工程测量学的现状及未来发展方向
工程测量学的现状及未来发展方向
工程测量通常是指在工程建设的勘测设计、施工和管理阶段巾运用的各种测量理论、方法和技术的总称。工程测量学科是一门应用学科，它是直接为国民经济建设和国防建设服务，紧密与生产实践相结合的学科，是测绘学中最活跃的一个分支学科。工程测量有着悠久的历史，近20年来。随着测绘科技的飞速发展，工程测量的技术面貌发生了深刻的变化，并取得很大的成就。传统工程测量技术的服务领域包括建筑、水利、交通、矿山等部门，其基本内容有测图和放样两部分。现代工程测量已经远远突破了仅仅为工程建设服务的概念，它不仅涉及工程的静态、动态几何与物理量测定，而且包括对测量结果的分析，甚至对物体发展变化的趋势预报。
我国工程测量的发展可以概括为“四化”和“十六字”，所谓“四化”是：工程测量内外业作业的一体化，数据获取及其处理的自动化，测量过程控制和系统行为的智能化，测量成果和产品的数字化。“和产品的数字化。“十六字”是：连续、动态、遥测、实时、精确、可靠、快速、简便。
1先进的地面测量仪器在工程测量中的应用：
GPS测量(RTK)技术的应用，为工程控制测量向自动化、实时化方向发展创造良好机遇，同时结合进行大地水准面精化工作，建立三维GPS控制网，为GIS数据快速采集打下基础，将成为工程控制测量技术发展的方向。
随着电子测距技术发展，采用电子测距三角高程代替了三、四等水准测量，解决了建立高程控制网的难题。数字水准仪的问世，实现了几何水准测量中自动安平、自动读数和记录、自动检核等功能，使几何水准测量向自动化、数字化、智能化方向迈进。
数字化测绘技术在测绘工程领域得以广泛应用，使大比例尺测图技术向数字化、信息化发展。
摄影测量技术在工程测绘中的应用，摄影测量技术已越来越广泛的在城市和工程测绘领域中得以应用，由于高质量、高精度的摄影测量仪器的研制生产，结合计算机技术中的应用，使得摄影测量能够提供完全的、实时的三维空间信息。
仪器的发展
测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展，其应用范围将进一步扩大，影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强
GPS、GIS技术将紧密结合工程项目，在勘测、设计、 施工 管理一体化方面发挥重大作用。
工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪正在被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的 软件 ，向全能型和
智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术，可实现测量的全自动化，被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标，在1 s内完成一目标点的观测，像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测，可广泛用于变形监测和 施工 测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起，称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合，可实现无控制网的各种工程测量。
2工程测量理论方法
最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型，它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上，由于变形监测网参考点稳定性检验的需要，导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论，以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际，出现了稳健估计(或称抗差估计)；针对法方程系数阵存在病态的可能，发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别，稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。
巴尔达的数据探测法对观测值中只存在一个粗差时有效，稳健估计法具有抵抗多个粗差影响的优点。建立改正数向量与观测值真误差向量之间的函数关系，可对多个粗差同时进行定位和定值，这种方法已在通用平差 软件 包中得到算法实现和应用。
方差和协方差分量估计实质上是精化平差的随机模型，过去一直仅停留在理论的研究上。实际中，要求对多种观测量进行综合处理，因此，方差分量估计已成为测量平差的必备内容了。目前，通用平差 软件 包中已增加了该功能，但还需要在测量规范中明确提出来。
建立一个区域的控制，首级网点采用GPS测量，下面最好用一个等级的导线网作全面加密。从测量平差理论来看，全面布设的导线网具有更好的图形强度，精密较均匀，可靠性也较高。
3大型特种精密工程测量
大型特种精密工程建设和对 测绘 的要求是工程测量学发展的动力。
在变形观测数据处理和大型工程建设中，将发展基于知识的信息系统，并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合，解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。
我国大型特种精密工程测量的发展前景
近年来,随我国国民经济的大发展,特种精密工程测量愈益与工程建设紧密结合。无论是在城市的发展规划，还是在高层建筑的施工，还是大型工程的建设，还是病损工程的安全监测，还是地球动力学与地震预报研究的需要，还是减灾防灾的监测等方面都对特种精密工程测量提出了更高的要求。
鞍纲、宝俐等多个大型俐铁联合企业林立；武汉长江大桥、广东汕头海湾大桥、广东虎门珠江大桥、江苏江阴长江大桥、润扬大桥、杭州湾跨海大桥、葛洲坝、长江三峡水利枢纽、北京地铁、上海磁悬浮列车、电视塔、摩天大厦等高科技现代化工程。为保证这些规模巨大、技术先进和设备精尖的建设工程,按设计要求顺利施工、安装和正常生产运营,需要采用高精度的特殊方法进行测量保障,在建设的实践中形成了中国的特种精密工程测量。
新理论新方法的研究
精密工程测量是基本的特点就是精度要求高，工作难度大。他的工作对象都是高科技工程和尖端科学工程。传统的测量理论和方法，如三角网、导线网、线性网和钢尺量边导线等，已经不能满足精密工程测量的需要，要进行新理论、新方法的研究。例如，全站仪测量系统(TMS)、实时摄影测量系统、精密三维工业测量系统、全球卫星定位系统(GPS)、合成孔径雷达干涉系统(INSAR)、传感器和测量机器人等的进一步的研究与开发，更好地发挥他们在精密工程测量中的应用。更重要的一方面，随着科学技术的进步和精密工程测量的需要，研究开发像纳米技术和一些人类目前还未知的新材料、新技术在测量中的应用，使测量精度可达到纳米或微米，而且测量方法大大改善，这是所有测量人员的愿望和发展方向。
在人类的生产生活活动中，工程测量是无处不在、无时不用，只要有建设就必然存在工程测量，因而工程测量的发展和应用前景是广阔的。