精密工程测量的详细运用及未来发展

精密工程测量的详细运用及未来发展摘要：文章浅述了精密工程测量在较为科学的地面测量仪器、三维工业测量技术、GPS定位技术、数字化测绘技术、数据库技术与GIS技术和大型精密精密工程测量的运用。最终提出精密工程测量科学的未来发展。关键词：精密工程测量学；运用；发展精密工程测量科学是探索地球空间中详细几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测量实现的理论办法及科学技术的一项运用行科学。它着重对建筑工程、器械和设施加以探究服务对象。精密工程测量科学关键包含工程建筑为对象的精密工程测量和以设备与机器装配为对象的工业测量两个主要方面。在学科上可划分为普通精密工程测量和精密精密工程测量。精密工程测量科学的重要工作是对各种工程建设供应测绘保障，满足工程所提出的要求。精密精密工程测量代表着精密工程测量学的发展方向，大型特种精密工程建设是促进精密工程测量学科发展的动力。一精密工程测量学在现实工作中的详细运用1、先进的地面测量仪器在精密工程测量中的运用⑴电子经纬仪和全站仪的运用，是地面测量技术进步的重要标志之一。电子经纬仪具有自动记录、自动改正仪器轴系统差、自动归化计算、角度测量自动扫描、消除度盘分划误差和偏心差等优点。⑵激光水准仪、全自动数字水准仪、记录式精密补偿水准仪等仪器的出现，实现了在几何水准测量中自动安平、自动读数和记录、自动检核测量数据等功能，使几何水准测量向自动化、数字化方向迈进。⑶陀螺经纬仪是用于矿山、隧道等精密工程测量的另一类主要的地面测量仪器，新一代的陀螺经纬仪是由微机控制，仪器自动、连续地观测陀螺的摇动并能补偿外部的干扰，观测时间短、精度高，如Cromad陀螺经纬仪在7min左右的观测时间能获取3″的精度，比传统陀螺经纬仪精度提高近7倍，作业效率提高近10倍，标志着陀螺经纬仪向自动化方向迈进。2、三维工业测量技术的兴起和运用80年代以来，随着高新技术的发展和社会的进步，现代工业生产进入了一个新的阶段，三维工业测量系统是以电子经纬仪或近景摄影仪为传感器，在电子计算机的支持下而形成的三维测量系统，主要运用于以下的工业领域：汽车、飞机工业及空间技术等方面设计、试验、制造、组装过程中的测量和定位；工业用机器人的检测；卫星接收天线安装和维护的精度检测；生产自动化过程、生产过程控制、生产质量检验与检测的动态测量；负荷试验中变形与应变测定。三维工业测量系统分为两大类，以电子经纬仪为传感器的工业大地测量系统和以近景摄影机为传感器的工业摄影测量系统。工业摄影测量系统，通常是以近景摄影的方式实现的，其优点是通过像片提供大量信息，施测周期短，可在瞬间完成测量全过程，可对动态目标进行测量，可以多重摄影，有多余观测值，精度可靠。我国的工业摄影测量系统一般精度较低，但也较多地得到运用并取得显著成效。3、GPS定位技术在精密工程测量中的运用80年代以来，随着GPS定位技术的出现和不断发展完善，使测绘定位技术发生了革命性的变革，为精密工程测量提供了崭新的技术手段和方法。长期以来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术，正在逐步被以一次性确定三维坐标的、高速度、高效率、高精度的GPS技术所代替，同时定位范围已从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间；定位方法已从静态扩展到动态；定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设的广阔领域。在我国GPS定位技术的运用已深入各个领域，随着DGPS差分定位技术和RTK实时差分定位系统的发展和美国AS技术的解除，单点定位精度不断提高，GPS技术在导航、运载工具实时监控、石油物探点定位、地质勘查剖面测量、碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的运用前景。4、数字化测绘技术在精密工程测量中的运用大比例尺地形图和工程图的测绘，是城市与精密工程测量的重要内容和任务。常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作，同时还有大量的室内数据处理和绘图工作，成图周期长，产品单一，难以适应飞速发展的城市建设和现代化工程建设的需要。随着电子经纬仪、全站仪的运用和GEOMAP系统的出现，把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来，形成一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。系统可直接提供纸图，也可提供软盘，为专业设计自动化，建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。根据调研的不完全统计，目前我国有60%城市与精密工程测量单位已不同程度的运用数字化测绘技术。