【正文】 圖(DLG)和數(shù)字高程模型(DEM)。近年來(lái)，隨著全數(shù)字航空攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，適用于小區(qū)域大比例尺地形測(cè)繪的低空平臺(tái)(輕型飛機(jī)、低空無(wú)人小飛機(jī)、熱氣飛艇、熱氣球等)攝影測(cè)量已從試驗(yàn)研究逐步轉(zhuǎn)入工程應(yīng)用。有關(guān)單位正在開(kāi)展無(wú)人機(jī)測(cè)圖技術(shù)在橋隧工程勘測(cè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究，在不久的將來(lái)有望用于大比例尺橋址地形圖測(cè)繪中。此外，機(jī)載激光掃描測(cè)繪系統(tǒng)(LiDAR)也為橋梁工程地形測(cè)繪提供了一種新的技術(shù)手段，目前也是研究的熱點(diǎn)之一。水下地形測(cè)量方法與陸地地形測(cè)量方法有較大差異，它由水深測(cè)量與平面定位測(cè)量?jī)纱蠹夹g(shù)組成。水深測(cè)量經(jīng)歷了由測(cè)深桿、測(cè)深錘、單波束回聲測(cè)深儀到多波束測(cè)深系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程，測(cè)深定位方法則由斷面法、前方交會(huì)法、DGPS定位法發(fā)展到RTK定位法。目前，橋址水下地形測(cè)繪主要采用“回聲測(cè)深+RTK+數(shù)據(jù)處理軟件”的組合測(cè)量系統(tǒng)?；?網(wǎng)絡(luò))RTK的無(wú)驗(yàn)潮多波束水下地形測(cè)繪技術(shù)是未來(lái)水下地形測(cè)量研究和發(fā)展的方向之一，該技術(shù)已在瓊州海峽通道和港珠澳大橋等跨海工程大范圍海域地形測(cè)繪中得到應(yīng)用[15]，并已在跨江跨河橋梁工程水下地形測(cè)繪中得到普及。相對(duì)于傳統(tǒng)的驗(yàn)潮模式而言，基于RTK的無(wú)驗(yàn)潮水下地形測(cè)繪方法直接利用厘米級(jí)定位精度的RTK技術(shù)測(cè)定水下地形點(diǎn)的高程，能顯著提高測(cè)量精度和作業(yè)效率、降低成本，還有利于實(shí)現(xiàn)水下地形測(cè)繪內(nèi)外業(yè)一體化。但目前這種技術(shù)尚缺乏規(guī)范依據(jù)，仍需進(jìn)一步研究、完善并制定相關(guān)技術(shù)規(guī)范。三、橋址水文測(cè)量橋址水文測(cè)量一般在工程初測(cè)階段進(jìn)行，必要時(shí)在定測(cè)階段進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)測(cè)，其目的是為橋位選擇、河床沖刷計(jì)算、墩跨布置、通航設(shè)計(jì)等提供橋址區(qū)域的基礎(chǔ)水文資料，主要測(cè)量項(xiàng)目有橋址水位觀測(cè)、橋址流向流速觀測(cè)、橋址航跡線觀測(cè)、橋址地形測(cè)繪等。對(duì)水文條件復(fù)雜的橋梁，還需對(duì)橋位所處河段(一般為數(shù)十千米)進(jìn)行水文測(cè)驗(yàn)專題觀測(cè)，或稱河道原型觀測(cè)，觀測(cè)內(nèi)容包括水位觀測(cè)、水文斷面測(cè)量、流速流向及流量觀測(cè)、懸移質(zhì)水樣采集、1:10 000河道地形測(cè)繪等，其目的是為河床演變分析、河工模型試驗(yàn)等水文專題研究、水文計(jì)算和橋梁設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)測(cè)繪資料。水位觀測(cè)可設(shè)立水尺進(jìn)行人工觀測(cè)，適用于觀測(cè)時(shí)間較短、觀測(cè)頻率不高的情形。當(dāng)觀測(cè)周期較長(zhǎng)、觀測(cè)頻率較高時(shí)，一般自記水位計(jì)甚至建造水文站進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)，這也是目前常用的水位觀測(cè)方法。地形斷面測(cè)量、河道地形測(cè)繪的方法與橋址地形測(cè)繪方法相同，陸地部分采用GPS RTK或全站儀采集數(shù)據(jù)，水域部分采用RTK定位+超聲波測(cè)深儀組合測(cè)量系統(tǒng)。橋址流速流向(表面流速流向)及航跡線測(cè)量一般采用RTK跟蹤浮標(biāo)或船舶觀測(cè)法，早期的前方交會(huì)定位法已被淘汰。