工程测量学发展简述

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科 技论 坛 Ｉ ｌ ｌ
工程测量学发展 筒述
孙 剑
（ 州县 国土资源局 ， 肇 黑龙 江 肇 州 １６ ０ ） ６４ ０
摘 要： 工程测量 学是研 究地球 空间（ 面、 地 地下、 水下、 空中） 中具体几何 实体 的测量描绘和抽 象几何 实体的测设 实现的理论方 法和技 术的一
门应 用性 学科 。
关键词 ： 工程测测学 ； 发展 ； 用 应
动 态 行为 。 筑等学科相结合 ，解决工程建设中以及运行期 １ 学科地位和研究应用领域 ３ 工程测量技术发展进程及成就 间的安全监测、灾 害防治和环境保 护的各种问 １ 学科定义 ． １ 工程测量学 是研究 地球 空间（ 地面 、 地下 、 ３１ ． 先进 的地面测量仪器在 在工程测量 中 题 。 ４３ ＿工程测量将从土木工程测量 、 维工业 ３ 水下 、 中） 空 中具体几何实体 的测最描绘和抽象 的应用 几何实体 的测设实现的理论方法和技术 的一 门 ２ 世纪 ８ 年代 以 出现许多先进 的地 面 测量扩展到 ＾ Ｏ Ｏ 来 体科学测量 ，如人体各器官或部 应用性学科。 它主要以建筑工程、 机器和设备为 测量仪器 ，为工程测量提供了先进 的技术工具 位 的显微测量和显微图像处理。 ４ 多传感器 的混合测量系统将得 到迅速 ． ４ 研究服务对象。 ’ 和手段 。如 ： 光电测距仪 、 电子经纬仪 、 全站仪 等， 为工程测量向现代化 、 自动化 、 数字 化方 向 发展 和广泛应用 ， Ｇ Ｓ接 收机 与电子全站仪 如 Ｐ １２学科地位 ． 测绘科学和技术（ 测绘学） 或称 是一门具有 发展创造了有利 的条件 ，改变了传统 的工程控 或测量机器人集成 ，可在大区域乃至国家范围 地形测量 、 道路测量和施工测量等的 内进行无控制网的各种测量工作。 悠久历史 和现代发展 的一级学科 。该学科无论 制网布网、 其中电子经纬仪和全站仪 的应用 ， 是 ４ Ｐ 、 Ｉ 技术 将 紧密结合 工程 项 目， ． Ｇ ｓＧＳ ５ 怎样发展 ， 服务领域无论 怎样拓宽 ， 与其他学科 作业方法。 的交叉 无论 怎样增多或加强 ，学科无论出现怎 地面测量技术进步的重要标 志之一 。全站仪测 在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大 样的综 合和细分， 学科名称无论怎样改变 ， 学科 量可以利用 电于手簿把野外测量数据 自动记录 作用。 通过接 口设备传输 到计 机 ， 利用“ 人机交 ４ ． ６大型和复杂结构建筑 、设备的 ３ 维测 的本质 和特点都不会改变 。 的来说 ， 总 整个学科 下来 ， 互 ”方式进行测量数据的 自 动数据处理 和图形 量 、几何重构以及质量控制将是工程测量学发 的二级学科仍应作如下划分 ： 大地测量学（ 包括天文 、 几何、 物理 、 卫 编辑 ， 还可 以把由微 机控制 的跟踪设备加 到全 展 的一个特点。 星和海洋大地测量） ； 站仪上 ， 能对一 系列 目 自动测量 ， 标 即所谓 “ 测 ４ ． ７数据 处理 中数学物理模 型的建立 、 分 工程测量学 饴 近景摄影测量和矿 山 地机器人” 电子平板 ” 或“ 野外直接图形编辑 ， 为 析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内 测 图和工程放样向数字化发展开辟 了道路 。 容。 测量） ； 航空摄 影测量 与遥感 学 ； ３２维工业测量技术 的兴起 和应用 ． 综上所述 ， 工程测量学的发展 ， 主要表现在 地图制图学 ； 随着高新技术 的发展和社会 的进步 ，现代 从 ｌ ２ 维、 维到 ３ 、 维 ， 维 ４ 从点信息到面信息获 不动产地籍与土地整理 。 工业生产进入 了一个新的阶段 ，许多新的工业 取 ， 从静态到动态 ， 从后 处理到实时处理 ， 从人 １ 研究应用领域 ． ３ 生产要求对生产的 自动化流程、 生产过程控制、 眼观测操作到机器人 自 寻标观测 ，从大型特 动 目 。 