工程測量與三維測繪技術的發展研究

文／ 王克旺

工程測量主要是研究各類在工程建設過程當中，所應用到的測量法與理論，從而服務于我國的現代化建設事業。工程測量歷史久遠，并且伴隨著當前相關科學技術的快速發展，以及工程建設規模的持續擴大，實際所應用到的技術手段也發生了巨大改變。其中對于三維測繪技術的應用已經變得越來越重要，這同時也是目前工程測量技術的主流發展方向之一。對此，下文將重點對工程測量與三維測繪技術的發展展開具體探究。

一、三維測繪現狀分析

三維測繪技術即為在一定的空間范圍內，進行三維坐標的測量，明確出三維目標物的集合形狀、所在位置及形態，針對目標開展立體式重新構建，以便確保其能夠最大程度的展示在計算機上。下文將對三維測量所要用到的全站儀、衛星定位測量系統、三維激光掃描儀等設備的發展現狀展開具體分析。

（一）全站儀

這一設備能夠對測量點所處位置與目標點的相對角度與距離同時測出，是一種十分常用的標準化三維測量設備。然而其傳統的測量方式中，應用水準面來充當基礎面，將會導致其結果直接受到大地水準面影響，因此難以得到有效保障。

（二）衛星定位測量系統

通過衛星定位測量系統所得到的空間坐標為地心直角坐標系內的立體化坐標。目前的衛星定位測量系統已經達到了非常高的測量精度，在相距400m時的測量誤差率不足2mm。需引起注意的是，部分測量人員直接將衛星定位測量結果轉換為大地坐標系內，和傳統測量方式所得到的結果相對比，這當中的誤差值必定是十分顯著的。其最為核心的一項原因便是在2D平面測量過程中因受制于大地水準面的影響，其精度往往會存在一定偏差。

（三）三維激光掃描儀

這一種測繪設備是近些年來新發展出的一種三維測量設備，其具備有掃描效率高、點位精度大等優勢，因此在很短的時間內便得到了快速普及。且這一設備并不依靠水準面，因此測量精度相對較高。

二、三維測繪技術在工程測量中的應用

三維測繪技術現已在工程測量作業過程中得到了十分廣泛的應用，且其重要程度也愈發突出，三維測繪技術在工程測量當中的應用主要可分為測繪數據采集、變形監測與定位、工程數字測圖等三個方面的內容，現具體分析如下：

（一）測繪數據采集

在目前的工程測量作業過程當中，為了能夠獲取到更加充分且完整的信息數據，也就必須在工程項目的前期階段按照信息采集點來實施數據采集作業，并以此來確保建筑建模作業的高效化實施。數字測繪技術在工程測量作業過程中的實際應用包括有：⑴對工程建設主體結構開展設計作業時，應在建設平面、立面、周線圖等基礎上來對建筑工程的三維坐標展開實際分析。⑵實施結構差異測量作業時，要對三維坐標數據進行綜合評估，之后方可開展結構測量主體的劃分界定。同樣的在進行承重墻數據測量時，要選用結構柱列與外墻結構。針對混合結構方式，應當選用結構柱或是墻體結構。⑶在開展天花板測量之時，必須保證獲取到足夠精準的吊板數據，同時利用此項數據來確定出吊板高程。

（二）變形監測與定位

三維測繪技術內的成像測量可對工程項目當中所發生的變形狀況，起到實時、高效的監測效果。利用計算機系統來獲取平面測量影響數據信息并進行預處理，而后進一步針對工程項目的實際變形情況展開全面系統性的分析，基于對上述數據信息的分析便可實現對建筑沉降與位移的現象的良好改善?；卺槍@一項技術的具體應用能夠在變形監測方面輔助傳統的工程測量，有助于試點對測量工作精確性與效率水平的全面提升，并保障工程項目的順利竣工。

（三）工程數字測圖

開展工程測量作業時，若對于數字地形圖要求不明或要求不高，則可選用原圖數字化測量方法。應用計算機設備掃描輸入設備，測量人員可快速通過數字軟件系統來得到有利用價值的地圖信息。一般在對原圖進行數字化掃描之時可利用掃描矢量化與手扶跟蹤數字化這兩種方式，尤其是前一種在測量精度與測量效率上均有著更高的應用效果。在確保達到相應的測繪標準要求后便可采取掃描矢量化方式開展測量作業，多數情況下可能還要用到補測方法對遺漏的部分重新進行測量，并最終確保將工程測量過程之中所要求的各項測量信息，以及應用數字化技術掃描獲取到的數字圖像予以充分整合，將原圖內的信息盡可能做到完整測量，確保對原圖達到更高精度的數字化水平。

此外，在工程測量作業過程中，若測量精度標準相對偏高，而在短時間內又無法尋找到符合標準要求而且比例適當的地圖，此時便可應用地面數字測圖技術來進行處理。這一種圖像測繪手段是通過內業作業與外業作業的合并應用，來達到一體化數字圖像處理的測繪技術，在實際的工程測繪作業過程當中已經得到了大規模的推廣應用。采用此種圖像測繪技術可以確保所得到的數字地圖具有較高的精度水平，同時再輔之應用以特殊的測量手段，便可實現對測量誤差的有效降低，同時能夠確保測量誤差低于5cm。

結束語

總而言之，隨著目前我國社會經濟的快速化發展，工程項目的建設難度越來越大，對于工程測量技術也提出了更高的標準要求。三維測繪技術是未來一段時期工程測量技術的主流發展方向之一。因工程測量技術所牽涉的范圍十分廣泛，因此要密切關注工程測量技術發展動態，以便為提高我國在工程測量領域的技術水平而做出更大的貢獻，促使工程測量技術向著自動化、數字化、信息化的方向健康快速發展。

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