随着信息技术的飞速发展,工程测量领域正经历着一场深刻的技术变革。在这一进程中,以史俊波为代表的专家学者及广大从业者,积极推动新技术的研发与应用,显著提升了工程测量的精度、效率和智能化水平。
一、工程测量新技术的核心进展
工程测量技术取得了突破性进展,主要体现在以下几个方面:
- 高精度定位技术:以北斗/GNSS(全球导航卫星系统)为代表的卫星定位技术,其精度已从米级提升至厘米级甚至毫米级。实时动态(RTK)和精密单点定位(PPP)技术的成熟与普及,为大型工程控制网建立、变形监测等提供了强大支撑。
- 三维激光扫描技术:通过高速激光测距,能够快速获取目标物体表面的海量三维点云数据。这项技术彻底改变了传统单点测量的模式,实现了从“点”到“面”乃至“体”的测量革命,在古建筑保护、地形测绘、竣工测量中应用广泛。
- 无人机倾斜摄影测量:搭载多镜头相机的无人机,能够从多个角度采集影像,自动生成高精度的实景三维模型和正射影像图。该技术具有成本低、效率高、风险小、视角全的特点,已成为工程勘察、土方计算、工程进度管理的主流手段。
- InSAR与自动化监测技术:合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术,能够对大范围地表形变进行毫米级的远程、非接触式监测。结合物联网(IoT)和传感器技术,自动化监测系统实现了对桥梁、大坝、边坡等工程结构7×24小时不间断的健康诊断与预警。
- BIM与测量深度融合:建筑信息模型(BIM)技术的推广,要求测量数据从设计、施工到运维的全生命周期深度融入。测量技术为BIM提供了精确的初始地理信息和施工验证数据,而BIM则为测量提供了数字化的应用与管理平台。
二、新技术在工程实践中的广泛应用
上述新技术已深度渗透到各类工程实践中:
- 在基础设施建设中:用于高铁、高速公路的线路勘测与施工放样,确保线路平顺精确;用于大型桥梁的索塔定位、桥面线形控制与成桥荷载试验监测。
- 在智慧城市建设中:用于构建城市级实景三维底图,为城市规划、地下管网管理、智慧交通提供空间数据基底。
- 在能源工程建设中:用于风电场的机位选址、光伏电站的场地平整工程量计算,以及油气长输管道的路径优化与巡检。
- 在应急与防灾减灾中:利用无人机和InSAR技术,快速评估地质灾害(如滑坡、沉降)的范围与程度,为抢险救灾和灾后重建提供决策依据。
三、软硬件研发:技术落地的关键驱动力
新技术的广泛应用,离不开背后强大的软硬件研发支撑。以史俊波等行业专家及科研团队、企业为代表的力量,在此领域持续投入:
- 硬件研发的国产化与智能化:
- 高精度接收机与芯片:国内厂商已能自主研发并量产高性能的北斗/GNSS板卡、接收机,摆脱了对国外核心硬件的依赖。
- 轻量化、集成化传感器:研发更轻便、续航更长、集成多传感器(GNSS、IMU、激光雷达、相机)的无人机载、车载及背包式移动测量系统。
- 智能测量机器人:具备自动目标识别、跟踪与照准功能的全站仪,实现了单人、自动化、高精度测量作业。
- 软件研发的平台化与智能化:
- 数据处理平台:开发了能够处理海量点云、影像数据的专业软件,实现数据的自动拼接、去噪、分类与建模,大幅提升内业效率。
- 专业化应用软件:针对变形监测、土方计算、管线测量等特定场景,开发了集数据采集、分析、预警、报告生成于一体的垂直应用软件。
- 云平台与SaaS服务:将软件能力云端化,提供基于Web的测量数据管理、协同处理和成果交付服务,降低了技术使用门槛。
- AI算法的融合应用:利用人工智能技术进行点云语义分割、影像地物自动识别、测量数据异常诊断等,推动测量向“感知-理解-决策”的智能化方向发展。
四、展望与挑战
工程测量技术将继续朝着 “更高精度、更高效率、更高智能、更广融合” 的方向演进。多源数据融合、空天地一体化监测、数字孪生与元宇宙构建将成为新的热点。也面临着数据安全、技术标准统一、复合型人才培养等挑战。
以史俊波等为代表的产学研力量,通过持续的软硬件研发与创新应用,不仅推动了工程测量技术的迭代升级,更极大地赋能了现代工程建设和城市管理,为社会经济发展提供了坚实可靠的空间地理信息保障。