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摘要：随着科学技术的日益发展，测绘科学在国民经济建设和国防建设中的作用也日益增大。本文就现代工程测绘技术作了详细的概述，并针对我国工程测绘技术的发展方向以及在其他学科中的应用进行了阐述。
关键词：工程测绘；现代测绘；发展趋势；技术；应用
中图分类号：TB2文献标识码：A 文章编号：
Abstract: along with the development of science and technology the surveying and mapping scientific in the development of national economy and function in the construction of national defense also is increasing. This paper modern engineering surveying and mapping technology has made the detailed overview, and in view of engineering surveying and mapping technology development direction and the application in other disciplines are expounded.
Keywords: engineering surveying and mapping; Modern surveying and mapping; Development tendency; Technology; application
0 引言
20世纪80年代以来出现许多先进的地面测量仪器，为工程测量提供了先进的技术工具和手段，如：光电测距仪、精密测距仪、电子经纬仪、全站仪、电子水准仪、数字水准仪、激光准直仪、激光扫平仪等，为工程测量向现代化 自动化 数字化方向发展创造了有利的条件，改变了传统的工程控制网布网、地形测量、道路测量和施工测量等的作业方法。三角网已被三边网、边角网、测距导线网所替代；光电测距三角高程测量代替三、四等水准测量；具有自动跟踪和连续显示功能的测距仪用于施工放样测量；无需棱镜的测距仪解决了难以攀登和无法到达的测量点的测距工作；电子速测仪为细部测量提供了理想的仪器；精密测距仪的应用代替了传统的基线丈量。
1. 现代测绘技术
1.1现代测绘技术向着高科技和数字化方向发展, 其中“3s” 技术是现代测绘技术的代表。“3s” 是全球衛星定位系统(GPS)、 遥感(Rs)和地理信息系统(GIS)的合称。GPS 是美国研制的精密卫星导航定位系统。该系统可向全球任何用户全天候地提供高精度的三维坐标、三维速度和时间信息。遥感(RS)是一种远距离, 大面积几何形态、位置以及相关物理特性的传感手段。广义的遥感包含航空摄影测量。现代航天遥感技术(Rs)可提供lm 分辨率的影像资料, 航空遥感技术即全数字摄影测量(DPS)可提供分米级甚至厘米级的影像资料。地理信息系统是地球空间信息的集成表达、统计分析、管理的信息系统。在大型工程中, “3S”技术是最基本、最有效的数据和信息采集、分析处理、表达决策的工具, 它贯穿从勘测、设计、质量监控、安全监控、竣工验收到运行监控管理的一切阶段。
1.2在现代测绘中, 内外业一体化数字测图(亦称野外数字测图或地面数字测图, 简称数字测图)也是一项重要的测绘技术。数字测图就是利用全站仪在野外采集数据, 经过计算机处理得到工程设计、施工及管理用图。该技术在城市测量和中小范围工程测量中有广泛的应用。
2. 现代测绘技术应用
2.1工程测量中的全球卫星定位技术（GPS）
2.1.1 GPS是美国从20世纪 70 年代开始研制，历时20年，于1994 年全面建成，具有海、陆、空全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS 接收机的改进，广域差分技术、载波相位差分技术的发展，加之美国 SA 技术的解除，使得 GPS 技术在导航运载工具实时监控、城市规划、工程测量等领域有了更为广泛的应用。
2.1.2 RTK（Real TimeKinematics，实时动态）技术是在 GPS 基础上发展起来的、能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果，并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的 GPS定位测量方式，是GPS应用的重大里程碑。RTK 测量是将l台 GPS 接收机安装在已知点上对GPS 卫星进行观测，将采集的载波相位观测量调制到基准站电台的载波上，再通过基准站电台发射出去；流动站在对GPS卫星进行观测并采集载波相位观测量的同时，也接收由基准站电台发射的信号，经解调得到基准站的载波相位观测量；流动站的 GPS 接收机再利用 0TF（运动中求解整周模糊度）技术由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量来求解整周模糊度，最后求出厘米级精度流动站的位置。RTK测量可以不布设各级控制点，仅依据一定数量的基准控制点，便可以高精度、快速地测定图根控制点、界址点、地形点、地物点的坐标，利用测图软件可以在野外一次生成电子地图。同时，也可以根
据已有的数据成果快速的进行施工放样。因此，RTK 被广泛应用于图根控制测量，地籍、房地产测绘、数字化测图及施工放样等各种工作中。
2.2数据库技术与GIS技术的应用
2.2.1随着测量数据采集和数据处理的逐步自动化、数字化，测量工作者如何更好地使用和管理好长期积累或收集的大量测绘信息，更好地为经济建设和国防建设服务，其最有效的方法是利用数据库技术或GIS技术建立数据库或信息系统。
