工程測量是具有悠久歷史的應用科學和技術,它的研究和服務范圍貫穿在現(xiàn)代工程建設和國防建設的規(guī)劃和運營的整個過程中。隨著當代科學技術的進步,尤其是微電子技術、激光技術、計算機技術、空間技術、網絡和通信技術的飛速發(fā)展和應用,極大地推動了整個測繪科學技術的發(fā)展,從理論體系到應用范圍都發(fā)生了巨大的變化和進步,亦為工程測量學科的理論和技術的發(fā)展提供了堅實的基礎。
工程測量技術發(fā)展的幾個主要方面:
1.先進的測量儀器在工程測量中的廣泛應用
先進的測量儀器在工程測量中的廣泛應用,使野外數(shù)據采集手段向現(xiàn)代化、自動化、數(shù)字化、一體化方向發(fā)展。自20世紀80年代以來,許多先進測量儀器陸續(xù)出現(xiàn),并且很快在工程測量各個領域得以引進與應用,為工程測量提供了先進的工具和手段,如光電測距儀,精密激光測距儀,數(shù)字水準儀以及由電子經緯儀,光電測距儀與數(shù)據記錄裝置集成的全站儀和電子數(shù)字水準儀等的出現(xiàn),并成為城市和各類工程測量、施工( 竣工)測量、地籍(房產)測量以及各類線路測量( 地上,地下,架空)、礦山測量等領域的常規(guī)使用儀器,給工程測量帶來了巨大的變化,改變了傳統(tǒng)的工程測量作業(yè)方式。
2.數(shù)字化測繪技術在測繪工程領域中的廣泛應用
數(shù)字化測繪技術已在測繪工程領域得以廣泛應用,使大比例尺測圖技術向數(shù)字化、信息化發(fā)展。大比例尺地形測繪和工程圖測繪,歷來是城市與工程測量的重要內容和任務。利用傳統(tǒng)的方法工作存在勞動強度大、質量控制難、功效低等缺點。隨著中國城市化和工程建設規(guī)模的不斷擴大,對大比例尺地形圖的需求量日益增大,同時對地形圖的更新周期要求也越來起短,因此都希望要盡量縮短成圖周期和實現(xiàn)成圖自動化,才能更好地滿足各方面的需求。隨著電子經緯儀、全站儀的應用,尤其自動跟蹤全站儀的推出和GPS RTK 實時動態(tài)定位技術以及先進的數(shù)字化測圖系統(tǒng)和電子平板測繪模式的應用,實現(xiàn)了地形圖從野外(或室內)數(shù)據采集、數(shù)據處理、圖形編輯和自動繪圖的自動化成圖。并可直接提供紙圖,亦可提供軟盤,為專業(yè)設計自動化、建立專業(yè)數(shù)據庫和基礎地理信息系統(tǒng)以及勘測設計一體化打下了基礎。
3.衛(wèi)星測量(GPS)定位技術在工程測量中的廣泛應用
80年代以來,隨著GPS定位技術的問世,并不斷發(fā)展完善,導致了傳統(tǒng)的測繪定位技術發(fā)生了革命性的變革,它不僅對大地測量而且對工程測量的發(fā)展也產生了深遠的影響,使測繪科學技術進入一個嶄新的時代。由于它具有高精度、高效率、高速度和高效益并能一次性提供三維坐標等優(yōu)點,所以很快被測繪部門所青睞,并為工程測繪提供了一種嶄新的技術和方法。
4.精密工程測量與工業(yè)測量的發(fā)展
隨著國民經濟建設的飛速發(fā)展,大型工程建設( 如大型橋梁、高聳建構筑物、地下工程、大型水利樞紐工程等)以及工業(yè)自動化生產線和超高精度的設備安裝( 如飛機和汽車的安裝、核電站工程安裝、輪胎制造、工件測量等)及大型工程建造與運營過程的安全監(jiān)測等不斷增加,都對工程測量工作提出了新的更高的特殊要求。為了保證這些規(guī)模巨大、技術先進、設備精尖和生產過程高度自動化的建設工程和工業(yè)生產,按設計要求順利施工、安裝和正常生產運營,并保證質量和安全,需要采用高精度的特殊方法進行測量保障,便形成了特種精密工程測量和工業(yè)測量。特種精密工程測量是將現(xiàn)代大地測量學和計量學等學科最新成就結合起來,運用現(xiàn)代測繪技術新理論、新方法和新技術,使用專用的儀器和設備,以高精度與高科技的特殊方法和技術,應用于特種工程和工業(yè)生產的測量工作。
測量機器人將作為多傳感器集成系統(tǒng)在人工智能方面得到進一步發(fā)展,其應用范圍將進一步擴大,影像、圖形和數(shù)據處理方面的能力進一步增強。在變形觀測數(shù)據處理和大型工程建設中,將發(fā)展基于知識的信息系統(tǒng),并進一步與大地測量、地球物理、工程與水文地質以及土木建筑等學科相結合,解決工程建設中以及運行期間的安全監(jiān)測、災害防治和環(huán)境保護的各種問題。
大型復雜結構建筑、設備的三維測量,幾何重構及質量控制,以及由于現(xiàn)代工業(yè)生產對自動化流程,生產過程控制,產品質量檢驗與監(jiān)控的數(shù)據與定位要求越來越高,將促使三維業(yè)測量技術的進一步發(fā)展。工程測量將從土木工程測量、三維工業(yè)測量擴展到人體科學測量。 多傳感器的混合測量系統(tǒng)將得到迅速發(fā)展和廣泛應用,如 GPS 接收機與電子全站儀或測量機器人集成,可在大區(qū)域乃至國家范圍內進行無控制網的各種測量工作。
GPS、GIS 技術將緊密結合工程項目,在勘測、設計、施工管理一體化方面發(fā)揮重大作用。在人類活動中,工程測量是無處不在、無時不用,只要有建設就必然存在工程測量,因而其發(fā)展和應用的前景是廣闊的。