现代精密工程测量技术及其发展

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摘要：前言 随着科学技术的高速发展，我国的工程测量技术得到了飞速的提升，传统的工程测量已经无法充分满足现代工程高精度、高速度和自动化的需求，精密工程测量应运而生，广泛应用

前言

随着科学技术的高速发展，我国的工程测量技术得到了飞速的提升，传统的工程测量已经无法充分满足现代工程高精度、高速度和自动化的需求，精密工程测量应运而生，广泛应用于经济社会建设的各个领域。同时，伴随着新理论、新方法和新设备的不断出现，新型工程的超高要求又对当前的精密工程技术提出了挑战，因此我们必须不断加强对现代精密工程测量技术的研究，探究其未来的发展方向，促进我国经济社会的快速健康发展。

1、精密工程测量概述

1.1 精密工程测量的定义

工程测量，指的是建设工程中勘测、设计、施工、管理等环节所进行的测量。工程测量一般分为两种，分别是普通工程测量和精密工程测量。普通工程测量的测量技术含量及要求较低，精密工程测量是以毫米级或者更为高精度而进行的工程测量，在测量的各个阶段都需要用误差理论进行分析。“精密”有着丰富的内涵，它可以分为绝对精度和相对精度。绝对精度有包括与观测量、与基准点有关的两种测量。相对精度以对比对象为基准，呈现出多样化的比较方式。按照用途分类，精密工程测量又分为工业三维测量、质量控制测量与设备安装测量，均应用于对测量精度要求高的工程。

1.2 精密工程测量的特点

根据精密工程测量的用途和方式，可以看出它具有以下几个特点：

（1）精度高。精密工程测量一般要求1-2mm的精度。在隧道测量虽然是分米。厘米计量级，但是对精确要求依然很高，仍属于精密工程测量。在工程网控制建立中要求能够达到毫米级，在工程变形测量中能达到亚毫米级。工业测量及设备安装检测中，它可以测量的精度达到了微米、纳米等计量级。

（2）规模大。精密工程测量的服务对象，很多都是复杂大型工程，如航天卫星、火箭、导弹等装置的发射轨道、传送带及相关设备，他们构建多，结构比较复杂，测量起来有着较大的困难。

（3）应用范围广。在当今社会，精密工程测量广泛应用于社会的各个领域，包括建筑工程、高铁工程、航天工程、机械工程、地质工程等，涉及到地质学、物理学、计算机科学、建筑学、数控技术、通讯技术等学科，服务领域非常宽广。

（4）仪器设备精良。因为精密工程测量的测量精度要求高，所以它应用的仪器都是最新的，精度高，性能好，稳定可靠度强，自动化程度高。

2、现代精密工程测量技术

精密工程测量技术包含精密地直线定线、测角、测距、测高、标志、图像处理等技术要点。使用的仪器包括马达驱动全站仪、激光跟踪仪、数字水准仪、激光扫描仪、高精度GPS接收机、多传感器集成测绘系统、测量机器人等。目前常用的技术包括GPS测量技术、三维激光扫描技术等。

2.1 GPS技术

GPS作为全球最先进、应用最广泛的定位信息系统，在现代工程测量中同样有着广泛的应用，包括土地测量、航空测量、工程测量、地形测量等。GPS的测量是通过卫星信号传输来完成的，测量范围非常小，并且因为是通过卫星信号测量，所以难免会出现误差，因此接下来还要进行一系列的分解测量，消除误差，使测量结果更加准确。但是GPS测量具有着传统测量技术无法比拟的优势。一是它可以快速地获得高精度的数据。它采用了更加科学的测量方法和数据处理方式，实现了毫米级、亚毫米级的测量效果。二是体现在它的灵活度方面。传统的测量技术在进行测量时，工作点之间要能够相互通视，这就需要增加连接点，增加了人力成本及工作量，还受到环境的影响，导致测量精度将对，GPS测量不需要通视，避免了这些问题的出现。二是它实现了自动化、全天候的测量。GPS测量不用考虑天气以及环境因素，用户只需要接收信号，便可进行全天候、无时段的测量，具有成本低、效率高、可操作性强的特点。

2.2 三维激光扫描技术

三维激光扫描技术又称“实景复制技术”，是一种先进的全自动高精度立体扫描技术，是继GPS技术之后的又一项革新。它是通过三维激光扫描仪，获取表面物各点的空间坐标，再根据获得的数据来构造观测目标的三维模型。相比于传统的测量技术，三维激光扫描技术越过了繁琐的数据处理，只需将测量的数据简易处理即可，具有很强的可操作性。同时，它在进行测量时，不需要和目标直接接触，测量距离远，采样点速率高，定位精度高，数字兼容性好。但是它自身也存在着诸多的不足，包括仪器价格昂贵，软件兼容性差，检校方法单一，精度评定差等。主要应用于野外地质测量、考古测量、桥梁道路测量、建筑测量等领域，具有广阔的市场发展潜力。

文章来源：《自动化与仪器仪表》 网址: http://www.zdhyyqybzz.cn/qikandaodu/2021/0417/730.html

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