信息化测绘时代工程测量发展思考

　　摘要:研究信息化测绘时代工程测量的发展,对于进一步提升测绘在工程建设和管理中的作用显然具有重要意义。本文在给出信息化测绘的任务和基本特征的基础上,从工程生命周期管理和地理空间信息技术发展的角度,讨论工程测量发展的机遇和面临的挑战,并对当前和今后一个时期工程测量的发展提出一些建议。
关键词:信息化测绘;工程测量;工程生命周期管理;地理空间信息技术
一、    引言
工程测量作为测绘的重要组成部分,其任务是测绘工程和工业目标及其周边环境的形态与变化,并为各种工业与民用工程和城市的规划、勘察、设计、施工、运营与管理提供支撑和服务。工程测量的技术基础是现代大地测量、摄影测量与遥感、地图制图与地理信息系统技术以及专门的工程测量技术方法。在信息化测绘体系建设中,应该积极发展面向市政设施、交通设施、水利设施、能源设施、其它工业设施及特殊建构筑物等的景观测绘、放样定位、形态检测、变形监测以及工程数据库和工程综合信息管理系统建设的技术方法,为提高工程建设的质量、安全、效率和效益提供有力支撑,从而增强测绘对包括工程勘察、规划设计、建设、监理、运营甚至拆除等在内的工程生命周期的保障服务能力。
二、    信息化测绘的任务与特征
信息化测绘是当前测绘事业发展的方向。信息化测绘体系是地理空间信息获取、处理和服务等测绘业务流程信息化的具体体现,主要包括现代化的测绘基准体系、基础地理信息资源体系和地理空间信息的实时化获取体系、自动化处理体系、网络化服务体系等。充分利用现代高新技术,加快建设信息化测绘体系,大力推进测绘信息化进程,是测绘事业适应国家信息化建设的紧迫任务和重要内容,也是实现测绘事业又好又快发展的基本要求和必要途径。
信息化测绘体系建设应该包括两大目标:一是要着力发展先进的测绘技术方法,建设现代化的测绘基础设施;二是要着力提升测绘的保障服务能力。这两个目标密切相关。前一个目标是后一个目标的基础和前提,是实现后一个目标的手段和条件;而后一个目标则是前一个目标的出发点和落脚点,是建设信息化测绘体系的终极目标。因此,信息化测绘体系建设的核心是切实提升测绘的保障服务能力。当然,要提升测绘的保障服务能力,必须大力发展测绘技术手段,建立健全相应的政策法规和技术标准。从提升测绘保障服务能力的角度上看,信息化测绘应该具有以下特征:
(1)测绘保障服务的层次有显著提高。在强化测绘的“支撑”作用的同时,大力发展测绘的“提升”作用。
(2)测绘保障服务的模式有显著变化。测绘应该从被动服务、普遍服务转变为主动服务、按需服务。这不仅包括测绘服务和成果的提供模式,也包括测绘成果的应用模式和后续服务模式等。
(3)测绘保障服务的质量有显著改善。测绘产品及服务不仅要优质化,更要增值化。测绘成果的内容、形式和质量应适应应用的需求,特别是成果的现势性应得到明显改观。
(4)测绘保障服务的效果有显著增强。测绘保障服务要适宜、及时和有效,并应以其为其它业务的成功而提供的支持程度作为衡量保障服务效果的基本标准。
三、    工程生命周期管理
工程测量是直接为工程服务的。从工程管理的角度看,一项工程至少可以分为决策、实施和运营三大阶段。决策阶段主要是进行工程的策划与规划,而后两个阶段可以进一步细分为勘察、设计、施工、使用以及拆除等具体阶段。工程生命周期管理[5](BuildingLifecycleManag2ement,BLM)是近年来随着信息技术在工程领域的广泛应用而发展起来的。它贯穿于工程全过程,即从策划到设计、施工、运行、拆除甚至拆除后再利用,通过数字化方法来创建、管理和共享所建造工程的信息。其核心是通过在工程生命周期中有效的信息管理,实现工程建设和使用的增值。所谓有效的信息管理指的是有效地创建、管理和共享工程信息。而工程建设的增值包括确保工程建设安全、提高工程质量、控制投资和进度,工程使用的增值包括确保工程使用安全、满足最终用户的使用功能及有利于环保、节能、降低工程运营成本和工程维护等。
