现代精密工程测量技术现状综述
摘要:精密工程测量技术及仪器随着科学的进步,而不断发展,在检测、设计、制造及工艺上已经达到很高的水平。但随着经济的发展,各种工程建设规模巨大,高精度工程越来越多,对测量的精度、速度、可靠度以及可操作性等方面提出了更高的要求,精密测量技术及 硬件设备将有更大的发展空间。在现代工程测量中,由于工程的各项技术指标要求越来越高,相应地对测量也提出更高的要求。本文总结了现代精密工程测量中的常见技术及设备。
关键词:精密 工程测量 现状
1. 引言
随着现代科学技术的发展,高精度测量方法也得到了迅速发展。各种更高精度的精密工程测量硬件设备不断涌现,相应软件也不断完善,现代精密工程测量的手段和方法发生了突破性的变化。20世纪80年代后期出现了使用方便,自动化程度高,测量精度很高的先进技术的全站仪以及激光跟踪仪。
2. 测量技术及应用
2.1测距仪
精密工程测量中,传统的高精度距离测量方法主要是因瓦尺量距,由于自动化程度低、劳动量大,伴随光电技术的不断发展出现了精度更高、速度更快、操作更方便的电子测距仪。电子测距仪的出现,不仅可以代替因瓦尺量距,而且使测量工作变得非常简单,提高了工作效率,还可获取更高精度的测量成果。
2.2 经纬仪
经纬仪一直是角度测量的基本工具,目前测角精度能达到亚秒级。电子经纬仪在度盘分划、测微方式、读数方式、照准方式等实现了自动化,消除了中间环节引起的误差并实现了系统误差的软改正,可以得到比光学经纬仪更高的测量精度,因此取代了传统的光学经纬仪,在精密工程测量中得到了广泛的应用。目前的电子经纬仪逐渐实现了马达驱动和自动目标识别等功能,更多地减少了测量中的人工干预。由于全站仪将测角和测距功能集成,其测角精度达到了经纬仪的测量精度,因此已经很少单独使用经纬仪。
2.3 水准仪
现代高精度水准仪技术,实现了水准测量的自动化、电子化,智能化。
2.3.1 电子水准仪
电子水准仪系统的原理是在传统普通光学水准仪的基础上,融合最新计算机技术、图像获取及处理技术,并匹配与之对应的数字条形编码水准标尺,通过摄取标尺图像并与内部存储的编码进行匹配,实现了水准仪读数的自动化。因为实现了自动读数,消除了人工读数产生的视觉误差,并且技术的融合对各项系统误差进行了软改正,电子水准仪水准测量可以达到很高的测量精度,可以代替常规的高精度光学水准仪。
2.3.2 液体静力水准仪
液体静力水准仪的结构是当两地点的高程变化时,容器内的液面高度会发生变化,通过传感器可以感知变化量,由此得出高程变化值。液体静力水准仪根据原理的不同分为连通管系统和差压系统。
2.4 准直测量
用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基线( 或基准面) 的偏距( 垂距) ,称为基准线测量或准直测量。准直测量方式主要有波带板准直和激光束准直。激光束准直测量范围一般小于10m,精度在1 /100000左右,存在激光束漂移。波带板是常用的直线准直测量手段,采用三角法测量原理,精度达1 /1000000,该法需要大量的人工干预。随着传感器的发展和广泛应用,准直测量中也充分应用了传感器技术,出现了电场式引张线直线准直系统及CCD感应激光准直测量系统。准直测量仪器较多,比如金属丝引张线、激光准直仪、铅垂仪、自准直仪以及尼龙丝等。
3.结束语
随着测绘科学技术的迅猛发展,精密工程测量作为工程测量领域中最前沿、最尖端的技术,非常有必要使测绘专业的大学生有所认识和了解,为即将走上工作岗位或继续深造做准备。
现代精密工程测量技术现状综述
摘要:精密工程测量技术及仪器随着科学的进步,而不断发展,在检测、设计、制造及工艺上已经达到很高的水平。但随着经济的发展,各种工程建设规模巨大,高精度工程越来越多,对测量的精度、速度、可靠度以及可操作性等方面提出了更高的要求,精密测量技术及 硬件设备将有更大的发展空间。在现代工程测量中,由于工程的各项技术指标要求越来越高,相应地对测量也提出更高的要求。本文总结了现代精密工程测量中的常见技术及设备。
关键词:精密 工程测量 现状
1. 引言
随着现代科学技术的发展,高精度测量方法也得到了迅速发展。各种更高精度的精密工程测量硬件设备不断涌现,相应软件也不断完善,现代精密工程测量的手段和方法发生了突破性的变化。20世纪80年代后期出现了使用方便,自动化程度高,测量精度很高的先进技术的全站仪以及激光跟踪仪。
2. 测量技术及应用
2.1测距仪
精密工程测量中,传统的高精度距离测量方法主要是因瓦尺量距,由于自动化程度低、劳动量大,伴随光电技术的不断发展出现了精度更高、速度更快、操作更方便的电子测距仪。电子测距仪的出现,不仅可以代替因瓦尺量距,而且使测量工作变得非常简单,提高了工作效率,还可获取更高精度的测量成果。
2.2 经纬仪
经纬仪一直是角度测量的基本工具,目前测角精度能达到亚秒级。电子经纬仪在度盘分划、测微方式、读数方式、照准方式等实现了自动化,消除了中间环节引起的误差并实现了系统误差的软改正,可以得到比光学经纬仪更高的测量精度,因此取代了传统的光学经纬仪,在精密工程测量中得到了广泛的应用。目前的电子经纬仪逐渐实现了马达驱动和自动目标识别等功能,更多地减少了测量中的人工干预。由于全站仪将测角和测距功能集成,其测角精度达到了经纬仪的测量精度,因此已经很少单独使用经纬仪。
2.3 水准仪
现代高精度水准仪技术,实现了水准测量的自动化、电子化,智能化。
2.3.1 电子水准仪
电子水准仪系统的原理是在传统普通光学水准仪的基础上,融合最新计算机技术、图像获取及处理技术,并匹配与之对应的数字条形编码水准标尺,通过摄取标尺图像并与内部存储的编码进行匹配,实现了水准仪读数的自动化。因为实现了自动读数,消除了人工读数产生的视觉误差,并且技术的融合对各项系统误差进行了软改正,电子水准仪水准测量可以达到很高的测量精度,可以代替常规的高精度光学水准仪。
2.3.2 液体静力水准仪
液体静力水准仪的结构是当两地点的高程变化时,容器内的液面高度会发生变化,通过传感器可以感知变化量,由此得出高程变化值。液体静力水准仪根据原理的不同分为连通管系统和差压系统。
2.4 准直测量
用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基线( 或基准面) 的偏距( 垂距) ,称为基准线测量或准直测量。准直测量方式主要有波带板准直和激光束准直。激光束准直测量范围一般小于10m,精度在1 /100000左右,存在激光束漂移。波带板是常用的直线准直测量手段,采用三角法测量原理,精度达1 /1000000,该法需要大量的人工干预。随着传感器的发展和广泛应用,准直测量中也充分应用了传感器技术,出现了电场式引张线直线准直系统及CCD感应激光准直测量系统。准直测量仪器较多,比如金属丝引张线、激光准直仪、铅垂仪、自准直仪以及尼龙丝等。
3.结束语
随着测绘科学技术的迅猛发展,精密工程测量作为工程测量领域中最前沿、最尖端的技术,非常有必要使测绘专业的大学生有所认识和了解,为即将走上工作岗位或继续深造做准备。