测量平差在现代测量工程中的重要性探讨

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　　摘 要：探讨了测量平差在测量工程中的重要性。分析了引起误差原因，测量平差思想等，分别从客观上和主观上两个方面，针对时代对测量平差的要求以及科研人员、工程测量技术人员、测绘专业学生等进行了不同的分析。得出，测量平差仍是不可或缺的，仍然在测量学科中占有重要的地位。
　　关键词：测量平差;测量工程;现代测量;重要性
　　DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.105
　　0 引言
　　 在现代测量工程中，由于越来越先进的测绘仪器涌入测绘市场，测量成果的精度也相较于之前有了一定程度的提高，因此，有些测量工作者认为测量平差不重要了。尤其是一些测量平差软件（如科傻、平差易等）的出现，更是加深了他们对这种观点的认同。这些人不但自己这样认为，还向别人阐述自己的这些观点。更有一些高校教师，也向学生阐述这种观点，而且持有这种观点的人很多。难道测量平差真的不重要了吗？作者结合自己从事测量工作十几年的经历以及自己在测量工作中的心得体会，提出自己的一些看法，从什么是测量平差、产生原因等进行了分析，并探讨一下测量平差的重要性。
　　1 关于测量平差
　　1.1 引起誤差原因及测量平差
　　 由于测量总是处于一定的观测条件之中，受到诸如操作者、仪器和外界环境等的影响，因此总会出现误差，这种误差是不可避免的。所以说，存在误差是一种常态。没有误差存在的观测值是不存在的或者说是个例。
　　 鉴于误差不可避免，因此必须将其处理掉。处理误差的方法就是测量平差。
　　1.2 平差的对象
　　 由于观测值是误差的载体，误差常常隐含于观测值中。因此，测量平差实际就是对测量数据进行处理，从而消除或减弱测量数据中存在的误差。
　　1.3 测量平差的思路
　　 我们知道，只要进行测量就会产生误差，就是说观测值中肯定含有误差;由于误差起到坏的作用，因此必须将其消除或减弱;如何消除呢？当然是平差;如何进行平差计算呢？当然是利用所建立的函数模型;那么函数模型怎么列立呢？是根据所观测的几何模型中的几何量之间的几何关系列出的;由这些函数模型所组成的式子即为平差的数学模型，然后利用最小二乘原理解算这些数学模型，从而可以得到观测值的平差值。然后进行相关的精度评定，即可获得满足一定精度需求的结果。
　　2 测量平差的重要性
　　 测量平差到底重要不重要呢？回答是肯定的，不论在主观上，还是在客观上，测量平差的重要性从来没有减弱。
　　 现代的测量仪器，如GPSRTK、InSAR、测量机器人等，的确在一些方面给测量工作带来了很大的方便，也的确弥补了传统光学仪器的一些功能不足。但是，凡事都有两面，它们带来方便的同时，也带来了一些新的问题。比如GPS，卫星在遥远的太空中运行，与地面接收机之间通过信号传播，这些信号要通过厚厚的大气层，大气层中的电离层、尘埃等均会对信号产生一些影响，从而带来了一些新的误差，如果这些误差不能合理地处理，将会给测量结果带来不可预测的结果。
　　 自高斯于19世纪首次应用测量平差以来，其一直伴随着工程测量的发展而发展。作为一门具有长久发展历史的学科，它目前到底如何呢？是随着历史的发展不断开拓自己，还是逐渐淡出历史舞台？它的命运是人类历史掌握的，不是一个人或几个人说了算得。
　　2.1 客观上的需求
　　2.1.1 工程对测量平差提出的要求
　　 测量平差是为测量服务的，测量是为工程服务的，因此工程的精细程度对测量有不同的要求。随着科学技术的不断发展，人类社会出现了很多宏伟的工程，如磁悬浮铁路、高速铁路、航天飞机、大跨度的跨海大桥和悬索桥。它们无一不需要测量的辅助，而且对工程测量的要求越来越高，服务的范围越来越大，进而使得测量平差也要满足它们的需求。