2.2.2 GIS是集计算机科学 空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科。已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。其技术优势不仅在于它的集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显
示与成果输出于一体的数据流程，还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。
2.3工程测量中的遥感（RS）技术
遥感（RS）技术由于大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势，得到快速的普及，多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取，为应用于工程测量领
域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。
2.4工程测量中的数字化技术
2.4.1地图数字化技术
在建立各种GIS系统时，对原有地图进行数字化处理，在建库工作中占据了相当大的工作量，各工程测绘部门都投入相当大的人力和财力。对于已有纸制地图，若其现势性、精度和比例尺能满足要求，就可以利用数字化仪将其输入计算机，经编辑、修补后生成相应的数字地图。当前有手扶跟踪数字化和扫描矢量化两大类仪器，针对大比例尺地形图，大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息，高效便捷、保真的对地图进行数字化处理。
2.4.2数字化成图手段
大比例尺地形图和工程图的测绘是传统工程测量的重要内容，常规的成图方法野外工作量大，作业艰苦，作业程序复杂，同时还有繁琐的内业数据处理和绘图工作，成图周期长，产品单一，难以适应社会飞速发展的需要。而数字化成图技术具有精度高、劳动强度小、更
新方便、便于保存管理及应用、易于发布等特点。目前，数字化成图技术有内外业一体化和电子平板两种模式。内外业一体化是一种外业数据采集方法，主要设备是全站仪、电子手簿等，其特点是精度高内外业分工明确、便于人员分配，从而具有较高的成图效率。
2.5大型与精密工程测量成绩显著
改革开放以来，随着国民经济建设的飞速发展，大型工程建设超高层建筑物与构筑物建设、大坝变形监测以及自动化生产线和超高精度的设备安装等愈来愈多，对工程测量工作者来说是实践的极好机会，也是极大的挑战。许多工程测量科技人员发挥了自己的聪明才智，
以创造性的劳动，大胆地进行技术革新或技术攻关，解决各种技术难题，为各项大型和精密工程建设提供了可靠的测绘技术保障，出色地完成各项工程测量任务。如：上海东方明珠电视塔、北京中央电视塔、天津电视塔、深圳帝王大厦、广州国际大厦等超高建筑物或构筑物在全国不断涌现，表明我国建筑设计、施工水平已达到国际先进水平，也表明为设计、施工提供测绘保障的工程测量也达到先进水平。如：广州国际大厦为63层，主层建筑物高200.18m，经过工程测量工作者的努力，各层中心偏差均在 0~9mm，保证了大厦的建筑质
量。
3.工程测绘在其他学科中的应用
3.1地质找矿是国民经济建设非常重要的基础工作。通过地质工作，研究地球构造、地壳演变、岩矿分布、储量品位及开采价值等，是国家各项建设决策和发展的重要依据。地质找矿常常需要在野外工作，跋山涉水，风餐露宿；需要利用已有的地形图标绘或测绘各种地质图件。因此，没有测绘工作的先行和自始至终的配合时无法进行的。区域的成果成图以及据此作出的各种地质图件的质量，都直接影响甚至决定地质工作的优劣与成败。经验证明，凡在地质找矿工作中重视测绘工作的地区和单位，所进行的地质勘探测量和提交的地质报告就能做到准确可靠，反之就会造成很大的失误或损失浪费。
3.2測绘工作还对地质科学研究有重要作用，有关大地构造学说、地壳运动理论、地面沉降和地质学家李四光创立的地质力学理论等，都不同程度地有赖于测绘科技的发展和依据具体的测绘成果进行的推断和论证。因此可以说，测绘工作室地质找矿不可或缺的重要组成部分。
4.结 语
我国国民经济持续快速增长, 各项重大工程建设的蓬勃开展, 为工程测量发展带来了严峻的挑战的同时也提供了良好的机遇伴随着测绘新技术的不断进步, 现代工程测量必将朝着测量内外作业一体化, 数据获取及处理自动化, 测量过程控制和系统行为智能化, 测量成果和产品数字化, 测量信息管理可视化, 信息共享和传播网络化的趋势发展, 其发展特点可概括为精确、可靠、快速、简便、连续、动态、遥测、实时。
关键词：工程测绘；现代测绘；发展趋势；技术；应用
中图分类号：TB2文献标识码：A 文章编号：
Abstract: along with the development of science and technology the surveying and mapping scientific in the development of national economy and function in the construction of national defense also is increasing. This paper modern engineering surveying and mapping technology has made the detailed overview, and in view of engineering surveying and mapping technology development direction and the application in other disciplines are expounded.
