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工程測量學(xué)的發(fā)展評述
（作者未知） 2009/5/30
摘要：本文對工程測量學(xué)重新進(jìn)行了定義，指出了該學(xué)科的地位和研究應(yīng)用領(lǐng)域；闡述了工程測量學(xué)領(lǐng)域通用和專用儀器的發(fā)展；在理論方法發(fā)展方面，重點(diǎn)對平差理論、工程網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計、變形觀測數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行了歸納和總結(jié)。扼要地敘述了大型特種精密工程測量在國內(nèi)外的發(fā)展情況。結(jié)合科研和開發(fā)實(shí)踐，簡介了地面控制與施工測量工程內(nèi)外業(yè)數(shù)據(jù)處理一體化自動化系統(tǒng)——科傻系統(tǒng)。最后展望了21世紀(jì)工程測量學(xué)若干發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞：工程測量 工業(yè)測量 精密工程測量 測量機(jī)器人 工程網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計
一、學(xué)科地位和研究應(yīng)用領(lǐng)域
1. 學(xué)科定義
工程測量學(xué)是研究地球空間(地面、地下、水下、空中)中具體幾何實(shí)體的測量描繪和抽象幾何實(shí)體的測設(shè)實(shí)現(xiàn)的理論方法和技術(shù)的一門應(yīng)用性學(xué)科。它主要以建筑工程、機(jī)器和設(shè)備為研究服務(wù)對象。
2. 學(xué)科地位
測繪科學(xué)和技術(shù)(或稱測繪學(xué))是一門具有悠久歷史和現(xiàn)代發(fā)展的一級學(xué)科。該學(xué)科無論怎樣發(fā)展，服務(wù)領(lǐng)域無論怎樣拓寬，與其他學(xué)科的交叉無論怎樣增多或加強(qiáng)，學(xué)科無論出現(xiàn)怎樣的綜合和細(xì)分，學(xué)科名稱無論怎樣改變，學(xué)科的本質(zhì)和特點(diǎn)都不會改變�？偟膩碚f，整個學(xué)科的二級學(xué)科仍應(yīng)作如下劃分：
——大地測量學(xué)(包括天文、幾何、物理、衛(wèi)星和海洋大地測量)；
——工程測量學(xué)(含近景攝影測量和礦山測量)；
——航空攝影測量與遙感學(xué)；
——地圖制圖學(xué)；
——不動產(chǎn)地籍與土地整理。
3. 研究應(yīng)用領(lǐng)域
目前國內(nèi)把工程建設(shè)有關(guān)的工程測量按勘測設(shè)計、施工建設(shè)和運(yùn)行管理三個階段劃分；也有按行業(yè)劃分成：線路(鐵路、公路等)工程測量、水利工程測量、橋隧工程測量、建筑工程測量、礦山測量、海洋工程測量、軍事工程測量、3維工業(yè)測量等，幾乎每一行業(yè)和工程測量都有相應(yīng)的著書或教材。
由Hennecke,Mueller,Werner 3個德國人所編著的工程測量學(xué)，主要按下述內(nèi)容進(jìn)行劃分和編寫：①測量儀器和方法；②線路、鐵路、公路建設(shè)測量；③高層建筑測量；④地下建筑測量；⑤安全監(jiān)測；⑥機(jī)器和設(shè)備測量。
由于工程測量的研究應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，發(fā)展變化也很快，因此寫書十分困難。目前國內(nèi)外沒有一本全面涉及工程測量學(xué)理論、技術(shù)、方法和實(shí)際應(yīng)用的現(xiàn)代專著或教材。
國際測量師聯(lián)合會(FIG)的第六委員會稱作工程測量委員會，過去它下設(shè)4個工作組：測量方法和限差；土石方計算；變形測量；地下工程測量。此外還設(shè)了一個特別組：變形分析與解釋。現(xiàn)在，下設(shè)了6個工作組和2個專題組。6個工作組是：大型科學(xué)設(shè)備的高精度測量技術(shù)與方法；線路工程測量與優(yōu)化；變形測量；工程測量信息系統(tǒng)；激光技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用；電子科技文獻(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)。2個專題組是：工程和工業(yè)中的特殊測量儀器；工程測量標(biāo)準(zhǔn)。
德國、瑞士、奧地利3個德語語系國家自50年代發(fā)起組織每3～4年舉行一次的“工程測量國際學(xué)術(shù)討論會”。過去把工程測量劃分為以下幾個專題：測量儀器和數(shù)據(jù)獲取；數(shù)據(jù)解釋、處理和應(yīng)用；高層建筑和設(shè)備安裝測量；地下和深層建筑測量；環(huán)境和工程建筑物變形監(jiān)測。
1992年第11屆討論會的專題是：測量理論與測量方案；測量技術(shù)和測量系統(tǒng)；信息系統(tǒng)和CAD；在建筑工程和工業(yè)中的應(yīng)用。
1996年的第12屆討論會的專題是：測量和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；監(jiān)測和控制；在工業(yè)和建筑工程中的質(zhì)量問題；數(shù)據(jù)模型和信息系統(tǒng)；交叉學(xué)科的大型工程項目。
從以上可見，工程測量學(xué)的研究領(lǐng)域既有相對的固定性，又是不斷發(fā)展變化的。
筆者認(rèn)為，工程測量學(xué)主要包括以工程建筑為對象的工程測量和以設(shè)備與機(jī)器安裝為對象的工業(yè)測量兩大部分。在學(xué)科上可劃分為普通工程測量和精密工程測量。工程測量學(xué)的主要任務(wù)是為各種工程建設(shè)提供測繪保障，滿足工程所提出的要求。精密工程測量代表著工程測量學(xué)的發(fā)展方向，大型特種精密工程建設(shè)是促進(jìn)工程測量學(xué)科發(fā)展的動力。
二、工程測量儀器的發(fā)展
工程測量儀器可分通用儀器和專用儀器。通用儀器中常規(guī)的光學(xué)經(jīng)緯儀、光學(xué)水準(zhǔn)儀和電磁波測距儀將逐漸被電子全測儀、電子水準(zhǔn)儀所替代。電腦型全站儀配合豐富的軟件，向全能型和智能化方向發(fā)展。帶電動馬達(dá)驅(qū)動和程序控制的全站儀結(jié)合激光、通訊及CCD技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)測量的全自動化，被稱作測量機(jī)器人。測量機(jī)器人可自動尋找并精確照準(zhǔn)目標(biāo)，在1 s內(nèi)完成一目標(biāo)點(diǎn)的觀測，像機(jī)器人一樣對成百上千個目標(biāo)作持續(xù)和重復(fù)觀測，可廣泛用于變形監(jiān)測和施工測量。GPS接收機(jī)已逐漸成為一種通用的定位儀器在工（未完，下一頁）
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