　　2.1.2 测量数据精度对平差提出的要求
　　 对于精度要求高的工程，比如高速铁路，其控制网的精度要求很高，CP0级控制网的相对中误差可以达到1/250000。为了达到如此高的精度，除了测量仪器及测量方法需要满足一定的要求外，还需要相应的严密测量平差方法消除所存在的误差。如果没有对测量平差相关理论的深刻理解，是不能研制出相应的测量平差软件的。
　　2.1.3 学科体系对测量平差提出的要求
　　 测量平差是测绘工程专业的一门重要专业基础课，是在学习了“数字地形测量学”后开设的第二门专业基础课，其后续的很多课程，如“大地测量学基础”、“GNSS”等，都需要测量平差作为先行课程。如果没有测量平差这门课程，学生在学习后续课程时，将会大打折扣。
　　2.1.4 科学技术对测量平差要求的精益求精
　　 测量领域的科研人员研制出了很多的测量平差软件，正是这些软件使得测量工作的效率大大地提高了。这些软件是基于相关的测量平差理论的，如果没有测量平差，又怎么会有这些平差软件呢？
　　2.2 主观上的需求
　　2.2.1 对于测量技术人员
　　 我们不否认，随着先进测量仪器的出现，以前很难达到的高精度数据，现在已经变得容易多了。因此，很多观测数据即使不需要平差也能达到较高精度。此时，对于测量平差的要求降低了。但是，高精度的测绘仪器价格昂贵，很多测绘公司不能大量配备。同时，对于很多基础测绘工作，在测量平差的辅助之下，不需要高精度的测绘仪器也能达到满足精度的观测数据。同时，在进行测量平差时，如果对相关理论公式掌握不牢固，虽然仍旧可以进行计算，甚至有时候得出的结果的确是减弱了一部分误差，但它不是最优的计算结果。
　　 对于工程测量技术人员，应该对自己提出更高要求。如果不明白软件里面的相关平差理论，就无法知道如何进行平差的。同时，工程测量人员测量完毕数据后，如何判断测量数据是否满足要求呢，这需要测量平差来进行精度评定。为了能成为一名合格的测量技术人员，测量技术人员应努力学习测量平差的相关知识，做到内外业兼备。再者，测量平差的一些思想，可以用于指导实际中的测量工作。
　　2.2.2 对于测绘工程专业的学生
　　 对于很多专业，如土木工程、采矿工程、地质工程、水利工程等，都会学习测量学，也对测量平差的基本理论掌握一些。但是，对于测绘工程专业的学生，应该具备很强的专业素质，不能因为这门课难，而不愿意掌握。测量平差这门课是区别于其他专业的一门标志之一，为了成为一名合格的专业人员，应该努力去学习掌握。
　　3 结论
　　 （1）现代的测量工作中，测量外业变得越来越方便和快捷，测量内业的一些工作也变得越来越轻捷。因此，具体的情况应该是这样的，不是测量平差不重要，而是很多平差工作由平差软件来代替，从而显得测量平差不重要了。
　　 （2）任何学科都是随着历史的发展而发展的，现代高精尖工程，对测量也提出了更高的要求，测量平差作为测量的一个分支，也同样需要与时俱进，不断发展。
　　 （3）总体来说，不同的人有不同的要求。对于科研工作者和工程技术人员，各自的要求不同。工程技术人员认为，只要一个平差软件就行了。但是，当数据错误或出现计算错误的时候，却不知道问题出在哪里。对于科研人员，应不断进行测量平差相关理论的创新与发展，让其不断为测量做出应有的贡献。
　　参考文献：
　　[1]张正禄.工程测量学（第二版）[M].武汉大学出版社，2013（11）.
　　[2]泥立丽等.测量平差辅导及详解[M].化学工业出版社，2018（03）.
　　[3]王永等.利用Excel绘制误差椭圆的方法[J].矿山测量，2008.
　　作者简介：马学汉（1988-），男，山东宁阳人，本科，助理工程师，研究方向：工程测量，从事测量方面的技术与管理工作。
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