Keywords: engineering surveying and mapping; Modern surveying and mapping; Development tendency; Technology; application
0 引言
20世纪80年代以来出现许多先进的地面测量仪器，为工程测量提供了先进的技术工具和手段，如：光电测距仪、精密测距仪、电子经纬仪、全站仪、电子水准仪、数字水准仪、激光准直仪、激光扫平仪等，为工程测量向现代化 自动化 数字化方向发展创造了有利的条件，改变了传统的工程控制网布网、地形测量、道路测量和施工测量等的作业方法。三角网已被三边网、边角网、测距导线网所替代；光电测距三角高程测量代替三、四等水准测量；具有自动跟踪和连续显示功能的测距仪用于施工放样测量；无需棱镜的测距仪解决了难以攀登和无法到达的测量点的测距工作；电子速测仪为细部测量提供了理想的仪器；精密测距仪的应用代替了传统的基线丈量。
1. 现代测绘技术
1.1现代测绘技术向着高科技和数字化方向发展, 其中“3s” 技术是现代测绘技术的代表。“3s” 是全球衛星定位系统(GPS)、 遥感(Rs)和地理信息系统(GIS)的合称。GPS 是美国研制的精密卫星导航定位系统。该系统可向全球任何用户全天候地提供高精度的三维坐标、三维速度和时间信息。遥感(RS)是一种远距离, 大面积几何形态、位置以及相关物理特性的传感手段。广义的遥感包含航空摄影测量。现代航天遥感技术(Rs)可提供lm 分辨率的影像资料, 航空遥感技术即全数字摄影测量(DPS)可提供分米级甚至厘米级的影像资料。地理信息系统是地球空间信息的集成表达、统计分析、管理的信息系统。在大型工程中, “3S”技术是最基本、最有效的数据和信息采集、分析处理、表达决策的工具, 它贯穿从勘测、设计、质量监控、安全监控、竣工验收到运行监控管理的一切阶段。
1.2在现代测绘中, 内外业一体化数字测图(亦称野外数字测图或地面数字测图, 简称数字测图)也是一项重要的测绘技术。数字测图就是利用全站仪在野外采集数据, 经过计算机处理得到工程设计、施工及管理用图。该技术在城市测量和中小范围工程测量中有广泛的应用。
2. 现代测绘技术应用
2.1工程测量中的全球卫星定位技术（GPS）
2.1.1 GPS是美国从20世纪 70 年代开始研制，历时20年，于1994 年全面建成，具有海、陆、空全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS 接收机的改进，广域差分技术、载波相位差分技术的发展，加之美国 SA 技术的解除，使得 GPS 技术在导航运载工具实时监控、城市规划、工程测量等领域有了更为广泛的应用。
2.1.2 RTK（Real TimeKinematics，实时动态）技术是在 GPS 基础上发展起来的、能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果，并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的 GPS定位测量方式，是GPS应用的重大里程碑。RTK 测量是将l台 GPS 接收机安装在已知点上对GPS 卫星进行观测，将采集的载波相位观测量调制到基准站电台的载波上，再通过基准站电台发射出去；流动站在对GPS卫星进行观测并采集载波相位观测量的同时，也接收由基准站电台发射的信号，经解调得到基准站的载波相位观测量；流动站的 GPS 接收机再利用 0TF（运动中求解整周模糊度）技术由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量来求解整周模糊度，最后求出厘米级精度流动站的位置。RTK测量可以不布设各级控制点，仅依据一定数量的基准控制点，便可以高精度、快速地测定图根控制点、界址点、地形点、地物点的坐标，利用测图软件可以在野外一次生成电子地图。同时，也可以根
据已有的数据成果快速的进行施工放样。因此，RTK 被广泛应用于图根控制测量，地籍、房地产测绘、数字化测图及施工放样等各种工作中。
2.2数据库技术与GIS技术的应用
2.2.1随着测量数据采集和数据处理的逐步自动化、数字化，测量工作者如何更好地使用和管理好长期积累或收集的大量测绘信息，更好地为经济建设和国防建设服务，其最有效的方法是利用数据库技术或GIS技术建立数据库或信息系统。
