淺談工程測量與三維測繪技術(shù)發(fā)展

■張道香

（上海千年城市規(guī)劃工程設(shè)計股份有限公司上海201108）

淺談工程測量與三維測繪技術(shù)發(fā)展

■張道香

（上海千年城市規(guī)劃工程設(shè)計股份有限公司上海201108）

工程測量技術(shù)作為應(yīng)用科學(xué)的重要組成部分，涵蓋了工程項目從環(huán)境勘測到圖紙設(shè)計、現(xiàn)場作業(yè)、日常管理和竣工驗收等各個環(huán)節(jié)的所有測量事項，涉及經(jīng)濟(jì)社會建設(shè)和國防科技發(fā)展等各個領(lǐng)域，在服務(wù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會建設(shè)和民生改善等方面承擔(dān)了重要職責(zé)，也發(fā)揮了重要作用。

工程測量三維測繪技術(shù)發(fā)展

1 工程測量概述

工程測量是伴隨著經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展而出現(xiàn)的重要產(chǎn)物，特別是在科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異的今天，隨著工程施工項目建設(shè)數(shù)量的不斷增多和建設(shè)規(guī)模的持續(xù)增強，也使得工程測量技術(shù)在實踐中越來越規(guī)范和完善，在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的地位與作用也越來越重要和彰顯。工程測量主要承擔(dān)著這樣三個職責(zé)：一是依據(jù)固定程序和比例尺要求，對工程施工環(huán)境的地理特征、地質(zhì)條件以及施工現(xiàn)場各種物體的空間部位、幾何圖形等進(jìn)行描繪，對工程項目施工相關(guān)的各種數(shù)據(jù)資料以數(shù)字化的形式準(zhǔn)確、具體地表述出來，也就是按照建設(shè)項目的要求繪制規(guī)劃圖和提供有關(guān)數(shù)據(jù)資料；二是依據(jù)設(shè)計圖紙的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，將預(yù)計施工建設(shè)的工程項目所處區(qū)域和建設(shè)大小，在施工現(xiàn)場進(jìn)行標(biāo)記，供現(xiàn)場施工參照，同時在現(xiàn)場作業(yè)的時候，結(jié)合施工設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和實際要求，做好所需內(nèi)容的現(xiàn)場測量，工程結(jié)束以后做好竣工測量，確保工程建設(shè)項目后續(xù)擴(kuò)建維修和日常管理有據(jù)可查；三是工程建設(shè)項目施工和投入使用過程中，重要的建筑物體還要做變形觀測，以熟悉和把握發(fā)生形態(tài)改變的相關(guān)資料，便于日后建設(shè)項目主管部門或者科研部門分析、研究工程項目的有關(guān)情況。

2 三維測繪技術(shù)的未來走向

三維測繪技術(shù)這種現(xiàn)代化的測繪手段，通過運用空間地理布局和信息反饋方法，及時、準(zhǔn)確、迅速地將地理信息數(shù)據(jù)提供給了需求者，有著及時獲得測量數(shù)據(jù)、自動處理信息等明顯的優(yōu)勢，未來將會向著數(shù)字化、科技化、網(wǎng)絡(luò)化等方向邁進(jìn)。衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感系統(tǒng)（RS）等3S系統(tǒng)是三維測繪技術(shù)的典型代表，不僅確保了測量技術(shù)由靜態(tài)向動態(tài)方向的轉(zhuǎn)化，而且?guī)恿藴y量的內(nèi)容和范疇的明顯變化。

2.1 三維地理信息系統(tǒng)

三維測繪技術(shù)產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)，是實現(xiàn)三維地理信息分析、研究的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，所以對三維地理信息系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)分析、研究，設(shè)計出測繪所需的必要軟件設(shè)施。同時按照工程測量和三維測繪發(fā)展的客觀實際，改進(jìn)完善現(xiàn)有不合時宜的軟件，也是三維測繪今后的發(fā)展趨勢。

2.2 三維測繪理論

傳統(tǒng)的2＋1維技術(shù)手段發(fā)展到三維系統(tǒng)，構(gòu)建起多方位、多角度的立體三維空間，并建立了三維測繪的理論體系，所以對這種理論進(jìn)行深入分析，正是研究空間對象的測量、存儲、檢索、查詢、輸出等技術(shù)手段，并且把這種研究結(jié)論在工程測量工作中得到很好運用。

2.3 三維測繪軟件

維測繪軟件是在傳統(tǒng)的2＋1維技術(shù)上發(fā)展起來的，為了滿足三維測繪的工程測量需求，要對三維軟件進(jìn)行研發(fā)制作，以得到及時、安全、準(zhǔn)確的測量標(biāo)準(zhǔn)。

