个海底被测点的水深值，形成一定宽度的全覆盖的水深条带，可以比较可靠地反映出水下地形的细微起伏，比单波束的水深测量确定水下地形更真实。水下地形测量的一般模式是利用GPS测定水底点的平面位置，利用测深仪测定水底点的深度，附之以瞬时潮位资料，获得点位的高程。当验潮条件不具备时，该模式将不能获得测点的高程。目前出现了一种无验潮模式下的水下地形测量模式，它不用专门测定潮位，而直接利用动态GPS技术测量换能器的平面位置和高程，利用测深仪测得水深，辅之以姿态测量和补偿，计算获得高精度的水底点高程。

3.工程测量新技术发展方向

全球卫星定位技术的发展为工程测量提供了一种新的测量技术手段，使工程测量发生了革命性变革，并且为测量成果质量的稳定、可靠和作业效率的提高提供了有力保障。工程测量技术的发展不断地对工程测量提出新的要求，给工程测量带来了严峻的挑战和极好的机遇。定位系统（GPS）、摄影测量与遥感（RS）、管线探测和激光雷达等先进技术的发展，使工程测量的手段、方法和理论产生了深刻的变化。工程测量的领域在进一步扩展，正朝着测量数据采集和处理的自动化、实时化和数字化方向发展。在这种状况下，要求我国的工程测量人员必须随着测量技术的发展不断更新自己的技术水平，只有这样才能够对新的测量设备进行正确的操作，在工程测量工作的开展中才能提供精确的数据，为工程的施工创造良好的条件。

结语

工程测量工作是贯穿于工程施工各个阶段的一项基础控制工作。近年来，随着科学技术的发展，工程测量在其技术手段及测量设备等方面都发生了根本性的变化。笔者基于工程测量多年的工作经验，并翻阅大量的相关文献，简单阐述了工程测量技术的应用，并对近年来工程测量工作中采用的一些新技术进行探讨，旨在抛砖引玉，以求金言。

参考文献

[1]注册测绘师资格考试《测绘综合能力》测绘出版社

[2]GB50026-2007《工程测量规范》