现代测量工程学发展现状与展望

2019-07-12

探索科学(学术版) 2019年11期

山东省煤田地质局第二勘探队山东济宁 272000

引言

1 测量工程概述

测量工程具有较强的专业性和技术性,一般情况下,测量工程也可称为工程测绘。测量工程专业涉及多门学科,总体来说,综合性较强。测量工程主要研究地理空间、电子信息与物体惯性等科学的基本理论与技术,并研究利用这些技术测定建筑物的三维特征及其与指定参考系的关系、运动物体的特征及其多维参数,研究这些技术在工程中应用的基本理论与方法。工程建筑的科学性和合理性需要测量工程数据做支撑。测量工程人员不仅需要有扎实的数学、外语和计算机能力,还要有较强的专业测绘技术,随着现代空间测量技术以及地理信息系统技术的不断发展,测量工程的技术性和专业性要求越来越高。通过测绘技术,空间地理位置及相关信息都可以实际反映在测绘图纸上,这些信息和要素是进行工程科学合理设计的关键。工程测绘图纸中会根据工程所在地的实际情况,将该地的地形地势、地表状况、周围环境状况等信息呈缩小版形式反映出来,生动准确的为工程设计和工程研究提供直观模型。到测量质量的标准与否,这是硬性条件,要方法、培养测量人员和改进测量设备入手,只有这样才能切实保证测量工程的科学性,因此,在人员配备上析,避免了实地勘测和考察以及相关的位置问题,在工程施工过程中,仍然需要测绘工程数据做为动态分析依据。与测量目标相关的各种因素复杂且多变但无论何种特征,在某种程度上都有共性,利用髙科技的地理信息分析系统借助科学方法可以将实际地形地表特征抽象出来利用软件进行分析,这样既节约了人力物力又提高了数据分析的准确性和效率。通常情况下测量工程的主要工作包括控制测量、线路测量、施工测量、碎步测量和施工效果放样测量过程中也要分析和处理相关的各种数据。

2 现代工程学的发展现状

2.1 地面三维激光扫描技术的应用在工程测量当中,地面三维激光扫描技术的应用主要包括数据采集、数据处理两个部分。其中,数据采集工作主要包括测量、扫描两个部分。在测量的过程中,不仅要充分考虑到平面数据,同时也要对地面高程数据进行测量。数据扫描的方式有两种:①三维激光逐步扫描;②标靶坐标扫描。由于不同的工程测量环境相差较大,大型工程需要多站扫描才能够完全覆盖研究对象,因此在扫描的过程中应格外注意拼接缝。为了确保每一站的数据扫描能够顺利连接,可采用数据拼接的方法,设置标靶数量,获得标靶的数据与空间位置,而后实现多站扫描图的拼接[2]。同时,不同的工程测量精度要求不同,在进行地面三维激光扫描之前,应明确扫描的精确度,使其符合工程标准,防止二次扫描事件的发生。从以上地面三维激光扫描步骤可以看出,扫描后的数据量十分庞大,需要大量存储空间与数据处理空间。传统的测绘软件是无法直接处理扫描数据的,需要将大量的点云数据导入后,对数据进行与处理工作,无规则抽析。根据实地工程地面勘测的情况,人工筛选数据,再进行平面图绘制。平面图绘制工作的开展需要依赖特定的软件平台,结合图例,将地面特征表示出来,根据实物的比例尺进行标定。而后结合高程数据,利用专业软件生成三角网模型,得到3D图像。完成后的三维图像可在软件操作下获取查看地表断面的数据情况,大大提高了工程测量数据的应用效率。

2.2 数字化绘图技术在进行工程测量过程中,绘图工作是极为重要的一个环节,在具体进行工程测量过程中科学应用数字化绘图技术,不仅能够实现绘图效率的有效提升,同时还可以进一步保障其精准度,简化传输和存储工作,具有较为广泛的应用。在具体进行绘图作业时,必须确保相关工作人员认真负责,全面收集工程信息,严格基于相关要求进行数据的采集工作,整理工作和录入工作,对其各环节工作水平进行更高程度的保障,以此为基础,能够进一步提升绘图质量,对施工现场地理面貌进行更为真实的呈现。在拟定草图时,数字绘图的有效应用能够在一定程度内规避一些问题,对其绘图中存在的失误进行及时修正,保障数字绘图质量。改技术具体包括电子平板模式和一体化模式两种,其中一体化模式具有更高的精确度,工作和维护也较为简单,具有较为广泛的应用。而电子平板模式通常具有较为突出的机动性和灵活性,反馈时间普遍较短,同时,成图具有较高的精确度。

2.3 GPS定位技术在工程测量中的应用 GPS定位技术是美国在20世纪70年代开始进行研制的,研制时间长达20年,耗费200亿美元的巨资,终于在20世纪90年代初全面建设完成。GPS定位技术可以进行海陆空三维导航,并且取代了以往长期使用的测角、测距等技术。GPS定位技术不仅具有精确的定位功能,还具有使用成本低和精度高的优点,也是其能取代传统测量方法的原因。目前,GPS定位技术已经被应用在各个领域,我国的城市控制网、工程控制网的建立和改造,石油勘察、高速公路建设、地下铁路建设等领域都利用GPS定位技术。随着GPS定位技术的发展,定位的精准度不断提升,在航空领域、实时导航、运载工具监控等方面都有很好的发展前景。