摘要:研究信息化測繪時代工程測量的發展,對于進一步提升測繪在工程建設和管理中的作用顯然具有重要意義。本文在給出信息化測繪的任務和基本特征的基礎上,從工程生命周期管理和地理空間信息技術發展的角度,討論工程測量發展的機遇和面臨的挑戰,并對當前和今后一個時期工程測量的發展提出一些建議。
關鍵詞:信息化測繪;工程測量;工程生命周期管理;地理空間信息技術
一、    引言
工程測量作為測繪的重要組成部分,其任務是測繪工程和工業目標及其周邊環境的形態與變化,并為各種工業與民用工程和城市的規劃、勘察、設計、施工、運營與管理提供支撐和服務。工程測量的技術基礎是現代大地測量、攝影測量與遙感、地圖制圖與地理信息系統技術以及專門的工程測量技術方法。在信息化測繪體系建設中,應該積極發展面向市政設施、交通設施、水利設施、能源設施、其它工業設施及特殊建構筑物等的景觀測繪、放樣定位、形態檢測、變形監測以及工程數據庫和工程綜合信息管理系統建設的技術方法,為提高工程建設的質量、安全、效率和效益提供有力支撐,從而增強測繪對包括工程勘察、規劃設計、建設、監理、運營甚至拆除等在內的工程生命周期的保障服務能力。
二、    信息化測繪的任務與特征
信息化測繪是當前測繪事業發展的方向。信息化測繪體系是地理空間信息獲取、處理和服務等測繪業務流程信息化的具體體現,主要包括現代化的測繪基準體系、基礎地理信息資源體系和地理空間信息的實時化獲取體系、自動化處理體系、網絡化服務體系等。充分利用現代高新技術,加快建設信息化測繪體系,大力推進測繪信息化進程,是測繪事業適應國家信息化建設的緊迫任務和重要內容,也是實現測繪事業又好又快發展的基本要求和必要途徑。
信息化測繪體系建設應該包括兩大目標:一是要著力發展先進的測繪技術方法,建設現代化的測繪基礎設施;二是要著力提升測繪的保障服務能力。這兩個目標密切相關。前一個目標是后一個目標的基礎和前提,是實現后一個目標的手段和條件;而后一個目標則是前一個目標的出發點和落腳點,是建設信息化測繪體系的終極目標。因此,信息化測繪體系建設的核心是切實提升測繪的保障服務能力。當然,要提升測繪的保障服務能力,必須大力發展測繪技術手段,建立健全相應的政策法規和技術標準。從提升測繪保障服務能力的角度上看,信息化測繪應該具有以下特征:
(1)測繪保障服務的層次有顯著提高。在強化測繪的“支撐”作用的同時,大力發展測繪的“提升”作用。
(2)測繪保障服務的模式有顯著變化。測繪應該從被動服務、普遍服務轉變為主動服務、按需服務。這不僅包括測繪服務和成果的提供模式,也包括測繪成果的應用模式和后續服務模式等。
(3)測繪保障服務的質量有顯著改善。測繪產品及服務不僅要優質化,更要增值化。測繪成果的內容、形式和質量應適應應用的需求,特別是成果的現勢性應得到明顯改觀。
(4)測繪保障服務的效果有顯著增強。測繪保障服務要適宜、及時和有效,并應以其為其它業務的成功而提供的支持程度作為衡量保障服務效果的基本標準。
三、    工程生命周期管理
工程測量是直接為工程服務的。從工程管理的角度看,一項工程至少可以分為決策、實施和運營三大階段。決策階段主要是進行工程的策劃與規劃,而后兩個階段可以進一步細分為勘察、設計、施工、使用以及拆除等具體階段。工程生命周期管理[5](BuildingLifecycleManag2ement,BLM)是近年來隨著信息技術在工程領域的廣泛應用而發展起來的。它貫穿于工程全過程,即從策劃到設計、施工、運行、拆除甚至拆除后再利用,通過數字化方法來創建、管理和共享所建造工程的信息。其核心是通過在工程生命周期中有效的信息管理,實現工程建設和使用的增值。所謂有效的信息管理指的是有效地創建、管理和共享工程信息。而工程建設的增值包括確保工程建設安全、提高工程質量、控制投資和進度,工程使用的增值包括確保工程使用安全、滿足最終用戶的使用功能及有利于環保、節能、降低工程運營成本和工程維護等。
