测绘技术在土木工程中的应用
刘吉羽
（华南农业大学 信息学院 广东 广州 510642）
摘要：现今测绘技术在土木工程中的应用可以说是非常广泛，测绘技术是土木工程的必要技术支撑，两者是密切相关，不可分割的。本文简单的介绍了测绘技术的发展情况，引入工程测量学的概念，并通过对测绘技术在工程建设各个阶段的应用情况的说明，表明土木工程与测绘技术是密切相关的两个学科。
关键词：土木工程；测绘技术；工程测量
1. 土木工程与测绘技术密切相关
土木工程是建造各类工程设施的学科，技术和工程的总称。是一种工程分科，指用石材，砖，砂浆，水泥，混凝土，钢材，钢筋混凝土等建筑材料修建房屋，铁路，道路，桥梁，隧道，运河，迪拜，港口等工程的生产活动和工程技术。如此多与人类生活息息相关的工程，在规划设计，施工建设和运营管理等各个阶段都会涉及到测量的相关工作。由此还产生了一门学科——工程测量学，主要研究在工程，工业和城市建设以及资源开发各个阶段所进行的地形和有关信息的采集和处理，施工放样，设备安装，变形监测分析和预报等的理论，方法和技术，以及对测量和工程有关的信息进行管理和使用的研究。所以，测绘技术在土木工程中的应用可以说是非常广泛，测绘技术是土木工程的必要技术支撑，两者是密切相关，不可分割的。
2． 现代测绘技术发展情况
随着科技的不断发展，先进的地面测量仪器日益增多，为工程测量提供了先进的技术工具和手段。如光电测距仪、精密测距仪、电子经纬仪、全站仪、电子水准仪、数字水准仪、激光准直仪、激光扫平仪等，为工程测量向现代化、自动化、数字化方向发展创造了有利的条件，改变了传统的工程控制网布网、地形测量、道路测量和施工测量等的作业方法。无需棱镜的测距仪解决了难以攀登和无法到达的测量点的测距工作;电子速测仪为细部测量提供了理想的仪器;精密测距仪的应用代替了传统的基线丈量[1]。
近年来，空间定位技术、航空航天技术地面仪器一体化技术和地理信息技术研究越见深入，导致测绘学科发生了革命性的飞跃，使得测绘的作业方式、生产手段和组织形式等发生了巨大的变化。3S技术以及数字化测绘技术的广泛应用，已成为测量工作发展的趋势。
3． 测绘技术在工程建设各个阶段的应用情况
3.1在工程勘测设计阶段
任何一项工程都必须按照自然条件和预期目的进行选址和勘测设计。在此阶段的测量工作，主要是提供各种比例尺的地形图设计人员进行设计。
由于卫星定位方便快捷，布网和观测不受时间和空间的限制，高精度、高效率，观测和数据处理高度自动化，所以，勘测坐标框架即控制网的建立，已由卫星定位代替了传统的二角测量。目前，国家大地网、城市控制网、工程控制网的建立与改造己普遍地应用GPS技术，在石油勘探、高速公路、通信线路、地下铁路、隧道贯通、建筑变形、大坝监测、山体滑坡、地震的形变监测、海.岛或海域测量等也已广泛的使用GPS技术[2]。
规划、设计用的地形图则普遍由数字摄影测量技术或野外数字测图技术获得。利用数字地形图，实现二维虚拟现实和工程设计仿真，可及时计算相应的土石方工程量，进行多种设计方案的比较，选取最优化设计方案。
3.2在工程施工建设阶段
工程施工建设阶段的测量工作主要是按设计要求将设计的建筑物位置，形状，大小及高程在实地标定出来，以便进行施工；另一方面作为施工质量的监督，还需进行工程质量监理。测量工作是工程施工的眼睛，在工程建设中起着至关重要的作用。
在该阶段可用采用具有自动跟踪和连续显小功能的测距仪或者全站仪进行放样和土石方测量，或者利用GPS的RTK技术算出定位点的工程独立坐标，在测区根据工程需要进行相关的定位放样和测绘工作。该方法方便快捷、精度可靠，配合移动通信和网络通信等手段，还可以实现远程实时监控。在进行城市大面积大比例尺地形图、地籍图测绘与更新以及大型工程勘测时，可以利用航空摄影测量的方法，提供数字的、影像的、线划的多种形式的地图成果[1]。利用智能全站仪、CCD摄像机和其他相关控制器件，可以实现工程机械的自动化运行和远程工程质量及安全监控，不仅快速高效，而目能有效保护施工人员的安全健康。
3.3在工程竣工验收阶段
应用现代测绘技术能快速地测绘竣工图和进行工程设计尺寸的检核，并按数字工程的要求进入二维可视化、网络化的工程管理信息系统，作为工程验收评估和日后长期安全监护的原始依据。
3.4在工程运行管理阶段
工程运营管理阶段测量工作的主要任务是工程建筑物的变形观测。在工程建筑物运营期间，为了监视其安全和稳定的情况，了解其设计是否合理，验证设计理论是否正确，需要定期对其位移，沉降，倾斜以及摇摆等进行观测，称为变形观测。
现代测绘技术提供了连续、实时的安全监控乎段，如:无棱镜测距全站仪实现无人作日标测量;自动跟踪与照准全站仪(测量机器人)实现无人值守自动跟踪观测;智能脉冲图像全站 仪实现定位与拍摄同步;电了水准仪实现精密测高自动读数;二维激光扫描实现快速获取特定日标的立体模型等。卫星定位技术也被应用于自动化监测系统，如武汉大学研制的C PS自动化位移监测系统.;青华大学研制的CPS桥梁安全监测系统、河海大学研制的GPS一机多天线系统等都已成功应用于实际工程监测[3]。
4.结语
总之，土木工程和测绘工程是两个无法分割的学科。随着现代测量技术的不断创新和新设备的发明，测量科学在突飞猛进中发展，这些技术和设备同时也促进着其他相关学科或技术的发展，尤其在对建设精度要求越来越高的土木工程项目建设中这种进步尤为重要。两个领域的研究者都应该要互相学习彼此的知识。测绘人应该积极了解土木工程的相关知识，以便于在测量工作时能够提高效率，处理各种问题。土木工程的建设者应努力掌握现代测绘新技术，自觉地应用现代测绘技术，以促使土木工程测控技术自动化，使工程建设安全高效的进行。
参考文献：
[1] 王延鑫，张学军.我国工程测量技术发展现状与展望[J].中国新技术新产品，2010(3):60.[2] 高海清，GPS定位技术在土木工程测量中的应用[J].西北电力技术，2004(5):93.[3] 王晏民，洪立波，过静珺，等.现代工程测量技术发展与应用[J.]测绘通报，2007( 4): 1- 4.