5、摄影测量技术的运用摄影测量由于高质量的摄影机，高精度测量仪器和GPS以及计算机技术的运用，加上软件的不断改进和完善，测量精度和效率显著提高。摄影测量技术由于可以提供实时的三维空间信息，无需接触被测物体，以及野外工作量少、效率高和成果品种多等优点，具有广泛的运用前景。近几年由于全数字摄影测量工作站的出现，为摄影测量技术运用提供了崭新的技术手段和方法。同时，由于GPS技术在摄影测量中的运用，大量减少野外控制点的连测，大大提高了航测的效率与效益，开创了摄影测量向自动化、数字化方向迈进。在国际上，如瑞士、美国、加拿大一些仪器厂商都先后研制和推出全数字摄影测量系统，并得到有效的推广与运用。6、数据库技术与GIS技术的运用随着测量数据采集和数据处理的逐步自动化、数字化，测量工作者如何更好地使用和管理好长期积累或收集的大量测绘信息，更好地为经济建设和国防建设服务，其最有效的方法是利用数据库技术或GIS技术建立数据库或信息系统。我国有关高等院校或科研部门也积极开发GIS技术的运用研究，研制具有我国特色的GIS软件，武汉测绘科技大学、北京大学等研制的GIS软件具有较高水平，获得国家科委等主管部门的好评，结束了我国没有自己GIS软件的历史，标志着我国GIS技术研究与运用进入新阶段。GIS作为信息科学和信息产业的一部分，在面向21世纪这个信息社会里的价值是不容怀疑的。为了使GIS技术在国民经济建设和社会进步中更好地发挥作用，政府和有关主管部门应给予重视和支持，各有关专业部门要加强合作，努力开创地理信息产业发展的新局面，去迎接信息时代的到来。7、大型与精密精密工程测量的运用改革开放以来，随着国民经济建设的飞速发展，大型工程建设、超高层建筑物与构筑物建设、大坝变形监测以及自动化生产线和超高精度的设备安装等愈来愈多，对精密工程测量工作者来说是实践的极好机会，也是极大的挑战。许多精密工程测量科技人员发挥了自己的聪明才智，以创造性的劳动，大胆地进行技术革新或技术攻关，解决各种技术难题，为各项大型和精密工程建设提供了可靠的测绘技术保障，出色地完成各项精密工程测量任务。上海东方明珠电视塔、北京中央电视塔、广州国际金融中心大厦等超高建筑物或构筑物在全国不断涌现，表明我国建筑设计、施工水平已达到国际先进水平，也表明为设计、施工提供测绘保障的精密工程测量也达到先进水平。如广州国际金融中心大厦为103层，主层建筑物高432m，经过精密工程测量工作者的努力，各层中心偏差均在0～9mm，保证了大厦的建筑质量。摆在我们面前的任务是：大力促进精密工程测量技术方法与手段的更新换代，积极推动新技术的推广与运用，充分利用GPS技术、GIS技术、数字化测绘技术、摄影测量技术、RS技术、“3S”集成技术及地面测量先进技术设备，把传统的手工测量向电子化、数字化、自动化方向发展；同时加强相关学科的研究，不断拓宽精密工程测量服务新领域，开创精密工程测量发展新局面，为推动我国精密工程测量科技进步而努力奋斗。二精密工程测量学的发展展望展望21世纪,精密工程测量将在以下方面将得到显著发展：测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展，其运用范围将进一步扩大，影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强。在变形观测数据处理和大型工程建设中，将发展基于知识的信息系统，并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合，解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。精密工程测量将从土木精密工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量，如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理。GPS、GIS技术将紧密结合工程项目，在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为精密工程测量学专业教育的重要内容。三结束语精密工程测量科学的进步关键体现在从一维、二维到三维和四维，以点出发发展到面的信息获得，从静态转向动态，从后处理向切实处理转变，从人的观察到机械自动观察，从大型特种工程到人体测量施工作业，从高空到地面、地下以及水下，从人工量测到遥测，从短期观察到长时间观察。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。精密工程测量学科的不断进步可以直接对完善人类的整体生活氛围、提升人类的生活质量发挥了非常关键的作用。参考文献：[1]李青岳.精密工程测量学[M].测绘出版社,2008.[2]顾孝烈.测量学[M].同济大学出版社,2002.[3]王丹.精密工程测量的发展与需求[J].测绘通报，2003,(4).