时间：2013-11-29 分类：矿业
摘要：工程测量为工程设计提供了第一手资料，是工程项目建设的重要组成部分。由于它贯穿整个施工过程，因此其速度的快慢直接影响着工程施工进度。而随着科学技术日新月异的发展，计算机技术、电子技术、光学和机电技术水平得到大幅度提升，使得越来越多的紧密测量技术和测量仪器在工程测量中广泛应用。因此，本文也对如何提高工程测量放样精度进行了简要的分析探讨。
关键词：工程测量,提高,速度,精度
一、工程测量工作的重要性
首先，工程测量有助于设计人员对施工现场周边的工程项目进行了解，明确施工范围内是否存在地下管线以及这些管线是否会对建设过程造成影响。工程测量为工程设计提供了第一手资料，如果没有工程测量，那么工程设计就无从谈起。
其次，由于工艺流程和用途的不同，建筑物各个部分对精度的要求是不一样的，有些相差还比较悬殊，因此，工程建设的第一步就是对建筑物进行实地定位放样。但如果对定位精度要求过于宽松，就容易造成质量事故;如果要求过严，则会给施工带来许多不必要的麻烦，这就需要通过工程测量来制定出合理的定位精度要求。
另外，工程测量还能帮助施工管理人员选择合理的施工程序和方法，减少不必要的材料消耗，降低施工成本。
二、提高工程测量速度的方法
1.最大程度避免误差的出现
工程测量过程中往往会出现一些误差，这些误差有些是被允许的，而有些则会给整个工程的建设质量带来严重的消极影响，必须进行重新测量予以消除，这样就大大降低了工程测量的速度，进而拖慢整个项目的进程。因此，最大程度避免误差的出现就成了提高测量速度的一个重要环节。
(1)合理安置测量仪器
在安放测量仪器时应选择那些地势平坦、通视效果好的地段，注意避开车流和人流，如果因条件限制确实无法避开，至少要保证地面的坚实。不要将仪器架设在井盖或过于光滑的地面上，在大风天气要注意将仪器放低，在冬季作业时应预先将附近的积雪清除。总之，只有将测量仪器平稳、牢固的安置后方可进行工程测量，从而保证测量精度。
(2)注意仪器的保养和校正
测量仪器要轻拿轻放，在往三角架上安装时，应注意将固定螺栓拧紧，以防止仪器脱落摔坏;使用过程中应平稳转动，尤其是对于带有阻尼功能的仪器，千万不要剧烈转动;测量仪器一旦出现问题要及时处理，做到早发现早解决，不能积攒，更不能让仪器\"带病工作\"。要派专业人员对测量仪器进行定期的校正，从而避免因仪器失准而造成的返工或重测。
(3)注意团队培养
工程测量是一项集体性的工作，测量质量的好坏归根结底还是要看每位测量人员的工作态度，无论是记录员、观测员、司镜员还是数据校核人员，无论哪个环节出现问题都会整个工程测量工作造成不利影响。因此，除了要定期对其进行相关培训，还要注意保证作业组组员之间的凝聚力和向心力。
2.引入新设备
传统的工程测量主要依靠经纬仪、水准仪等仪器对点的高程和平面坐标进行测量或通过对水平角、竖直角来确定点位，然后再测量人员的计算得出三维坐标，最后经绘图人员根据这些坐标绘制出图纸。这样不仅增加了工程测量工作所需要的时间，还容易出现误差。
随着科技的进步，电子计算机和全站仪在工程测量领域的应用日益广泛。测量人员可以将用全站仪搜集到的坐标、角度及高程等资料传入计算机，通过专业软件自动生成地形图和断面图;还可以将相关坐标和高程等数据通过计算机输入全站仪，从而快速、准确的进行放样角度和坐标。这大大减少了人工计算的工作量和实际放线过程中由于人为原因而引起的失误，使工程测量工作的效率得到了极大的提高。
3.采用新技术
在更新设备的同时，还要积极采用新兴的测量技术，只有这样才能不断提高工程测量的质量和效率。下面对现阶段应用较为广泛的新技术进行简要介绍。
(1)GPS定位技术
GPS定位系统主要由卫星和地面监控系统两部分组成，GPS的用户设备主要包括GPS接收器、数据处理软件和终端设备。其中，GPS接收器可以捕获到根据一定卫星高度截止角所选择的待测卫星信号，在跟踪卫星运行的同时对信号进行放大、交换和处理。与此同时，系统会自动生成一个观测文件，并通过数据处理软件求出GPS接收器所处位置的三维坐标，最终计算出准确的测量数据。GPS由于其高效率、高精度的特点正在逐步取代传统的地面定位技术，并且随着技术的成熟，其定位范围已经覆盖从陆地到海洋和宇宙空间的广阔领域。
