引言：动态监测技术在交通工程测量中占据至关重要的地位，它通过实时、连续的数据收集与分析，确保了交通基础设施的建设与维护能够按照规划设计标准进行。这些技术，特别是自动化全站仪监测、高频激光扫描和无人机监测，不仅提升了数据采集的速度和深度，而且能够预测和识别潜在的结构变形与损伤风险。这些进步为交通工程的安全性与可持续性提供了新的保障，同时也应对了交通工程在不断发展过程中对测量技术提出的新要求。

一、交通工程测量的目的和要求

交通工程测量是确保道路、桥梁、隧道及其他交通基础设施在建设和维护过程中准确性与稳定性的关键环节。它的根本目的在于通过精确测量，为工程设计提供可靠的数据基础，确保结构按照规划设计标准建造，同时，也为后期的维护工作提供参考。在施工过程中，测量数据帮助技术人员监控工程进展，及时调整施工策略，预防潜在的结构问题。动态监测技术的应用进一步提升了交通工程测量的效率和准确性。自动化全站仪监测、高频激光扫描、无人机监测等先进技术的应用，使得数据采集更加迅速，分析更加深入，不仅可以实时监控工程状态，还能预测和识别可能的结构变形与损伤风险，为交通工程的安全性和可持续发展提供保障。在要求上，交通工程测量强调高精度和高可靠性。要求的实现依赖于精确的仪器设备和科学的方法，以确保测量结果的一致性和重复性。此外，随着交通工程的不断发展，对测量技术的需求也在不断提高，这就需要测量技术能够适应复杂多变的工程环境和条件，如不同的气候条件、地形以及工程规模。

二、交通工程测量中动态监测技术

（一）自动化全站仪监测

自动化全站仪监测作为现代交通工程测量中的一项核心技术，融合了电子、光学和计算机技术，能够提供高精度的角度和距离测量。这种技术特别适用于桥梁、隧道、道路和铁路等交通工程的建设和维护，它可以实现对工程结构变形的实时监控，确保结构安全和稳定。通过自动化全站仪监测，工程技术人员能够获得即时的数据反馈，这些数据对于评估工程项目的进度和质量至关重要。全站仪可以自动对准目标反射器，并连续跟踪，从而实现动态监测。这一过程极大地减少了人为操作的需要，降低了误差，增加了监测作业的效率。全站仪监测系统通常包括全站仪主体、数据处理软件以及通讯系统。全站仪主体负责采集数据，而数据处理软件则用于分析数据，提供结构的变形趋势和速率，通讯系统则保证信息的实时传输。借助于这些高端设备和软件，可以对交通基础设施进行连续监测，并且在检测到异常时立即发出预警^[1]。在具体应用中，自动化全站仪监测能够支持多点监控，即同一个仪器可以监测多个监测点。这在大型交通工程中特别有用，因为它可以覆盖更广的区域，提供更全面的数据。此外，这种技术支持远程操作，技术人员可以在办公室内通过计算机监控全站仪的工作，无需在现场直接操作，极大地提高了工作的安全性和便利性。

（二）高频激光扫描

高频激光扫描，亦称为激光雷达（LiDAR）技术，是一种先进的远程感测技术，它通过发射脉冲激光并测量反射回来的光波来计算物体的距离。这项技术在交通工程测量领域的应用，特别是在高速公路、桥梁和隧道的施工与维护中，提供了一种快速、高效且精确的测量方法。激光扫描设备通常安装在一个固定的平台上，或者由无人机携带，以覆盖广阔的区域。它能够生成高密度的点云数据，这些数据能够构建起精确的三维模型，为工程测量提供了前所未有的详细视图。由于激光扫描具有高频率，因此它能够在很短的时间内收集大量数据，这对于需要持续监测的大型工程项目来说，尤为重要。高频激光扫描的精确性非常适合用来检测和评估交通基础设施的健康状况。例如，在桥梁检测中，激光扫描可以识别出结构表面的微小裂缝和变形，这些信息对于预防性维护和及时修复至关重要。此外，这项技术还可以用来监测道路表面的磨损情况，以及评估道路施工的质量。在应用中，高频激光扫描不仅局限于施工和维护阶段，还可以在设计阶段提供帮助。通过精确测量现有的地形和建筑物，工程师可以在没有实际施工前，就对项目进行更好的规划和设计，这样可以有效地减少资源的浪费和环境的破坏。

