工程测量仪器的先进发展和应用现状

Question

如题所述

Answer 1

地面测量仪器的先进技术在工程测量中的应用
自20世纪80年代起，众多先进的地面测量仪器陆续出现，为工程测量提供了技术上先进的工具和手段。这些仪器包括光电测距仪、精密测距仪、电子经纬仪、全站仪、电子水准仪、数字水准仪、激光准直仪和激光扫平仪等。它们为工程测量现代化、自动化和数字化的发展奠定了基础，并改变了传统的工程控制网布设、地形测量、道路测量和施工测量等作业方式。三角网逐渐被三边网、边角网和测距导线网所取代；光电测距三角高程测量已取代了三、四等水准测量；具有自动跟踪和连续显示功能的测距仪在施工放样测量中得到应用；无需棱镜的测距仪解决了难以攀登或无法到达的测量点的测距问题；电子速测仪为细部测量提供了理想的仪器；精密测距仪的应用取代了传统的基线丈量。
GPS定位技术在工程测量中的应用
GPS定位技术由美国自20世纪70年代开始研发，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成。该系统具备海、陆、空全方位的三维导航与定位能力。随着GPS技术的不断改进和软硬件的完善，传统的以测角、测距、测水准为主体的地面定位技术正在逐步被以一次性确定三维坐标的高速、高精度、省费用、操作简单的GPS技术所取代。在中国，GPS定位技术已广泛应用于各个领域，包括国家大地网、城市控制网和工程控制网的建立与改造。石油勘探、高速公路建设、通信线路布局、地下铁路隧道贯通、建筑变形监测、大坝监测、山体滑坡监测、地震形变监测以及海岛或海域测量等领域也广泛使用GPS技术。随着DGPS差分定位技术和RTK实时差分定位系统的发展，以及美国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更广泛的应用前景。
数字化测绘技术在工程测量中的应用
数字化测绘技术在测绘工程领域得到了广泛的应用，推动了大比例尺测图技术向数字化、信息化的转变。传统的成图方法是一项结合脑力劳动和体力劳动的艰苦野外工作，并且还需要大量的室内数据处理和绘图工作，成图周期长，产品单一，难以满足快速发展的城市建设和现代化工程建设的需求。随着电子经纬仪、全站仪的应用和GEOMAP系统的出现，将野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪相结合，形成了一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑到绘图的自动测图系统。该系统的开发主要面向城市大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制，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。自20世纪80年代以来，中国的数字化测绘技术的开发研究和应用发展迅速，成效显著。由于技术标准和规范的不同，国外研究成功的数字化测绘系统不适合国情，难以推广应用，因此只能依靠自主研发。1987年，北京市测绘设计研究院在国内首先完成了“大比例尺数字化测图系统”（即DGJ）的软件开发，并通过技术鉴定，1990年被建设部列为第一批技术推广应用项目之一，在80多个城市及工程测量单位推广应用。同时，还有十几个大专院校、仪器公司和工程测量单位，先后开发和研制出多个类似的数字测图系统软件。
摄影测量技术在工程测绘中的应用
摄影测量技术在城市和工程测绘领域中得到了越来越广泛的应用。高质量、高精度的摄影测量仪器的研制生产，结合计算机技术中的应用，使得摄影测量能够提供完整的、实时的三维空间信息。这种技术不仅不需要接触物体，而且减少了外业工作量，具有测量高效、高精度，成果品种繁多等特点。在城市和工程大比例尺地形测绘、地籍测绘、公路、铁路以及长距离通讯和电力选线、描述被测物体状态、建筑物变形监测、文物保护和医学上异物定位等方面，摄影测量技术都起到了一般测量难以起到的作用，具有广泛的应用前景。由于全数字摄影测量工作站的出现，为摄影测量技术的应用提供了新的技术手段和方法，该技术已在一些大中城市和大型工程勘察单位得以引进和应用。航空摄影测量是进行城市大面积大比例尺地形图、地籍图测绘与更新以及大型工程勘测的重要手段与方法，它可以提供数字的、影像的、线划的等多种形式的地图成果。目前，中国有100多个城市或工测单位利用航测技术测制大比例尺地形图和地籍图，最大比例尺达到1/500。采用的仪器除了利用高精度的模拟测图仪和解析测图仪成图方法外，还使用立体坐标测图仪与微机连接进行数据采集，经微机数据处理输入绘图机自动绘图。