BLM的提出是集成化管理在工程信息管理中的体现,是工程信息管理领域的一项变革和创新。BLM作为一种集成化的理念,它将设计、施工和管理过程集成在一起,具体包括3个方面:
(1)产品的集成。将工程产品信息(包括3D空间信息、工程物理信息以及时间、成本、资源等附属信息)进行集成。集成的模型称为工程信息模型(BuildingInformationModel,BIM)。BIM是工程生命周期各阶段信息共享的基础。
(2)组织的集成。在统一的共同目标和共同价值下,将设计、施工和管理队伍的承发包模式和工作方式进行有效地集成。组织集成的重要手段是协同工作。
(3)过程的集成。通过过程改进和重组,将工程建造的工作过程进行集成,以缩短建造时间。过程集成的重要途径是过程并行。应该说,目前的工程生命周期管理尚未形成一套完整的理论体系,实际也没有真正贯穿工程自始至终的全生命周期,但其思想已经受到工程管理和信息管理领域的关注。
四、    工程测量的发展机遇
在信息化测绘时代,工程测量具有良好的发展机遇。一方面,工程生命周期管理将对工程测量发展提出更多的业务需求;另一方面,信息化测绘体系建设也将为工程测量发展提供更好的技术支撑。
工程生命周期管理引导工程测量业务需求
前已述及,工程测量的任务是测绘工程目标及其周边环境的形态和变化,为工程的规划、勘察、设计、施工、运营和管理提供支撑与服务。工程测量不仅是一门技术和手段,更是一种服务,是一种面向工程生命周期的测绘与空间信息解决方案。
在工程生命周期各阶段,工程测量的工作内容十分广泛,与传统的工程建设和管理不同,在工程生命周期管理中,工程测量不仅要为工程的规划、设计、建造和运营等提供直接的技术服务,更重要的是应获取工程及其周边环境的大量空间信息和基本的属性信息。工程测量不仅要获取信息,还应通过建立专门的工程数据库、三维工程模型和工程综合信息管理系统对空间和属性信息进行管理、更新与维护,并对信息进行科学的分析和解释,从而为工程的设计建造和长久运营提供必要的技术支持。
信息化测绘体系建设支撑工程测量技术发展
工程测量作为一门技术和手段,其发展无疑将得益于我国当前的信息化测绘体系建设。信息化测绘体系建设包括多个方面的内容,技术体系建设是其重要组成部分。信息化测绘技术体系建设将主要围绕地理空间信息的获取、处理、管理与服务这一信息流程来展开,其最终目标是实现地理空间信息在任何时候(anytime)、任何地点(anywhere),以任何方式(anyway)服务于任何人(anyone)。
在测绘科学技术中,工程测量属于应用型技术。现代地理空间信息技术(包括大地测量、摄影测量与遥感、地图制图与地理信息系统等技术)以及特殊工程测量技术的发展将对工程测量产生巨大的影响。
五、    面临的挑战
工程测量的发展同时也面临着较为严峻的挑战。挑战主要来自以下方面:
(1)工程测量的综合服务能力尚比较低。我们说工程测量是一种服务,但目前这种服务基本上还是面向工程建设的不同过程分别进行有关信息的采集(如地形、变形信息等)或设计成果的放样定位。信息采集的内容不系统、不全面,对信息的管理、分析和解释不够,对工程的规划、设计、施工、运营的支持力度不足,主动服务、增值服务能力差,特别是跨越工程生命周期不同阶段的工程测量保障服务严重缺乏。
(2)工程测量的技术方法需要进一步发展。从技术层面上说,尽管以地理空间信息技术为核心的测绘技术目前发展迅速,但这些技术尚处在发展和完善中,一些技术的成熟度还不够,更重要的是要把这些技术应用于工程测量实践还有许多工作需要去做。工程测量面对的目标及目标所处的环境千差万别,适用于大范围、批量化作业的技术手段和方法不一定适合特定的工程。同时,还需要结合工程应用特点,发展特殊的工程测量技术手段和方法。