BLM的提出是集成化管理在工程信息管理中的體現,是工程信息管理領域的一項變革和創新。BLM作為一種集成化的理念,它將設計、施工和管理過程集成在一起,具體包括3個方面:
(1)產品的集成。將工程產品信息(包括3D空間信息、工程物理信息以及時間、成本、資源等附屬信息)進行集成。集成的模型稱為工程信息模型(BuildingInformationModel,BIM)。BIM是工程生命周期各階段信息共享的基礎。
(2)組織的集成。在統一的共同目標和共同價值下,將設計、施工和管理隊伍的承發包模式和工作方式進行有效地集成。組織集成的重要手段是協同工作。
(3)過程的集成。通過過程改進和重組,將工程建造的工作過程進行集成,以縮短建造時間。過程集成的重要途徑是過程并行。應該說,目前的工程生命周期管理尚未形成一套完整的理論體系,實際也沒有真正貫穿工程自始至終的全生命周期,但其思想已經受到工程管理和信息管理領域的關注。
四、    工程測量的發展機遇
在信息化測繪時代,工程測量具有良好的發展機遇。一方面,工程生命周期管理將對工程測量發展提出更多的業務需求;另一方面,信息化測繪體系建設也將為工程測量發展提供更好的技術支撐。
工程生命周期管理引導工程測量業務需求
前已述及,工程測量的任務是測繪工程目標及其周邊環境的形態和變化,為工程的規劃、勘察、設計、施工、運營和管理提供支撐與服務。工程測量不僅是一門技術和手段,更是一種服務,是一種面向工程生命周期的測繪與空間信息解決方案。
在工程生命周期各階段,工程測量的工作內容十分廣泛,與傳統的工程建設和管理不同,在工程生命周期管理中,工程測量不僅要為工程的規劃、設計、建造和運營等提供直接的技術服務,更重要的是應獲取工程及其周邊環境的大量空間信息和基本的屬性信息。工程測量不僅要獲取信息,還應通過建立專門的工程數據庫、三維工程模型和工程綜合信息管理系統對空間和屬性信息進行管理、更新與維護,并對信息進行科學的分析和解釋,從而為工程的設計建造和長久運營提供必要的技術支持。
信息化測繪體系建設支撐工程測量技術發展
工程測量作為一門技術和手段,其發展無疑將得益于我國當前的信息化測繪體系建設。信息化測繪體系建設包括多個方面的內容,技術體系建設是其重要組成部分。信息化測繪技術體系建設將主要圍繞地理空間信息的獲取、處理、管理與服務這一信息流程來展開,其最終目標是實現地理空間信息在任何時候(anytime)、任何地點(anywhere),以任何方式(anyway)服務于任何人(anyone)。
在測繪科學技術中,工程測量屬于應用型技術。現代地理空間信息技術(包括大地測量、攝影測量與遙感、地圖制圖與地理信息系統等技術)以及特殊工程測量技術的發展將對工程測量產生巨大的影響。
五、    面臨的挑戰
工程測量的發展同時也面臨著較為嚴峻的挑戰。挑戰主要來自以下方面:
(1)工程測量的綜合服務能力尚比較低。我們說工程測量是一種服務,但目前這種服務基本上還是面向工程建設的不同過程分別進行有關信息的采集(如地形、變形信息等)或設計成果的放樣定位。信息采集的內容不系統、不全面,對信息的管理、分析和解釋不夠,對工程的規劃、設計、施工、運營的支持力度不足,主動服務、增值服務能力差,特別是跨越工程生命周期不同階段的工程測量保障服務嚴重缺乏。
(2)工程測量的技術方法需要進一步發展。從技術層面上說,盡管以地理空間信息技術為核心的測繪技術目前發展迅速,但這些技術尚處在發展和完善中,一些技術的成熟度還不夠,更重要的是要把這些技術應用于工程測量實踐還有許多工作需要去做。工程測量面對的目標及目標所處的環境千差萬別,適用于大范圍、批量化作業的技術手段和方法不一定適合特定的工程。同時,還需要結合工程應用特點,發展特殊的工程測量技術手段和方法。