3 三維測繪技術(shù)在工程測量中的科學(xué)利用

正是基于三維測繪技術(shù)是利用三維形態(tài)和位置，對需要測量的工程建設(shè)項目的三維空間坐標(biāo)進(jìn)行立體構(gòu)建和準(zhǔn)確定位，在電腦設(shè)備上直觀地動態(tài)展示，所以目前在工程測量領(lǐng)域應(yīng)用得非常廣泛，尤其是在工程測繪方面普遍使用的都是這種三維測量的基本架構(gòu)體系，而且主要是利用一維模式定位測量工程標(biāo)高，運用二維模式定位測量工程平面布局。由于在進(jìn)行工程施工設(shè)計測量的時候，需要結(jié)合工程現(xiàn)狀規(guī)劃圖來進(jìn)行操作，而這種規(guī)劃圖實際上就是三維立體圖形，因此，利用三維測繪技術(shù)實現(xiàn)工程測量所要達(dá)到的目標(biāo)就成為了工程設(shè)計中不可或缺的重要手段。另外，在進(jìn)行工程現(xiàn)場施工的時候，由于可能會出現(xiàn)的各種不可預(yù)見情況和具有的復(fù)雜特征，如果仍然沿襲以往的施工方法和程序，由下向上推進(jìn)，不僅會增加施工成本，而且會影響施工進(jìn)度。所以，經(jīng)常會采用的方式就是通過立體吊裝技術(shù)來進(jìn)行現(xiàn)場施工，而這就要使用三維測繪技術(shù)予以解決。特別是隨著測量精準(zhǔn)度和定位準(zhǔn)確率比較高的攝影儀的出現(xiàn)，不用直接接觸需要測量的實物，通過現(xiàn)代化的電腦網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，就可以非常安全、高效、準(zhǔn)確地實現(xiàn)工程項目的三維信息測繪，不僅避免了技術(shù)人員在戶外的長時間工作，提高了工作效率，而且也保證了工程測量的準(zhǔn)確度、完整性和多樣化，提高了測繪質(zhì)量。尤其將這種三維攝影測繪技術(shù)應(yīng)用到比例尺較大的工程項目測量或者是比較精細(xì)的地籍測繪和技術(shù)含量比較高的電子通訊、電力設(shè)施測繪等方面，常規(guī)的測繪手段根本無法滿足工程測量實際需要，其作用和效果更是非常明顯。而且近年來隨著數(shù)字化攝影測繪新技術(shù)的研發(fā)，在很多大型工程的現(xiàn)場測量上得到了廣泛的應(yīng)用，成圖的速度和質(zhì)量得到了明顯的提升，確保了三維測繪技術(shù)在工程測量中日益步入了現(xiàn)代化、數(shù)字化發(fā)展軌道。三維測繪技術(shù)在工程測量工作中的利用主要包括以下三個方面：

3.1 加強城市總體規(guī)劃管理

隨著經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的日益步入快行軌道和城市化建設(shè)規(guī)模的不斷增強，對城市總體規(guī)劃也提出了更高的要求，特別是改造老舊城區(qū)，及時、準(zhǔn)確、可靠的工程測量信息越來越重要，所以三維測繪技術(shù)的應(yīng)用空間和領(lǐng)域也將越來越廣闊。

3.2 加強工程施工設(shè)計管理

對比以往的二維技術(shù)手段，三維設(shè)計集合了自動化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的所有特征，所獲取的目標(biāo)資源更為形象具體和立體規(guī)范，而且目前隨著現(xiàn)代工程設(shè)計的不斷發(fā)展，很多三維軟件設(shè)施日益推廣應(yīng)用，給三維測繪技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用提供了良好的平臺。

3.3 加強工程現(xiàn)場作業(yè)管理

隨著工程建設(shè)數(shù)量的逐步增多，對現(xiàn)場施工的技術(shù)要求也逐漸提高，而且很多工程技術(shù)都具有一定的復(fù)雜性。如果依賴于以往的施工技術(shù)手段，就不能適應(yīng)工程發(fā)展的客觀實際，比如北京鳥巢工程在施工的時候需要提高立體吊裝的方法，常規(guī)的施工技術(shù)就不能完成，所以三維測繪技術(shù)在工程現(xiàn)場作業(yè)中就得到了很好的應(yīng)用。

4 結(jié)語

為了實現(xiàn)工程測量的目標(biāo)要求，給三維測繪技術(shù)提供了良好的發(fā)展舞臺，相信在專家學(xué)者和業(yè)界認(rèn)識的深入研究探索，三維測繪技術(shù)在工程測量過程中，將會向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化、科學(xué)化的軌道健康快速地發(fā)展，在工程建設(shè)中將會發(fā)揮越來越重要的作用。

[1]黃奇峰. 現(xiàn)代測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用 [J]. 技術(shù)與市場，2011，（5）.

[2]賈正平. 工程測量中三維測繪技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景 [J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2014，（1）.

P2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-6-266-1