栗园丰
广东鸿高建设集团有限公司
摘要：本文章笔者主要就工程测量的技术发展与工程测量的理论发展，以及未来的工程测量仪器与工程测量方法的发展进行分析。
关键词：工程测量技术；工程测量理论；精密工程测量；数据处理
一、工程测量理论的发展
（1）数据处理和误差理论
数据处理是工程测量中重要的理论。随着电子计算机的软硬件发展与各种测量计算分析软件的推出，计算机已成为测量控制网优化设计、测量数据处理、自动化成图最有效的工具。相对于以前测量工作人员在小型计算器上编程进行简单的平差数据处理以及进行简单的数据处理，现在的测量数据处理主要体现出智能化、可视化、自动化的特点，且数据处理理论得到了更深入的发展。灰色理论、小波分析、人工神经网络模型等新的理论大量应用于工程测量数据处理中，无论是组合模型的变形预测还是单一模型的变形预测都得到了很好的发展。但是在一些矿山沉陷预测区域，神经网络预计模型与灰色系统理论的受关注广泛，同时有限元法也被许多工程实践采用。就拿公路勘测数据处理系统为例子，这个数据处理系统包含；处理模块、数据获取、数字地面模型模块；设计应用模块以及绘图。
（2）工程测量信息的管理
由于工程测量数据处理与数据采集的数字化和自动化，测量工作人员可以很好使用以及管理海量工程测量信息的有效方法，如今工程测量部门已经建立了多种用途的信息系统和数据库，例如：地下管网数据库、营房数据库、城市基础地理信息系统等，主要为管理部门数据检索、进行信息和使用管理实时化以及现代化创造了条件。现在工程测量人员对这个问题也相当的重视，也在参与从事各种信息的收集、传递以及管理工作，建立工程信息系统、矿山信息系统、城市信息系统等。
（3）工程测量控制网的优化设计
以前的测量方案设计都是凭经验进行的，但由于计算机技术的使用，设计会面向更科学的方向发展。优化设计是在具备物力、人力、财力的条件下，使工程控制网有着很高的精度，在满足可靠性和控制网的精度的前提下，让成本最低化。网的优化设计是一个迭代求解的过程，主要有以下内容：
A：提出设计任务，由应用单位和测量人员进行拟定，一般由应用单位提出要求，而测量人员对其具体化，每一个优化任务都要表达为数值上的要求。
B：制定设计方案，主要是观测方案以及网的图形。观测方案就是每个点上会可能的观测，是以野外踏勘和室内设计来制定。
C；进行方案评价，以可靠性和精度准则进行评价，与此同时要注意灵敏度费用和。
D；进行方案优化，对网的设计进行修改，尽量按时得到一个达到理想的优化设计方案。
二、精密工程测量技术的发展
（1）精密工程测量的技术方法
传统测量可以称为测高差、测角、量距，距离测量在测量技术中非常的重要，因为距离测量也是工程测量中的重中之重。而对比以往的皮尺量距、视距测量、钢尺量距以及光电测距，但是在大型精密工程不断推陈出新的精密测量仪器使用越发普及的当今时代，传统距离测量技术远远不能满足高精度的距离测量要求。所以新的距离测量方法逐渐被新型测量仪器所采用，像一些精密比对测距被应用在激光扫描仪中，激光干涉测距被应用在激光跟踪仪中。
（2）精密工程测量的发展
如今大型的工程建设项目在不同的地方普遍的展开。精密工程测量是确保工业建设和工程建设的基础技术，测量技术起到了十分重要的作用，而各精密工业建设和大型工程项目的实施，传统的测量技术已经满足不了要求，对于这些问题开展特种精密测量技术研究，研制相应的设备和精密仪器，对各大型工程建设具有保障作用。在实践过程中，采用过的有效的特种精密测量方法有几种：测小角法；微距水准法；视准线法；竖井悬吊钢尺传递高程法。在变形观测和大型工程建设中起到了重要的作用。如今这些方法还在众多的场合下使用。因此，精密工程测量就是把计量学和目前的大地测量学等等的多科学最新成就结合起来，运用现代测绘技术新方法、新技术有以及新理论，采用专用的设备和仪器，以高科技与高精度的方法收集数据，对数据进行处理，以高质量的数据还有图像资料进行有效的质量控制的测量工作。
A：精密比对距离测量
精密比对距离测量方法以及激光干涉距离测量方法不同，如果激光雷达测距时，向被测物体发射一束红外调制光，通过物体表面反射后被激光雷达接收，调制光在向被测物体发射的过程中，同样向仪器内部的一固定长度的光纤发射。此段光纤长度已知道，若发向被测物体的调制光往返传播时，另一部分光也在固定的光纤内反复传播。当发向物体的光返回激光雷达接收器时，只要计算出另一部分光在光纤内传播的距离就能够测出仪器到被测物体的距离。
B：激光干涉距离测量
激光干涉距离测量用干涉条纹来反映被测量的信息，干涉条纹是接收面上两路光程差相同的点连成的轨迹。由He－Ne激光器发射的激光束到达分光镜后分成光束1以及光束2，放射光束1经固定反射镜反射后仍然回到分光镜，透射光束2经移动棱镜反射后也回到分光镜，两束光在分光镜处汇合后产生干涉。光束1的光程长度不变，而光束2的光程会跟随移动棱镜的移动发生改变。当两束光的光程相差激光半波长的偶数倍时，它们相互加强在接收器上形成亮条纹；当两束光的光程相差半波长的奇数倍时，它们相互抵消在接收器上形成暗条纹。两束合成光的强度减弱与加强，完全是由两束光的光程差来决定的。所以通过干涉条纹的明暗变化，就能偶测出移动棱镜的移动距离。
三、工程测量技术发展展望
（1）工程测量仪器的发展
新的技术会更多的使用在测量方法上，所以对测量系统和测量的仪器也提出了新的、高的要求。在未来时间段中工程测量仪器一定会向智能机器人的方向发展。一旦测量的数据在经过智能机器人的数据处理分析不合格，智能机器人就会把结果告知测量人员进行再次测量，直到达到测量的精度为止。目前的测量系统是TPS和GPS的结合，未来的GIS还有RS的结合会成为测量系统发展的趋势。
（2）工程测量方法的发展
工程测量技术的发展是应用需求牵动与相关技术推动的结果。现在工程测量技术渐渐发展为内外业一体化。在以往的传统测量中，内外业人员分工明确，外业人员负责进行数据采集，内业人员负责进行数据处理以及加工，最后成图。现在已达成了内外业一体化后，以前只可以在内业完成的工作，而如今在外业也能够完成。像一些编辑图形与数字测图中的在外业修改；在控制测量过程中，在测站上得到平差后的坐标；施工放样中同样能够在放样过程中随时待放样点坐标以及计算放样元素。因此工程测量数据获取与处理实现了自动化，这主要是指数据处理流程的自动化，比如：全站仪、电子水准仪等等都可以自动获取数据，在新推出的各种变形监测系统及其大比例测图系统中，数据获取与处理都实现了自动化，相当一部分的软件推出也就加快了推动工程控制测量内外业的一体化。
结束语
综上所述，未来的工程测量技术总的发展为：测量数据采集以及处理向一体化、数字化方向发展；测量仪器和技术向精密化、自动化、智能化方向发展；工程测量产品向多样化、网络化方向发展。
参考文献：
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