(2)RTK技术
RTK技术是在GPS技术的基础上发展起来的，它能够实时提供流动站在指定坐标系内的三维坐标，且精度达到了厘米级，是GPS应用的里程碑。它的工作方式是将GPS接收器安放在已知点上对卫星进行观测，并将搜集到的数据调制到基准站电台的载波上发射出去。而流动站则同时进行对卫星的观测和对基准站信号的接受，并经过自带系统的对基准站发来的载波进行解调得到相位观测量，最后通过OTF技术计算出流动站的三维坐标。
RTK技术的特点是不需要布设各级控制点，仅需一定数量的基准控制点就可以进行快速、准确的坐标测量，并利用相应的软件一次性完成野外电子地图的绘制，同时它还能根据已有的数据成果快速进行施工放样，因此被广泛应用于各类工程的测量工作中。#p#分页标题#e#
(3)GIS技术
GIS技术(即地理信息系统)是空间科学、计算机科学、环境科学、测绘遥感科学与管理科学等学科于一身的新兴产物，近年来获得了迅速的发展，并且广泛应用于环境与资源开发领域的工程测量当中。
GIS技术以地理空间作为测量基础，通过对地理模型进行分析得到多种动态的地理信息，起基本功能是将有关数据转换成地理图形显示出来，同时还可以对显示结果进行相应的操作和分析。它的应用范围较广，能够满足从洲际地图到详尽的街道地图的要求。
4.增强对测量人员技术水平
工程测量的主体是人，只有测量人员自身水平提高了，高新技术和设备才能发挥其应有的效用。因此，工程测量单位应经常组织员工进行相应的培训，并坚持\"强化能力、培养人才\"的原则，对教学模式进行深入的研究和分析，重点提高测量人员在进行日常工作时所必须的知识、技能和素质，使其更加符合岗位要求。同时引入国家职业资格证书和技能证书等的考评制度，促使其进行自主学习，以便更好的达到增强测量人员素质、提高工程测量效率的目的。
同时还要注意提倡测量人员进行方式创新，例如：我国相关法律法规规定，所有的国家大地点均应以高斯正形投影计算出带内的平面直角坐标，如果是比例尺大于1:1万的测图区，还要加算其在带内的直角坐标系。这项要求在业内被称为\"国家统一坐标系统\"。但这一系统往往不能满足实际工程的需要，因此有人提出了独立坐标系的概念，就是根据工程实际情况的不同采取与之相适应的坐标系计算方法，待工程测量结束后再将其与\"国家统一坐标系统\"进行换算，从而在不违反相关法规的情况下大幅提高了测量效率。
三、提高工程测中放样精度的方法
1.选择合适的放样方法
在放样前，应根据欲测设点的精度要求、现场的作业条件和仪器设备状况，选择合理的放样方法。在传统的工程放样方法中，必须由测量人员解算出设计图中的放样点或放样线相对于控制网或原有物体的相互关系，求出其相互间的角度、距离和高程等放样数据。然后按照放样数据利用传统光学经纬仪、水准仪、皮尺、钢尺等工具测设出设计点点位和设计高程。这些放样方法往往会受到仪器、观察者以及外部环境等因素的影响而产生各种误差，在很大程度上影响了放样的精度。随着科学技术的发展，各种先进仪器设备的使用，使得测量放样技术也发生了翻天覆地的变化。在现代测量技术中，应用较为广泛的主要有以下两种：
(1)全站仪放样技术
随着电子测绘技术的出现和发展，电子测绘技术逐渐取代传统的光学测绘技术而在工程放样中得到广泛的应用。全站型电子速测仪简称全站仪，是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。具有速度快、精度高、功能强和自动化程度高等优点。
在放样中进行高程测量时，传统的测量方法一般采用水准测量和三角高程测量。水准测量是一种直接测高法，测定高差的精度是较高的，但水准测量受地形起伏的限制，工作量大，施测速度较慢。三角高程测量是一种间接测高法，它不受地形起伏的限制，且施测速度较快。在大比例地形图测绘、线型工程、管网工程等工程测量中广泛应用。但精度较低，且每次测量都得量取仪器高，棱镜高。麻烦而且增加了误差来源。
在异形建筑物测量放样时，如果使用传统的经纬仪加钢尺的放线方法，其难度较方形建筑物要大得多，而且放样效率低，计算量大，准确度也不高。而采用AUTOCAD加全站仪的放样方法具有信息化程度高、准确、效率高等优点。其操作程序为：施测准备、在AUTOCAD中准确找出坐标数据、输入全站仪中、工程定位测量、复核相关尺寸及主要点位坐标、下一阶段测量。
