新型测量仪器应用下的工程测量改革

[摘 要]科技的发展促进了人类生产技术的创新，现代工程测量在融入新的科技成果后，相较于传统的工程测量方法，产生了较大的改革。本文以新型测量仪器对于工程测量的改革为主要研究内容，着重阐述了现代工程测量的所表现出的数字化、模型化、可重构以及实时化改革，对于相关工程建设人员有一定参考意义。

[关键词]工程测量；新型仪器；应用；改革

中图分类号：G642.4；P258-4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0099-01

1.引言

随着我国国民经济的不断向前发展，各类工程建设也如雨后春笋般涌现出来，作为贯穿整个工程建设阶段，特别是为工程前期做好施工准备的重要一环，工程测量越来越成为一项工程建设中的重要方面之一。现代科技改变了人类的各个方面，就工程测量领域而言，在现代科技的背景下新型测量仪器也在不断地出现。相较于早期的工程测量而言，现代工程测量产生了很多新的变革，这些变革的出现带动了工程建设的发展，有助于更加准确的进行工程建设施工。但新的变革往往有新的技术出现，为了能够使相关工程人员更加全面具体的了解现代工程测量技术，有必要就当前新型测量仪器应用下的工程测量改革进行探讨。

2.工程测量涉及范围概述

目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分：也有按行业划分成：线路工程测量、水利工程测量、海洋工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、军事工程测量、三维工业测量等。工程测量学科的研究领域既有相对的固定性，又是不断发展变化的。工程测量学主要有包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可以分为普通勤务员测量和精密工程测量，工程测量学的主要任务为各种工程建筑提供测绘保障，满足工程所提出的要求，精密工程测量代表着工程测量学的发展方向，大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。

3.现代工程测量改革

3.1 凸显数字化

某种意义上，测量就是将被测对象用基准量的数字倍数表达的数字化过程，也是一个从被测对象实物抽象出数字信息的过程，因此，测量的数字化可看作是实物的信息化过程。信息固有的虚拟性特点，使得对其进行传输、加工、存储以及复制等均十分容易，这就为数字化测量结果的分析和处理带来很大便利，且近年发展起来的大部分信息分析处理方法均是对数字化信息而言的，故基于数字化技术构建的测量仪器可对信息进行深入分析和处理，并由此得到规律、变化趋势或其他视角下深层次的测量结果，而这些均是非数字测量仪器无法直接提供的。正因为数字化测量仪器具有上述优点，加之受到现代电了电路大部分器件趋于数字化的结构特点的影响，数字化已成为现代测量技术及仪器的共同特点。譬如通过对于全站仪进行数字化改造，进而添加能够集成GPS定位功能的超站仪，其在定位精度及速度上相比传统全站仪都有了质的提升。

3.2 能够实现不同需求的重新组构

测量仪器的目的可以被重建，通过重构一方面的相应功能的形成，以容纳所述测量任务的不同需求；另一方面，测量仪器是更通用的，由于测量仪器，以减少测量的导致过大的频繁更换的成本。测量仪器可重配置包括可重构的硬件和软件重新配置。基于模块化技术的标准接口，测量仪器可以很容易地重新组合的基础硬件模块为每个标准功能硬件宏重塑。此外，近年来基于可编程逻辑器件或系统上内置片上的测量仪器，其硬件结构可以通过更新相应的软件，它可以重构显微结构上其结果，可以改变输入和输出接口改变或模数转换，以提高精度。软件可重构技术已经比较成熟。虚拟仪器技术属于软件可重构技术，它通过调用快速重建软件的组合完成不同的软件功能单元，从而实现不同的测量仪器的功能。在某种意义上说，这种思想是静止的面向对象的编程遵循的软件描述对象的不同特点，通过建立一个基本现实功能单元的思想，需要时，它要被组合和调用，以便建立一个新的功能更复杂的软件。超站仪的组构正是这一思想的体现，其在设计时采用了独立功能模块，通过对于这些独立功能模块的组构大大的扩展了超站仪的使用功能。

3.3 模型化程度高

模型化是人类认识周围世界的方法。世间万物，只有转化成人脑可以理解的一个个模型，才能真正被人类认识，且随着认识的加深，所得模型也会由表及里、越来越细致和具体。正因此，测量这一人类认识世界的重要方法，本质上也是一种基于一个个模型的方法。测量中采用的模型分为确定性模型和非确定性模型。确定性模型是指待测未知量可直接被测量或与可直接测量的量问有明确的函数关系，即直接测量和问接测量中采用的测量模型均是确定性模型。而非确定性模型是指待测未知量与可直接测量的量之问无明确的函数关系，描述这种关系所采用的测量模型即为非确定模型，这种模型在近年兴起的软测量技术领域应用广泛。问接测量与软测量的最主要区别在于所用测量模型确定与否，问接测量是利用确定性模型加以计算，而软测量则采用非确定模型进行估计。非确定模型的建模是实施软测量需要解决的首要问题，也是近年来这一领域的研究热点之一。

3.4 能够实现实时化

对越来越高的实时性要求，需要实时的现代工业生产过程控制，在线访问控制的测量结果，必须以此为基础。本质上，所述非实时可视为实时一种特殊情况，静电可以被看作是动态的一个特例。在现实中，测试对象的绝大多数具有一定的时间变异性，随机性和不同时要求将测量数据来询问他们的相关性。另外，性能的测量设备还设有一个非静态的，如标准设备的大小会随时间漂移，传感器的输出特性会随时间而变化，也就是说，在测试或测量系统的对象是否是动态的，其实际值或性能指标均在一定的时间差异。测量实时技术的进步，主要是靠测量理论的发展，提高了仪器的处理能力。第三，可能有很多随机的和未知的混杂因素的测量过程中，他们无疑是测量不确定度会随时间发生变化，它的评估，这是从测量的不确定性，这是研究的热点，近年来一个传统的评价不同。第四个是动态测量的不同测量值彼此相邻的一般常数的重复测量不再是独立的问题。总之，动态测量到被测物体，测量仪器和设备，以及测量的不确定度被认为是动态对象。近年来，一个非常活跃的动态测量理论，专门针对需要进行测量动态物体的连续和可靠的测量，有一个解决和处理随机干扰和测量设备的变化等问题上的表现时，应考虑并且被设计来预测测量仪器提供了理论改变支持体的性能。

目前在航空航天、大型钢结构构件制作安装上被广泛使用的激光跟踪仪正是这一技术的最好体现，其在使用过程中能够通过自身控制器及数据接口同计算机进行连接，同时可以通过控制器以局域网的形式进行数据传输，大大提高了测量精度及测量效率。

4.结论

现代科学技术无时无刻不改变人类的生产生活方式，工程测量作为现代人类进行建筑生产的重要一环，科学技术的融入促进了其产生重大的改革。作为一个正在处于高速发展中的现代化大国，我国目前所推进的建设速度超过了以往的任何时期，为了保证这些工程建设能够如期完成，达到人们的使用目的，离不开现代科技的支持。这就要求我们每一个工程建设人员，在进行实际工程生产时，也要不断地学习新技术、新知识，只有这样才能不断地推进我国建设事业的发展。

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