測量儀器在工程測量中發(fā)揮著十分重要的作用，新型測量儀器的應(yīng)用相對于傳統(tǒng)的測量技術(shù)具有高精度、自動化、高效益等優(yōu)勢，本文就就工程測量中新型測量儀器的應(yīng)用進行了探討，并得出了相關(guān)結(jié)論。

　　《電子測量技術(shù)》電子技術(shù)期刊發(fā)表，創(chuàng)刊于1977年，由北京無線電技術(shù)研究所主辦。以為國際和國內(nèi)市場提供有競爭力的產(chǎn)品、為科技工作者提供先進的測量技術(shù)，一直以來深受測量領(lǐng)域工程師和研究者的關(guān)注，而為他們搭建溝通行業(yè)信息的平臺，開創(chuàng)學(xué)術(shù)交流的廣闊空間則是《電子測量技術(shù)》創(chuàng)刊30年來的核心使命。榮獲中文核心期刊(1992)。

　　在測繪界，人們把工程建設(shè)中的所有測繪工作統(tǒng)稱為工程測量。實際上它包括在工程建設(shè)勘測、設(shè)計、施工和管理階段所進行的各種測量工作。它是直接為各項建設(shè)項目的勘測、設(shè)計、施工、安裝、竣工、監(jiān)測以及營運管理等一系列工程工序服務(wù)的。

　　一、GPS在工程測量中的應(yīng)用

　　(一)GPS及其工作原理

　　GPS是指利用GPS定位衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)實時進行定位、導(dǎo)航的系統(tǒng)，稱為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，它是采用距離交會法以三角測量的定位原理來進行。GPS所采用的是多星高軌測距體制，并且將GPS衛(wèi)星和接收機的距離量作為基本觀測量。只有在地面GPS接收機接受的衛(wèi)星信號同時在3顆以上之后，才可以利用位距測量或者是載波相位測量，來進行測算，然后得出衛(wèi)星信號到接收機所花費的的距離以及時間，最后再根據(jù)各衛(wèi)星所處的位置信息，把衛(wèi)星到用戶的多個等距離球面相交后，就能夠獲得用戶的三維(經(jīng)度、緯度、高度) 數(shù)據(jù)坐標、速度以及時間等相關(guān)參數(shù)。GPS的測量中最常通常使用的兩類坐標系統(tǒng)是在空間固定的坐標系統(tǒng)和與地球體相固聯(lián)的坐標系統(tǒng)，又被稱作地固坐標系統(tǒng)。在實際應(yīng)用過程中坐標系統(tǒng)的變換需要根據(jù)坐標系統(tǒng)間的轉(zhuǎn)換參數(shù)進行，一次來進行坐標系統(tǒng)坐標的推算。這么一來便使得表達地面控制點的位置和處理GPS觀測成果更加容易，因此作為新一代的衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)——全球定位系統(tǒng)，以其自身的全球性、全天候、高精度、高效益的優(yōu)點，被廣泛地應(yīng)用于工程測量中。

　　(二)GPS在工程測量中的應(yīng)用

　　1、GPS測量技術(shù)在公路測量中的應(yīng)用

　　在公路工程中首先引入GPS的是公路控制測量。公路控制測量是路線勘測設(shè)計的基礎(chǔ)，隨著高等級道路的興建，對路線勘測提出了更高的要求，由于線路長且己知點少，因此用常規(guī)手段不僅布網(wǎng)困難而且難以滿足高精度的要求，而GPS高精度的特點正好可以滿足這一要求。在公路控制測量中通常采用靜態(tài)相對定位技術(shù)，也就是至少有兩臺GPS接收機同時觀測，經(jīng)處理后可以精確獲得兩點的三維坐標差，根據(jù)其中一點的坐標可推算出另一點的坐標。由于靜態(tài)相對定位精度高，因此廣泛應(yīng)用于大地測量、形變監(jiān)測等高精度測量領(lǐng)域。同樣靜態(tài)相對定位技術(shù)將在相當廣泛的范圍內(nèi)逐步取代以往的常規(guī)測量方法，廣泛應(yīng)用于公路控制測量中,如用于建立路線精密控制網(wǎng)、橋隧精密控制網(wǎng)等。

　　2、GPS在變形監(jiān)測中的應(yīng)用

　　變形監(jiān)測主要是監(jiān)測像大橋、水庫大壩、高層大樓等建筑物、構(gòu)筑物地基沉降、位移以及整體傾斜等狀況。常規(guī)監(jiān)測技術(shù)是應(yīng)用水準測量方法，監(jiān)測地基沉降;應(yīng)用三角測量(或角度交會)方法監(jiān)測地基位移和整體傾斜，由于被監(jiān)測物體通常都是幾何尺寸巨人，監(jiān)測環(huán)境復(fù)雜，監(jiān)測技術(shù)要求較高，因此應(yīng)用常規(guī)技術(shù)不僅觀測時間長、勞動強度大，而且難以實現(xiàn)自動化監(jiān)測。而GPS定位技術(shù)由于定位精度高，不需要通視、可全天候工作等特點。研究表明，利用GPS進行水平位移觀測可獲得小于士2mm精度位移矢量，高程測量也可獲得不大于士10mm精度。因此，GPS在變形監(jiān)測中越來越受到廣泛應(yīng)用，

　　二、RS在工程測量中的應(yīng)用

　　(一)RS

　　RS,即遙感技術(shù)。遙感技術(shù)包括傳感器技術(shù),信息傳輸技術(shù),信息處理、提取和應(yīng)用技術(shù),目標信息特征的分析與測量技術(shù)等。RS技術(shù)具有大面積的同步觀測、時效性強,數(shù)據(jù)的綜合性和可比性及經(jīng)濟性具有教高的優(yōu)勢,得到快速的普及。