(3)工程測量的技術經濟價值有待提高。從技術經濟價值分析的角度,我們認為,目前的工程測量離“快、準、全、廉”的目標尚有較大的差距。這里所謂“快”,指的是對需求的響應要快捷,服務要及時;“準”表示服務應有效,提供的成果應符合技術標準并準確可靠;“全”表示服務不僅優質化,還要增值化,要提供完整的解決方案;“廉”則是指經濟性,也就是獲得服務的經濟代價應盡可能小。提高工程測量的技術經濟價值,對于保障其
可持續發展具有重大意義。
六、    重點發展建議
研究和建立現代工程測量體系
工程測量既是測繪科學技術的重要組成部分之一,又直接服務并貫穿于工程建設與管理全過程。工程測量不僅是一門學科、一門技術,也是一種服務、一種解決方案。當前,有必要通過深入系統的研究,建立并逐步完善現代工程測量體系,并在該體系的指導下開展工程測量的學科建設、科學研究、人才培訓、業務拓展和技術服務。這一體系不僅應包括工程測量的基礎、理論、技術和方法,也應包括相應的人才結構、技術政策和服務模式等。
同時,在目前的信息化測繪體系建設中,對工程測量應當給予必要的關注。
研發和應用工程測量新技術
工程測量相關技術的發展對于提高其服務能力無疑具有決定意義。因此,應通過多種途徑,加快先進實用的工程測量技術研發、推廣和應用。在這里,一方面要開發一批創新性的技術成果,另一方面也要注重已有技術的集成和方法的改進。既要追求技術的自動化和智能化,更要重視技術的經濟性和易用性。這些技術不僅包括地理空間信息技術,也應包括各種物理傳感器技術、特殊的工程測量技術以及不同類型技術的集成。國家和地方科技計劃對此應給予相應的支持。
做好工程測量標準化協調工作
工程測量作為一門技術和一種服務,標準化顯得十分重要。目前,我國在工程測量標準化方面已經做了大量卓有成效的工作,頒布實施了包括《工程測量規范》《精密工程測量規范》《城市軌道交通工程測量規范》《水運工程測量規范》《建筑變形測量規范》等在內的一批國家和行業標準。但由于缺乏統一的工程測量標準體系和標準協調機制,致使一些標準之間出現精度和重要技術指標不一致、不協調等問題,給實際生產實踐造成混亂。當前,有
必要組織相關部門,研究制定統一的、權威的工程測量標準體系,建立適當的標準協調機制,做好相關國家和行業標準制定、修訂的溝通協調工作。
注重工程測量成果的質量安全
工程測量服務于工程,因此工程測量自身工作和成果的質量安全顯得尤為重要。這里主要應采取三方面措施:一是頒布并嚴格執行技術標準,對涉及重大質量安全方面的要求編制強制性標準或設置強制性條文;二是從事工程測量服務的機構,應建立并實施適宜有效的質量管理體系,并逐步建立職業安全健康和環境管理體系;三是國家有關部門建立較為完善的工程測量質量安全監管機制、市場準入機制和市場信用機制。
七、    結語
當前,我國的工程建設和管理處在一個迅速發展的時期,工程測量的發展機遇和挑戰并存。我們應該按照科學發展觀的要求,進一步研究和探索工程測量的發展之路,建立較為完善的現代工程測量體系,提高工程測量的技術經濟價值和績效,提升工程測量的綜合服務能力,促進工程測量的可持續發展。工程測量作為一門技術、一種服務,應該也將能夠為各種工程的科學設計、安全施工、可持續運營以及信息化管理做出新的更大的貢獻。我們相信,隨著我國經濟建設的又好又快發展以及信息化測繪體系的逐步建立,工程測量的前景將更加光明。

參考文獻
[1]楊凱.信息化測繪:一個新的戰略方向[J].中國測繪報,2006.
[2]李德仁等.信息化測繪體系的定位與框架[J].武漢大學學報(信息科學版),2007,