(2)RTK技术
RTK技术是建立在实时处理两个测站的载波相位基础上的。它能实时提供观测点的三维坐标，并达到厘米级的高精度。通过RTK技术能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。与其它放样技术相比，RTK技术具有如下优点：
①RTK作业自动化、集成化程度高，测绘功能强大。
②降低了作业条件要求。和传统测量相比，RTK技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小，在地形复杂、地物障碍而造成的难通视地区也能轻松地进行快速的高精度定位作业。
③定位精度高，数据安全可靠，没有误差积累。不同于全站仪等仪器，全站仪在多次搬站后，都存在误差累积的状况，搬的越多，累积越大，而RTK则没有，只要满足RTK的基本工作条件，在一定的作业半径范围内，RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级。
④作业效率高。在一般的地形地势下，高质量的RTK设站一次即可测完10km半径左右的测区，大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的\"搬站\"次数，仅需一人操作，在一般的电磁波环境下几秒钟即得一点坐标，作业速度快，劳动强度低，节省了外业费用，提高了测量效率。#p#分页标题#e#
⑤操作简便、数据处理能力强。
近年，在常规RTK技术的基础上又出现了网络RTK技术。网络RTK技术是指在一定区域内建立多个基准站，对该地区构成网状覆盖，并以这些基准站中的一个或多个为基准，计算和发播改正信息，对该地区内的卫星定位用户进行实时改正的定位方式。与常规RTK相比，该技术具有覆盖范围广，定位精度高，可靠性高和可实时提供厘米级定位等优点。
RTK技术在道路工程等大批量设计点位的放样工作中具有独特的优势，尤其对道路边桩、征地范围线等的放样。不需沿途布设图根控制点，大大减少了施工控制网的布设密度，这不仅节约了经费和时间，也极大的提高了工作效率。
2.应用精密仪器
随着科学技术日新月异的发展，计算机技术、电子技术、光学和机电技术水平得到大幅度提升，精密仪器产生使得依靠传统原始测量仪器的古老的测量技术正逐步转向精密测量技术。精密测量仪器在工程测量放样中的应用大大的提高了放样的精度。其中GPS地位系统的建立，为测量提供了一个崭新的测量手段。
GPS(GlobalPositioningSystem)即全球定位系统，是由美国建立的一个卫星导航定位系统，利用该系统，用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速;另外，利用该系统，用户还能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。目前，GPS定位技术已经广泛地渗透到经济建设、国防建设和科学技术的许多领域，尤其对经典大地测量学的各个方面产生了极其深刻的影响。在工程测量放样应用中，大量的实践和研究表明，用载波相位观测量进行静态相对定位，在小于50km的基线上，目前达到的典型精度为1ppm，而在100～500km的基线上可达0.1ppm。随着观测技术与数据处理方法的不断优化，在大于l000km的距离上，相对定位精度可达到0.01ppm，其精度是惊人的。
四、结束语
近年来，我国工程测量工作的技术水平显著增强并取得了骄人的成绩，但从整体来看，仍旧存在着发展不平衡，无法满足社会经济建设发展要求的问题。因此，工程测量的企业和相关人员应积极推广和应用新技术，促进工程测量方法与手段的更新换代，将传统的手工测量转变为数字化、电子化、自动化的现代化工程测量，同时努力减小测量误差，提高自身的职业素养，加强对相关学科的研究，拓宽工程测量服务的新领域，从而开创工程测量发展的新局面，为推动我国工程测量科技进步作出自己的贡献。
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