　　(二)RS在工程測量中的應(yīng)用

　　1、在地籍測量中的應(yīng)用

　　多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛(wèi)星將成為對地觀測獲取基礎(chǔ)地理信息的重要手段。各種中小比例尺地形圖都可以利用遙感影像來獲取,為應(yīng)用于工程測量領(lǐng)域城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的方法和手段。

　　2、遙感動態(tài)監(jiān)測在水利工程中的應(yīng)用

　　動態(tài)變化監(jiān)測已成為遙感應(yīng)用的一個主要方面，多時相、多種類型的傳感器對同一地區(qū)進行定期或不定期的資源與環(huán)境調(diào)查能及時、準確、宏觀地反映客觀情況。以多時相遙感影像為數(shù)據(jù)源，通過重點分析最佳組合波段的選擇和水體信息特征提取的圖像處理方法，為遙感技術(shù)在水環(huán)境方面的研究提供一定的理論依據(jù)。同時，利用數(shù)字遙感技術(shù)實現(xiàn)隨時間變化的水域動態(tài)監(jiān)測和枯水期、豐水期的水域變化的動態(tài)監(jiān)測，為防洪、抗洪、水資源合理調(diào)度、河道規(guī)劃治理工作提供科學(xué)依據(jù)。

　　三、GPS—RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

　　(一)基本原理

　　GPS—RTK測量系統(tǒng)一般由GPS接收設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和軟件系統(tǒng)三部分組成。RTK測量技術(shù)是以載波相位觀測量為根據(jù)的實時差分GPS測量技術(shù)，可在野外獲取點位厘米級的精度。其基本思想是：在基準站上設(shè)置一臺GPS接收機，對所有可見GPS衛(wèi)星進行連續(xù)地觀測，并將其觀測數(shù)據(jù)通過無線傳輸設(shè)備，實時地發(fā)送給用戶觀測站。在用戶站上，GPS接收機在接收GPS衛(wèi)星信號的同時，通過無線接收設(shè)備，接收基準站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù)，然后根據(jù)相對定位原理，實時地解算整周模糊度未知數(shù)，并計算顯示用戶站的三維坐標及其精度。使用動態(tài)GPS測量技術(shù)，測量人員只需在完成初始化后，短時間就能獲取觀測點的坐標。

　　(二)作業(yè)流程

　　GPS-RTK測量的作業(yè)流程

　　1、收集控制資料。根據(jù)工程需要收集當?shù)氐母叩燃壱阎�控制點，并對其進行檢查以保證起算數(shù)據(jù)準確可靠。

　　2、基準站的設(shè)置。由于收集的已知控制點在多數(shù)情況下并不便于直接使用，需要在測區(qū)內(nèi)布設(shè)若干加密控制點作為基準站的位置，聯(lián)測其坐標與高程。再在基準站上安置接收機，配置正確的參數(shù)。

　　3、流動站的設(shè)置。在流動站上安置GPS接收機并進行初始化。流動站可處于靜止狀態(tài)或運動狀態(tài);可以在一個固定點上初始化后再進行動態(tài)作業(yè)，也可以在動態(tài)條件下進行初始化。

　　4、坐標系統(tǒng)轉(zhuǎn)換。一般工程中選用地方獨立坐標系，而GPS實測的坐標為WGS-84坐標系，為統(tǒng)一坐標參照系，需計算坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)。若該地區(qū)已經(jīng)進行過靜態(tài)控制網(wǎng)測量，可直接得到轉(zhuǎn)換關(guān)系;若沒有，則需要采用現(xiàn)場點校正的方式，利用三個以上的控制點進行RTK參數(shù)修正。求出坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)后，利用RTK設(shè)備中測量控制器即可實時解算出定位點的獨立坐標。

　　5、流動站測量定位。坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)確定無誤后，即可在測區(qū)根據(jù)工程需要進行實時的單點測量或放樣定位測量等工作。

　　(三)應(yīng)用分析

　　1、建筑物規(guī)劃放線

　　建筑物規(guī)劃放線，放線點既要滿足城市規(guī)劃條件的要求，又要滿足建筑物本身的幾何關(guān)系，放樣精度要求較高。使用RTK進行建筑物放樣時需要注意檢查建筑物本身的幾何關(guān)系，對于短邊，其相對關(guān)系較難滿足。在放樣的同時，需要注意的是測量點位的收斂精度，如果點位收斂精度不高的情況下，強制測量則有可能帶來較大的點位誤差。在點位精度收斂高的情況下，用RTK進行規(guī)劃放線一般能滿足要求。

　　2、用地測量

　　在建設(shè)用地勘測定界測量中，RTK技術(shù)可實時地測定界址點坐標，確定土地使用界限范圍，計算用地面積，在土地分類及權(quán)屬調(diào)查時，應(yīng)用RTK技術(shù)可實時測量權(quán)屬界限、土地分類修測，提高了測量速度和精度。

　　結(jié)束語

　　測量儀器為工程測量的實施提供了設(shè)備基礎(chǔ)，新的測量儀器的研發(fā)和應(yīng)用推動了工程測量的發(fā)展與進步。當前GPS、RS、GPS——RTK等新測量技術(shù)廣泛應(yīng)用于地籍測量、水利工程測量、建筑物規(guī)劃等領(lǐng)域，推動工程測量向精密、自動化、智能化、數(shù)字化方向發(fā)展，實現(xiàn)了工程測量、數(shù)據(jù)處理、成果分析、數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用的一體化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化。測量工作人員只有加強自我學(xué)習(xí)，不斷地創(chuàng)新，使用推廣新設(shè)備、新方法和新工藝，才能保證工程測量工作更好地實現(xiàn)。

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