橋渡水文測(cè)驗(yàn)專題中的水文斷面流速、流向及流量一般采用專業(yè)的流速流向儀按定點(diǎn)法測(cè)定，通過(guò)不同水深的流速流向計(jì)算出平均流速及斷面流量。懸移質(zhì)水樣采用專業(yè)設(shè)備采集。四、橋梁施工測(cè)量橋梁施工測(cè)量是橋梁工程測(cè)量的重要內(nèi)容之一，是橋梁施工不可或缺的重要基礎(chǔ)性工作，它貫穿于橋梁施工建設(shè)的全過(guò)程。施工測(cè)量的任務(wù)就是要按照工程設(shè)計(jì)圖紙的要求，將橋梁建筑物(包括橋梁基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu))的位置、形狀、大小等測(cè)放到實(shí)地，并對(duì)工程施工質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量檢查，配合及引導(dǎo)工程施工。這里所指的橋梁施工測(cè)量包括施工放樣測(cè)量和竣工驗(yàn)收測(cè)量。現(xiàn)代橋梁向大跨、高墩高塔、大型構(gòu)件工廠化預(yù)制、施工工藝復(fù)雜、施工精度要求高的方向發(fā)展，超大規(guī)模跨海橋梁的建設(shè)使得施工建設(shè)環(huán)境趨于惡劣，這些無(wú)疑都對(duì)橋梁施工測(cè)量提出了越來(lái)越高的要求。橋梁施工測(cè)量方法大體上可以劃分為3類。第1類是常規(guī)大地測(cè)量技術(shù)?，F(xiàn)階段主要使用全站儀和電子水準(zhǔn)儀，包括自動(dòng)跟蹤測(cè)量技術(shù)、免棱鏡精密測(cè)距技術(shù)。隨著全站儀精度及自動(dòng)化程度的不斷提高，經(jīng)典的光學(xué)經(jīng)緯儀和光學(xué)水準(zhǔn)儀測(cè)量方法已被淘汰，過(guò)去在高塔施工中使用的激光鉛直儀也已被高精度的全站儀三維坐標(biāo)測(cè)量方法所替代。但鋼尺量距仍然在一些特定場(chǎng)合被使用。此外，20世紀(jì)90年代中期開(kāi)始出現(xiàn)的三維激光掃描儀在墩(塔)垂直度觀測(cè)及竣工檢測(cè)中偶有應(yīng)用。第2類是衛(wèi)星定位測(cè)量技術(shù)。首先，GPS RTK(包括單基站RTK和網(wǎng)絡(luò)RTK)、GPS相對(duì)靜態(tài)定位技術(shù)在橋梁施工測(cè)量，尤其是特大型長(zhǎng)距離跨海橋梁工程中被廣泛使用。RTK主要用于海上橋梁樁基施工定位，相對(duì)靜態(tài)定位技術(shù)用于施工加密網(wǎng)測(cè)量及橋墩平面位置精確測(cè)量。其次，GPS高程擬合方法也在杭州灣大橋、港珠澳大橋等跨海橋梁工程海中高程定位中得到應(yīng)用，實(shí)踐對(duì)比結(jié)果顯示：高程擬合精度可達(dá)1 cm左右。第3類是其他專用測(cè)量技術(shù)，如在橋墩垂直度測(cè)量中使用電子傾斜儀等專用設(shè)備。綜上所述，全站儀、電子水準(zhǔn)儀技術(shù)仍然是橋梁施工精確放樣的主要技術(shù)手段，GPS相對(duì)靜態(tài)測(cè)量、RTK測(cè)量技術(shù)已在大型跨江、跨海橋梁施工中得到廣泛應(yīng)用?？梢灶A(yù)見(jiàn)，基于智能型全站儀、GNSS、激光、遙測(cè)、遙控和通信等技術(shù)的集成式精密空間放樣測(cè)設(shè)技術(shù)將是未來(lái)橋梁施工測(cè)量的主流技術(shù)，新型的超站儀、三維激光掃描儀、激光掃平儀及全站掃描儀(如Leica MS50)具有較好的應(yīng)用前景。五、橋梁變形監(jiān)測(cè)橋梁變形監(jiān)測(cè)是橋梁工程測(cè)量的核心內(nèi)容之一。隨著我國(guó)橋梁建設(shè)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的柔性橋梁、大跨徑橋梁、長(zhǎng)距離跨海橋梁等新型結(jié)構(gòu)大型橋梁工程的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)，給橋梁工程的安全監(jiān)測(cè)提出了新的要求。20世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)橋梁健康安全監(jiān)測(cè)理論和方法的研究逐步成為相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，橋梁安全監(jiān)測(cè)得到了橋梁管理等部門的高度重視。