(3)工程测量的技术经济价值有待提高。从技术经济价值分析的角度,我们认为,目前的工程测量离“快、准、全、廉”的目标尚有较大的差距。这里所谓“快”,指的是对需求的响应要快捷,服务要及时;“准”表示服务应有效,提供的成果应符合技术标准并准确可靠;“全”表示服务不仅优质化,还要增值化,要提供完整的解决方案;“廉”则是指经济性,也就是获得服务的经济代价应尽可能小。提高工程测量的技术经济价值,对于保障其
可持续发展具有重大意义。
六、    重点发展建议
研究和建立现代工程测量体系
工程测量既是测绘科学技术的重要组成部分之一,又直接服务并贯穿于工程建设与管理全过程。工程测量不仅是一门学科、一门技术,也是一种服务、一种解决方案。当前,有必要通过深入系统的研究,建立并逐步完善现代工程测量体系,并在该体系的指导下开展工程测量的学科建设、科学研究、人才培训、业务拓展和技术服务。这一体系不仅应包括工程测量的基础、理论、技术和方法,也应包括相应的人才结构、技术政策和服务模式等。
同时,在目前的信息化测绘体系建设中,对工程测量应当给予必要的关注。
研发和应用工程测量新技术
工程测量相关技术的发展对于提高其服务能力无疑具有决定意义。因此,应通过多种途径,加快先进实用的工程测量技术研发、推广和应用。在这里,一方面要开发一批创新性的技术成果,另一方面也要注重已有技术的集成和方法的改进。既要追求技术的自动化和智能化,更要重视技术的经济性和易用性。这些技术不仅包括地理空间信息技术,也应包括各种物理传感器技术、特殊的工程测量技术以及不同类型技术的集成。国家和地方科技计划对此应给予相应的支持。
做好工程测量标准化协调工作
工程测量作为一门技术和一种服务,标准化显得十分重要。目前,我国在工程测量标准化方面已经做了大量卓有成效的工作,颁布实施了包括《工程测量规范》《精密工程测量规范》《城市轨道交通工程测量规范》《水运工程测量规范》《建筑变形测量规范》等在内的一批国家和行业标准。但由于缺乏统一的工程测量标准体系和标准协调机制,致使一些标准之间出现精度和重要技术指标不一致、不协调等问题,给实际生产实践造成混乱。当前,有
必要组织相关部门,研究制定统一的、权威的工程测量标准体系,建立适当的标准协调机制,做好相关国家和行业标准制定、修订的沟通协调工作。
注重工程测量成果的质量安全
工程测量服务于工程,因此工程测量自身工作和成果的质量安全显得尤为重要。这里主要应采取三方面措施:一是颁布并严格执行技术标准,对涉及重大质量安全方面的要求编制强制性标准或设置强制性条文;二是从事工程测量服务的机构,应建立并实施适宜有效的质量管理体系,并逐步建立职业安全健康和环境管理体系;三是国家有关部门建立较为完善的工程测量质量安全监管机制、市场准入机制和市场信用机制。
七、    结语
当前,我国的工程建设和管理处在一个迅速发展的时期,工程测量的发展机遇和挑战并存。我们应该按照科学发展观的要求,进一步研究和探索工程测量的发展之路,建立较为完善的现代工程测量体系,提高工程测量的技术经济价值和绩效,提升工程测量的综合服务能力,促进工程测量的可持续发展。工程测量作为一门技术、一种服务,应该也将能够为各种工程的科学设计、安全施工、可持续运营以及信息化管理做出新的更大的贡献。我们相信,随着我国经济建设的又好又快发展以及信息化测绘体系的逐步建立,工程测量的前景将更加光明。

参考文献
[1]杨凯.信息化测绘:一个新的战略方向[J].中国测绘报,2006.
[2]李德仁等.信息化测绘体系的定位与框架[J].武汉大学学报(信息科学版),2007,