精密工程测量及其应用

精密工程测量及其应用

发表时间：2017-10-16T14:34:45.390Z 来源：《基层建设》2017年第17期作者：王基文

[导读] 摘要：精密工程测量是现代测量工程中研究三维空间中具体几何实体和抽象几何实体的精密测绘和精细设计的现代测量技术。

山东省地质测绘院山东济南 250000

摘要：精密工程测量是现代测量工程中研究三维空间中具体几何实体和抽象几何实体的精密测绘和精细设计的现代测量技术。文章通过对精密仪器测量的定义进行分析，论述了精密仪器测量的特点以及具体的方法，并且对精密仪器测量的重要意义进行了分析，对相关的精密仪器测量人员具有一定的参考价值。

关键词：精密仪器测量测量分析应用

从当前的形势来看，工程测量的技术已经远远超过了我国工程建设应用的程度和范围，并且逐步向一个更高的领域发展。在我国现代的工程测量工作中，主要的发展方向包括了精密仪器测量、工程测量仪器以及工程信息系统等方面。随着我国科技的不断发展，在整个的工程测量之中，精密工程测量已经成为了最具活力的一个重要的组成部分，同时也在很大的程度上反映了工程测量的发展趋势。因此对精密工程测量工作进行分析和探究，并且研究其发展趋势具有十分重要的现实意义。

一、精密工程测量的含义

所谓精密，是精确严密的意思。传统意义的工程测量是指普通工程测量，如施工中的放样、监测地理变形、测绘山地地形等，而精密工程测量是在现代各种精密测量技术发展的基础上而逐渐形成的工程测量技术，它是指以高精度进行的工程测量，在测量方案设计、监测等阶段利用误差理论综合分析，使得整个系统达到设计的精度要求。

由于其较高的测量精度要求，特殊工作环境，必须根据工程精密工程的具体要求选择。同时，设施设备的要求也很高。因此，有必要加强数据的处理，和不同的测量的一般工程特性。在设置控制网，在上下限控制网络选择的点，精密工程测量中，只选择一个控制点和一个参考方向，以确保在调查区域的测量点的精度。

精密工程测量的最突出的特性是所需的精度很高。这个概念分为绝对精度和相对精度。精密测量的绝对精度概念主要有两种，一种是指测量相对于它的真值概念的精确度，使用最广泛的精度指标（以下称为精度）。由于真值是很难找到的，所以在实际应用中经常用测量值替代。这种绝对精度也有缺点，因为它涉及到观测值的大小，观测值的不同会影响绝对精度。另一种是指在相同的基准下，一点相对于基准点的准确度。相对精度概念也有两种，一种是一个观测值的精度与该观测值的比率，较小的比率有较高的相对精度。

另一个重要特点是对测量的可靠性要求很高，测量的首要任务是保证科学量制体系的统一，比如测量仪器的审核鉴定，稳定的测量标志，测量数据处理与控制和质量检测监督等等。在系统地测量后，必须对工程进行可靠性评价，分析其误差来源和分类，计算其总的不确定度。

二、精密工程测量分析

1、GPS测量的特性

目前全球最为先进的定位系统就是GPS，这一技术已经被广泛的应用于军事和工程等很多的方面。GPS测量的特性可以表现在很多的方面。首先就是GPS测量的范围比较小，因此中基线边相对比较短，通过制定合理的测量方案，就可以有效的提高其观察数据的精度。此外通过对GPS技术的应用，可以快速的获取比较高精度的数据，从而满足精密测量的实际需求。这种测量方式还比较灵活，不需要经过通视，这样就可以将工作人员的工作强度进行降低，促进测量精度的提高。最后这种测量的方式还具有很高的自动化程度，可以对检测的目标进行全天候的观测。成本低廉，效率高，信息数据可以进行集中的处理，因此GPS测量技术应用的范围日益广泛。

2、精密测量仪器

在对精密测量仪器进行应用的过程中，多传感器可以将测绘系统、测量机器人以及不同精度的GPS接收机集成在一起，这样就为精密工程测量工作奠定了基础。此外，通过对这些仪器的应用，还可以提升测量工程的精度，从而为我国精密测量工作的发展奠定方向。

3、变形观测数据

最常见的一种数据处理的方式就是采用数据观测的方法，它可以通过对变形观测数据的分析来绘制出反映变形过程的曲线，通过对曲线的分析来对观测到的数据进行有效的处理。在实际的测量工作之中，还可以将变形数据进行分类，分成几何分析和物理解释，这两种分析方法各有自身的特点。

三、精密工程测量的应用

精密工程测量在研究上有自己的侧重点，测量的核心一般囊括了精密工程测量具体的理论、方法、技术以及专用的设备、仪器和测量软件方面的具体研发等。对于精密工程测量自身理论与方法、技术等，都是把大地的测量学当成基础的。毕竟所有测量方面的工作都应该涉及它的参考面与线。例如：地球的椭球体与大地水准面、经纬线、垂线、真北方向等相关内容。而对于整体工程来说，小范围的要求是在及和平面之内进行设计与施工放样的，那么大范围通常需要穿过很多个三度带，它的高差也比较大，一定要作椭球面往平面归化的计算。投影、归化等相关改正计算误差一定要比测量的误差小才可以。对此，工程的基准面以及局部坐标系方面的设计都是精密工程进行测量的一个重要问题。

对于精密工程的测量仪器应用方面，一般都是传感器集成的测绘系统、测量机器人、激光跟踪仪、电子全站仪、激光扫描仪、各种精度超高的GPS接收机等一系列专用的测量仪器，为了精密测绘这一工作提供了丰沛的技术保障。在这之中的激光扫描仪能够对其被测对象的不同位置进行扫描与建模，并且可以转换成CAD的成图，对于土木工程、路桥设计、建筑监测、工业设计制造、三维建模与GIS数据的采集等相关方面，有比较宽泛的应用前景。在车载与机载方面，也是数据采集最为主要的手段，可以把相关特点进行适度集合，最后形成高铁轨道的测量系统，这个系统更是一种相对比较典型且多传感器的测量系统，能够真正意义上的实现其铁轨自动化的现实测量，在轨道界限二维断面的测量与隧道三维的断面进行测量，测量这个轨道的现实高度差，其精度能够达到0.5毫米。

四、结束语

综上所述，我们知道，要想一个工程的整体质量能够被更好的保障，离不开精密工程的测量，只有测量精确才能够得到最符合实际的数据，无论是整体工程的资本还是安全保障，亦或者整体工程的质量，都有一个牢靠的核心保证。在进行相关探究的同时，也要注意抓住其经验与核心重点，做好每一个环节的工作，进一步促进我国建筑行业精密工程测量的发展，让其应用更加现实、实用、稳妥、可靠。