2.2.2 GIS是集计算机科学 空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科。已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。其技术优势不仅在于它的集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显
示与成果输出于一体的数据流程，还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。
2.3工程测量中的遥感（RS）技术
遥感（RS）技术由于大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势，得到快速的普及，多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取，为应用于工程测量领
域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。
2.4工程测量中的数字化技术
2.4.1地图数字化技术
在建立各种GIS系统时，对原有地图进行数字化处理，在建库工作中占据了相当大的工作量，各工程测绘部门都投入相当大的人力和财力。对于已有纸制地图，若其现势性、精度和比例尺能满足要求，就可以利用数字化仪将其输入计算机，经编辑、修补后生成相应的数字地图。当前有手扶跟踪数字化和扫描矢量化两大类仪器，针对大比例尺地形图，大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息，高效便捷、保真的对地图进行数字化处理。
2.4.2数字化成图手段
大比例尺地形图和工程图的测绘是传统工程测量的重要内容，常规的成图方法野外工作量大，作业艰苦，作业程序复杂，同时还有繁琐的内业数据处理和绘图工作，成图周期长，产品单一，难以适应社会飞速发展的需要。而数字化成图技术具有精度高、劳动强度小、更
新方便、便于保存管理及应用、易于发布等特点。目前，数字化成图技术有内外业一体化和电子平板两种模式。内外业一体化是一种外业数据采集方法，主要设备是全站仪、电子手簿等，其特点是精度高内外业分工明确、便于人员分配，从而具有较高的成图效率。
2.5大型与精密工程测量成绩显著
改革开放以来，随着国民经济建设的飞速发展，大型工程建设超高层建筑物与构筑物建设、大坝变形监测以及自动化生产线和超高精度的设备安装等愈来愈多，对工程测量工作者来说是实践的极好机会，也是极大的挑战。许多工程测量科技人员发挥了自己的聪明才智，
以创造性的劳动，大胆地进行技术革新或技术攻关，解决各种技术难题，为各项大型和精密工程建设提供了可靠的测绘技术保障，出色地完成各项工程测量任务。如：上海东方明珠电视塔、北京中央电视塔、天津电视塔、深圳帝王大厦、广州国际大厦等超高建筑物或构筑物在全国不断涌现，表明我国建筑设计、施工水平已达到国际先进水平，也表明为设计、施工提供测绘保障的工程测量也达到先进水平。如：广州国际大厦为63层，主层建筑物高200.18m，经过工程测量工作者的努力，各层中心偏差均在 0~9mm，保证了大厦的建筑质
量。
3.工程测绘在其他学科中的应用
3.1地质找矿是国民经济建设非常重要的基础工作。通过地质工作，研究地球构造、地壳演变、岩矿分布、储量品位及开采价值等，是国家各项建设决策和发展的重要依据。地质找矿常常需要在野外工作，跋山涉水，风餐露宿；需要利用已有的地形图标绘或测绘各种地质图件。因此，没有测绘工作的先行和自始至终的配合时无法进行的。区域的成果成图以及据此作出的各种地质图件的质量，都直接影响甚至决定地质工作的优劣与成败。经验证明，凡在地质找矿工作中重视测绘工作的地区和单位，所进行的地质勘探测量和提交的地质报告就能做到准确可靠，反之就会造成很大的失误或损失浪费。
3.2測绘工作还对地质科学研究有重要作用，有关大地构造学说、地壳运动理论、地面沉降和地质学家李四光创立的地质力学理论等，都不同程度地有赖于测绘科技的发展和依据具体的测绘成果进行的推断和论证。因此可以说，测绘工作室地质找矿不可或缺的重要组成部分。
4.结 语
我国国民经济持续快速增长, 各项重大工程建设的蓬勃开展, 为工程测量发展带来了严峻的挑战的同时也提供了良好的机遇伴随着测绘新技术的不断进步, 现代工程测量必将朝着测量内外作业一体化, 数据获取及处理自动化, 测量过程控制和系统行为智能化, 测量成果和产品数字化, 测量信息管理可视化, 信息共享和传播网络化的趋势发展, 其发展特点可概括为精确、可靠、快速、简便、连续、动态、遥测、实时。