Page 40 - 土木工程的测绘技术与应用研究

Research on Surveying and Mapping Technology and Application in Civil Engineering
土木工程的测绘技术与应用研究

比较复杂，技术难度较大，造成它的运行成本特别昂贵。对于集中式和分布式结
构监测系统而言，都是在施工现场进行监测，无法实现离线监测。随着科学技术
的发展和提升，出现了远程分布式的监测方法。该方法是利用新型的互联网技术，

通过远程的诊断和访问操作，并且可以实现数据的共享。这种方法的出现和应用，
进一步提高了结构监测的效率和准确性。
到 20 世纪下半叶，国外逐渐对高层建筑结构进行了较长周期的结构监测工
作。1982 年 Mceleb 等在美国的旧金山地区对 24 层的钢框架结构进行了长周期

的实时在线结构检测。墨西哥的有关部门对 Tampico 斜拉桥进行长期地、实时化
的结构监测，目的是检测桥梁是否存在安全隐患，对使用年限进行了一定的分析
和研究。瑞士在混凝土桥的施工过程使用了用于监测变形的多达 58 个光纤变形
传感器 2 个用于监测倾角变化的倾角仪，8 个用于感知温度的温度传感器，主要

用于施工和运营阶段的变形、屈曲和位移等的监测。
局限于当时的科学技术水平的限制，中国对高层建筑结构的健康监测工作起
步较晚，于 20 世纪末期才开始进行研究。随着社会生产力发展和经济的提速，
中国开始建设大量的大型基础设施，对相关的高层建筑结构进行结构健康监测成

为一个我们关注和重视的问题。就现阶段而言，中国在大型复杂建筑结构的健康
监测上，处在世界的领先水平。
（五）相关监测技术

1. 高精度智能型全站仪技术
全站仪，即全站型电子测距仪（Electronic Total Station），该仪器将光、机、
电技术相结合，可用于测量目标的水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高差
测量等，功能极其强大且全面，之所以称为全站仪，是由于只需一次安置仪器即
可完成该测站上全部测量工作。该仪器广泛应用于地上大型建筑结构和地下隧道

施工等各种精密工程测量或变形监测领域中。
利用全站仪对超高层建筑进行建筑物的位移监测，一般是将棱镜安装在建筑
物上，全站仪在离建筑物高度 1 到 2 倍距离的位置进行放置。观测的时候，只需
要瞄准目标，仪器便可以自动跟踪反光镜的位置。该法一般应用于高度较低的建

筑物，对于高层建筑物，在太烦、大雨等恶劣气候条件下，激光跟踪目标变得困
难，同时各个测点不同步，当变形较大时可以不测，同时它的实时性较差。
三维变形检测的基础原理，是利用全站仪获得目标点的水平角度、水平距离

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