浅论工程测量技术的主要应用

摘 要 工程测量是研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作。本文介绍了工程测量学的定义和主要内容，以及工程测量技术在工程建设中的主要应用，并得出了一些结论。

关键词 工程测量 工程建设 主要应用

工程测量 （engineering survey ）在测绘界，人们把工程建设中的所有测绘工作统称为工程测量。实际上它包括在工程建设勘测、设计、施工和管理阶段所进行的各种测量工作。它是直接为各项建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测以及营运管理等一系列工程工序服务的。可以这样说，没有测量工作为工程建设提供数据和图纸，并及时与之配合和进行指挥，任何工程建设都无法进展和完成。

一、工程测量学的内容

工程测量按工程建设的对象分为：建筑工程测量、水利工程测量、铁路测量、公路测量、桥梁工程测量、隧道工程测量、矿山测量、城市市政工程测量、工厂建设测量以及军事工程测量、海洋工程测量等等。因此，工程测量工作遍布国民经济建设和国防建设的各部门和各个方面。

工程测量在工程建设不同阶段的工作内容不同，在规划设计阶段提供各种比例尺的地形图与地形数字资料，为工程地质勘探、水文地质勘探及水文测验进行测量，对重要的工程或地质条件不良的地区还要对地层的稳定性进行监测测。在施工阶段将所设计的建（构）筑物，按施工要求在现场标定出来，作为实地建设的依据，根据工程现场的地形、工程的性质，建立不同的施工控制网，作为定线放样的基础，采用不同的放样方法，将设计图纸转化为地上实物。在经营管理阶段定期地对建筑物、构筑物进行位稳、沉陷、倾斜以及摆动进行观测，并及时反馈测量数据、图表等工作。

二、工程测量技术的主要应用

（一）工程控制测量

工程控制测量是各种工程测量的基础和基准。GPS技术作为一种高科技的控制测量技术手段，代替了传统的三角测量、三边测量、边角测量以及导线测量建立高等级控制测量的方法，并被广泛用于线路控制测量。全站仪的发展提高了测角和测距的精度,自动全站仪能自动识别、跟踪和精确照准目标,大大简化了仪器的观测操作,在工程测量中被广泛应用。电子水准仪的出现,使几何水准测量向自动化、数字化方向迈进。全站仪电子测距精度的提高和高灵敏度垂直度盘读数的自动补偿,使三角高程测量精度得到提高,操作更为简单。采用电子测距三角高程测量在起伏较大的地区代替三、四等几何水准测量,已得到实际应用。GPS高程测量近几年来受到广泛关注,建立三维GPS控制网,结合精化局部大地水准面,改变了传统的平面和高程控制网分别布设、分别施测和分别处理的状况。

（二）施工放样测量

全站仪在施工放样测量中的使用范围非常广泛,放样方法主要有全站仪坐标法放样。在线路曲线放样中,按测量坐标系计算曲线点的测量坐标,在测量控制点上由全站仪直接放样曲线点,简化了线路曲线放样操作。

在道路施工、管线架设中,除采用全站仪进行桩点放样外,利用GPSRTK技术直接放样点位也已在生产中广泛应用。在桥梁、港口工程施工中,水面上桩位测量也采用GPSRTK技术,在打桩船上安置两台GPSRTK接收机和打桩机桩位构成固定的几何关系,实时测定打桩船的位置和方位进行桩位样。在城市地铁隧道盾构掘进施工时,由一台自动照准、观测的全站仪实时地测量盾构的位置,与设计位置进行比较,自动或人工调整盾构的掘进方向,使盾构按隧道设计轴线掘进。在大口径曲线顶管工程施工中,将数台自动照准、观测的全站仪安置在自动整平的基座上,在计算机控制下自动进行空间支导线测量,将起点坐标、高程传递到顶管机头上,实时地对机头的位置进行跟踪测量,为调整机头施工方向提供数据,大大提高了顶管的施工质量和进度。

在地下工程和某些特殊的场合需要高精度的方向测量,高精度陀螺经纬仪可全程进行全自动化测量,在数分钟内得到3～5″的高精度定向。手持式激光测距仪可以在建筑工地替代普通钢尺进行距离测量。在高耸建筑物施工中,使用高精度天顶天底投点仪、激光铅直仪进行轴线测量,保证轴线的铅直方向。

（三）工业测量

在飞机、造船、汽车、钢铁等工业生产,以及大型汽轮发电机组、电子加速器和大型抛物面天线等设备安装中,需要进行相对位置极高的精密测量工作。工业测量方法主要有:两台或多台高精度电子经纬仪的空间前方交会测量系统、单台高精度全站仪(包括激光跟踪仪)的极坐标测量系统、采用数字量测相机的工业近景摄影测量系统,及用于直线测量的激光准直测量系统和用于水平面测量的静力连通管高程测量系统。高精度全站仪极坐标测量系统的测距精度在120m范围内可达到0.5mm左右,因此在中等精度的工业测量中得到广泛应用。而激光跟踪仪利用激光干涉法原理测距,在有效测量范围内(30～40 m)测距精度优于0.005 mm/m，激光跟踪仪工业测量系统具有很高的3维坐标测量精度(大约0.01mm/m),已用机、汽车制造的设备检测和外形测量。工业近景摄影测量系统采用两台高分辨率的数码相机对被测物体同时摄影,特别适用于动态物体的快速坐标测量。激光准直测量系统可分为激光束准直和波带板激光准直,激光准直测量系统已应用于大型汽轮发电机组、电子加速器、大型机械设备安装和检修中的轴线测量。静力连通管高程测量系统采用电容、电感等位移传感器自动探测液面位置,可以得到高精度的基准平面,主要应用于大型柴油机、设备安装平台的水平面测量。

总之，工程测量贯通了整个工程建设的前后，而且在工程建筑物的运营阶段也离不开工程测量，工程测量为城市工程建设的各阶段服务，是实现城市规划，保证工程质量的重要手段。

参考文献：

[1]宁津生.高新技术于测绘学科发展.中国测绘学会.北京:测绘出版社,2003.

[2]潘庆林.当代测绘新仪器、新技术在测绘工程中的应用.工程勘察,2004.