在我國(guó)香港青馬大橋、廣東虎門大橋、江蘇蘇通大橋、上海東海大橋和京滬高鐵南京長(zhǎng)江大橋等一大批大型橋梁上，相繼建立了橋梁健康安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或進(jìn)行了定期的變形監(jiān)測(cè)維護(hù)。橋梁工程變形監(jiān)測(cè)的理論、方法和相關(guān)技術(shù)得到了較大發(fā)展和提高。橋梁變形監(jiān)測(cè)包括橋梁工程施工階段的變形監(jiān)測(cè)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段的變形監(jiān)測(cè)。橋梁變形觀測(cè)的內(nèi)容包括橋墩(塔柱)沉降及水平位移觀測(cè)、梁體撓度變形觀測(cè)、墩臺(tái)及梁體裂縫觀測(cè)、水中橋墩周圍河床沖刷演變觀測(cè)，以及橋面沉降、撓度及水平位移觀測(cè)等。沉降觀測(cè)方法有幾何水準(zhǔn)測(cè)量、靜力水準(zhǔn)測(cè)量、三角高程測(cè)量和GPS高程測(cè)量等。水平位移觀測(cè)方法有基準(zhǔn)線法、測(cè)小角法、三角測(cè)量、前方交會(huì)、導(dǎo)線測(cè)量和GPS測(cè)量等。撓度觀測(cè)有全站儀觀測(cè)、水準(zhǔn)測(cè)量、攝影測(cè)量、懸錘法、GPS測(cè)量及專用撓度儀器觀測(cè)法等。河床沖刷觀測(cè)有超聲波測(cè)深法及水下攝影測(cè)量等多傳感器組合觀測(cè)法。目前在實(shí)際工程中應(yīng)用較多的變形測(cè)量方法是電子水準(zhǔn)儀幾何水準(zhǔn)測(cè)量、智能全站儀(測(cè)量機(jī)器人)三維坐標(biāo)測(cè)量、GPS靜態(tài)及RTK動(dòng)態(tài)三維監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、近景攝影測(cè)量、三維激光掃描系統(tǒng)等。在變形分析和預(yù)報(bào)方面，小波變換理論、卡爾曼濾波理論及線性平滑理論等方法被廣泛應(yīng)用。未來(lái)橋梁變形監(jiān)測(cè)研究和應(yīng)用的發(fā)展方向是：動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與靜態(tài)監(jiān)測(cè)相結(jié)合、實(shí)時(shí)連續(xù)三維監(jiān)測(cè)技術(shù)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理、智能化分析與可視化表現(xiàn)等技術(shù)、多傳感器監(jiān)測(cè)集成技術(shù)、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)、幾何變形監(jiān)測(cè)與應(yīng)力應(yīng)變等其他監(jiān)測(cè)綜合分析和預(yù)報(bào)方法等?？梢灶A(yù)見(jiàn)，新型高精度智能全站儀、電子水準(zhǔn)儀、GPS監(jiān)測(cè)技術(shù)、三維激光掃描系統(tǒng)、近景攝影測(cè)量及各種監(jiān)測(cè)技術(shù)的集成將成為橋梁工程變形監(jiān)測(cè)的主要技術(shù)手段。六、結(jié)束語(yǔ)橋梁工程測(cè)量的發(fā)展是測(cè)繪科技與橋梁建設(shè)應(yīng)用需求共同推動(dòng)和作用的結(jié)果。得益于現(xiàn)代測(cè)繪學(xué)及其他相關(guān)學(xué)科技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代橋梁工程測(cè)量正朝內(nèi)外業(yè)作業(yè)一體化、數(shù)據(jù)獲取及處理自動(dòng)化、測(cè)量過(guò)程控制和系統(tǒng)行為智能化、測(cè)量成果數(shù)字化、測(cè)量信息管理可視化、信息共享和傳播網(wǎng)絡(luò)化、測(cè)量服務(wù)社會(huì)化方向邁進(jìn)。GPS測(cè)量、全站儀及電子水準(zhǔn)儀技術(shù)是現(xiàn)階段橋梁工程測(cè)量中被廣泛使用的三大核心技術(shù)。筆者認(rèn)為，GPS橋梁高程控制測(cè)量、低空平臺(tái)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量、基于RTK的無(wú)驗(yàn)潮水下地形測(cè)繪、激光掃描系統(tǒng)、三維測(cè)繪和多傳感器集成的變形監(jiān)測(cè)技術(shù)將是未來(lái)橋梁工程測(cè)量的研究重點(diǎn)和應(yīng)用發(fā)展方向。