前 国内把与工程建设有关 的工程测量 产品质量检验与监测等工作进行快速 、高精度 种工程到人体测量工程 ， 从高空到地面、 地下 以 按勘测设计 、施工建设和运行管理三个阶段划 的测点 、 定位 ， 并给出运行 轨道或复杂形体 的数 及水下 ， 从人工量测到无 接触遥测， 从周期观测 分； 也有按行业划分成 ： 线路 曲 公路等）－ 各、 ７ 程 字模 型等 ， 这是传统的光学 、 机械方法所无法 完 到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳 测量 、水利工程测量 、 桥隧工程测量、 建筑工 程 成的。３ 维工业测量 系统是 以电予经纬仪或 近 米级 。工程测量学 的上述发展将直接对改善人 测量 、 山测量 、 矿 海洋工程测量、 军事工程测量 、 景摄影仪为传感器 ，在 电子计算机的支持下 而 们 的生活环境 ， 提高人们的生活质量起重要作 ３ 维工业 测量 等 ， 乎每一行业和工程测量都 形成 的三维测量系统 。三维工业测量系统分为 用 。 几 有相应的著书或教材。 两大类 ，以电子经纬仪为传感器的工业大地测 ２ 工程测量仪器 的发展 量系统和以近景摄影机为传感器的工业摄影测 工程测量仪器可分通用仪器 和专 用仪器。 量 系 统 。 通用仪器中常规 的光学经纬仪 、光学水准仪和 ３３ＧＰ ． Ｓ定位技术在工程测量中的应用 电磁波测 距仪将逐渐被 电子全测仪 、电子水 准 随着 Ｇ Ｓ定位技术 的 出现 和不 断发展 完 Ｐ 仪所替代 。 电脑型全站仪配合丰 富的软件 ， 向全 善 ， 使测绘定位技术发生 了革命性的变革 ， 为工 能型和智 能化方 向发展 。带电动马达驱动和程 程测量提供 了崭新的技术手段和方法。长期 以 序控制 的全站仪结合激 光、通 讯及 Ｃ Ｄ技术 ， 来用测角测距、测水准为主体的常规地 面定位 Ｃ 可实现测量的全 自动化 ， 被称作测量机器人。 测 技术 ， 正在逐步被以一次性确定 ３ 维坐标 的、 高 量 机器人可 自动寻找并精确照准 目 。 １ 内 速度 、 标 在 ｓ 高效率、 高精度 的 Ｇ ｓ Ｐ 技术所代替。同时 完成一 目标点的观测 ， 像机器人一样对成百上 定位范围已从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空 千个 目标作持续 和重复观测 ，可广泛用于变形 间 ； 定位方法 已从静态扩展 到动态 ； 定位服务领 监测和施工测量 。Ｃ Ｓ ， 接收机已逐渐成为一种 域已从导航和测绘领域扩展 到国民经济建设 的 Ｐ 通用 的定位仪 器在工程测量 中得 到广泛应用 。 广阔领域 。 将ＧＳ Ｐ 接收 机与 电子全站 仪或测量 机器人 连 ４工程测量学的发展展望 接在一起 ， 称超全站仪或超测量机器人 。它将 随着经济社会的发展进步 ，工程测量学在 Ｇ Ｓ的实时动态定 位技术 与全站 仪灵活 的 ３ Ｐ 维 以下方面将得到显著发展 ： 极坐标测量技术完美结合 ，可实现无控制网 的 ４１ ． 测量机器人 将作为多传感 器集成系统 各种工程测量 。 在人工智能方面得到进一步发展 ， 其应用范 围 综上所述 ， 工程测量专用仪器具有 高精度 将进一步扩大， 影像 、 图形和数据处理方面的能 （ 亚毫米 、 微米乃至纳米） 速 、 、 、 快 遥测 无接触 、 可 力进一步增强 。 移动 、 连续、 自动记 录、 微机控制等特点 ， 可作 精 ４２在 变 形 观 测 数 据 处 理 和 大 型 工程 建 设 ． 密定位 和准直 测量 ， 可测量倾斜度 、 厚度 、 面 中 ， 展 基 于知 识 的 信息 系统 ， 进 一 步 与 大 表 将发 并 粗糙度和平直度 ，还可测振动频 率以及物体 的 地测量 、 地球物理、 工程 与水文地质以及 土木建 责任编辑 ： 田波
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