（三）无人机监测

无人机监测在交通工程测量中扮演着越来越重要的角色。它通过搭载高分辨率相机和其他传感器，如高频激光扫描仪，实现对交通基础设施的高效、全面监控。无人机能够飞入传统测量方法难以到达的区域，提供更为全面的视角和数据，对于监测桥梁、道路、隧道以及周边地形都极为有效。这种空中平台的灵活性使得无人机成为监测工作中的重要工具，尤其是在应对紧急情况时，如自然灾害后的快速评估。无人机可以迅速部署，对受损的交通基础设施进行空中评估，迅速收集必要的数据，以便评估损害程度并制定修复策略^[2]。在日常的维护工作中，无人机监测可以定期捕捉交通基础设施的图像，这些图像经过处理后可以用于检测结构的微小变化，包括裂缝的发展、表面的磨损或其他潜在的结构问题。与传统的监测方法相比，无人机提供了一种低成本、高效率的方案，尤其是在广阔或难以接近的区域进行监测时。无人机不仅能够提供二维的高清图像，结合摄影测量学的技术，还能生成交通基础设施的三维模型。这些三维模型对于理解结构的实际状况、进行故障分析以及规划维修工作都是不可或缺的。由于无人机能够捕捉到从多个角度和高度的图像，因此生成的三维模型非常精确，为工程师提供了一个准确的参考，以便进行更深入的分析和评估。

三、案例研究

动态监测技术在交通工程测量中有许多实际的应用案例，本文在公路路面病害监测方面进行介绍：公路路面的病害会影响道路的平整性、安全性和舒适性，需要定期进行检测和评估。传统的路面病害检测方法一般采用人工目视或静态测量仪器，效率低、精度差、干扰大。动态监测技术可以利用车载或无人机搭载的多种传感器，如激光雷达、相机、红外热像仪、线结构光等，实现对路面的高速、高精度、全覆盖的测量，同时可以融合多源数据，提取路面的几何、纹理、温度等特征，识别和定量分析路面的裂缝、车辙、坑槽、块状、沉陷、拥堵等病害类型和程度，为路面的维修和改造提供依据。一个典型的案例是华中科技大学的智能公路测量车，该车集成了GNSS、IMU、里程计、激光扫描仪、高清相机、红外热像仪、线结构光等传感器，可以在80km/h的速度下，实现对路面的动态连续测量，测量精度达到毫米级，可以检测出1mm的裂缝，同时可以对路面的弯沉、平整度、车辙等指标进行评估。

结论：动态监测技术对于交通工程的测量具有革命性的影响，它极大提升了测量的精确度和效率，尤其在大规模和复杂的交通基础设施项目中表现突出。自动化全站仪、高频激光扫描以及无人机监测等技术，已经成为确保工程质量和安全的重要手段。通过实际案例分析，分析了动态监测技术在实际应用中的高效性和准确性，尤其在公路路面病害检测方面，这些技术能够提供快速、可靠的数据，为工程维护和管理决策提供了强有力的支撑。未来，这些技术的进一步发展和完善，将为交通工程测量领域带来更加广阔的前景。

参考文献：

[1]大众倪.无人机航空摄影测量技术在电力工程测量中的应用[J].地矿测绘,2019,2(5):26-27.

[2]李智,王佳.工程测量GPS动态监测应用及数据处理分析[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2021(12):3.