論工程測量與三維測繪技術的發(fā)展

□何佳 李彬 杜娟

（河南省水利勘測設計研究有限公司，河南 鄭州 450016）

0.引言

隨著我國國民經(jīng)濟水平的提高，大部分人都已步入了小康生活，房屋成為人們?nèi)粘V為熱議的話題，這一話題在某種程度上顯示出了建筑工程的建設的重要性，可見其前景。房屋漸漸增多，質(zhì)量也是一個不容小覷的關鍵問題，這就要求我們施工過程中運用高效的建筑技術和精準的設備。工程測量技術作為施工建筑的最關鍵的標準，在這個技術時代，不僅在工程建造方面起著引領作用，同時還被廣泛使用在資源探測等其他領域，本文即對三維測量和工程測量技術進行了簡單分析。

1.工程測量與三維測繪技術

1.1 工程測量概述

作為經(jīng)濟社會發(fā)展的衍生物，以及應用科學中的一部分，工程測量以其悠久的歷史特性，無論在服務行業(yè)、民生改善、社會建設方面，還是在經(jīng)濟社會的建設、國防科學技術的發(fā)展方面都發(fā)揮著巨大作用，地位變得越來越不可撼動。工程測量的應用范圍主要包括環(huán)境的勘測、設計圖紙、工程的檢驗等各種環(huán)節(jié)的測量事宜。

1.2 三維測繪技術概述

三維測繪技術主要內(nèi)容有以下三種：第一，三維激光的掃描技術。這一技術應用性較強，它可以在與物體沒有直接接觸（例如大型的變形監(jiān)測、隧道的斷層等）的情況下來獲取想獲取的信息。第二，全景真三維影像技術。這種技術是研究人員的小幫手，減輕工作壓力并且提高工作效率，被科研工作者廣泛稱贊。它不僅有自己的獨特性，還兼有遙感、攝影的特性，這就使得它能在大范圍內(nèi)獲得三維坐標，并以更為明了簡潔的圖表形式將數(shù)據(jù)信息傳遞給研究人員。第三，立體測圖衛(wèi)星技術。大多數(shù)人都知道三維測繪技術在衛(wèi)星遙感領域被廣泛應用，但是由于其能夠精準、全面地反映數(shù)據(jù)，被各種測量數(shù)據(jù)的行業(yè)所使用。

2.工程測量與三維測繪技術的任務

工程測量與三維測繪技術一般情況下，在工程測量過程中主要有以下三個任務：第一，繪制規(guī)劃圖和采取數(shù)據(jù)。根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境的地理環(huán)境，按照程序和比例要求對其地形地勢地貌特征以及物體的空間特征以數(shù)字或者幾何圖形進行準確詳細地描述。第二，結(jié)合現(xiàn)場情況將圖紙標準化。在現(xiàn)場作業(yè)過程中，結(jié)合施工設計標準和要求，對現(xiàn)場進行標記以及現(xiàn)場測量。第三，對附近建筑物進行檢測。為了在施工過程中以及使用后，更好地對施工情況進行反饋，以便未來有關部門需要對其進行研究以及了解有關情況，我們對重要的建筑物體還要做變形觀測。

3.三維測繪技術的發(fā)展現(xiàn)狀

目前三維測繪技術的發(fā)展現(xiàn)狀主要表現(xiàn)為以下三個方面：全站儀、三維激光掃描儀與測量系統(tǒng)。第一，全站儀。作為一種比較標準的具有許多記錄儲存方式的多功能三維測量儀器，它可以同時測量角度與距離并且對直角與平角進行自動補償，切記測量地面的水平程度會導致測量精度而受到較大程度的影響。第二，三維激光掃描儀。與全站儀一樣，測量精度會因為測量地面水準面的變化而出現(xiàn)變化，但是它又區(qū)別于全站儀，在操作過程中，它不用依靠著測量地面的水平面便可以進行正常工作。除了這點之外，三維激光掃描儀因為其高精準密度、點位精度和掃描速度極快而被廣泛稱贊。第三，衛(wèi)星定位測量系統(tǒng)。相同的是該系統(tǒng)在進行測量時，也和以上兩種儀器一樣，都會因為地面的水平面的不同導致準確精度不同。但是三維測量技術中的核心關鍵部分就是這個衛(wèi)星定位測量系統(tǒng)，沒有該系統(tǒng)的支撐，衛(wèi)星定位測量系統(tǒng)并不能稱得上一個完美的測量系統(tǒng)，倘若在測量過程中以地心直角坐標系中的三維坐標作為輔助，可以大大提高測量精度。

4.工程測量與三維測繪技術的發(fā)展趨勢

4.1 測量發(fā)展趨勢

隨著我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，工業(yè)的迅速崛起以及科學技術的突飛猛進，特別是對于建筑工程行業(yè)來說，技術智能化、測量結(jié)果精密化將是未來工程測量行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。測量的精確水準直接決定工程建設質(zhì)量的優(yōu)劣，并且很大程度上可以影響工程測量技術能否取得穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展的重要保障。例如，目前應用較為廣泛的衛(wèi)星導航定位技術在精密工程的監(jiān)察與測量中就發(fā)揮了很大用處，并且相較于傳統(tǒng)的測量技術而言，避免了受到不可控因素的影響，如，地勢、地形的復雜程度，溫度、氣候的變化等等，從而大大提高了測量結(jié)果的準確性。除此之外，還有激光測量技術在工程測量中的應用，在實際的測量過程中，激光測量技術常常與其他技術相結(jié)合使用，智能化、數(shù)字化特點顯著，主要依靠激光掃描技術，對空間對象的大面積地質(zhì)、地形等情況進行測量，以具體數(shù)據(jù)的形式表示，從而解決對測量對象困難、測量范圍大等問題。

4.2 三維測繪技術的發(fā)展趨勢

隨著工程測量行業(yè)的迅速發(fā)展，三維測繪技術也得到了很大提升，并且逐漸朝著高科技化、數(shù)字化和自動化方向發(fā)展，其中比較具有代表性、針對性的三維測繪技術有遙感技術（RS技術）、地理信息系統(tǒng)（GIS系統(tǒng)）以及全球定位系統(tǒng)（GPS系統(tǒng)）最為典型，這些三維測繪技術可以實現(xiàn)在動態(tài)的環(huán)境下進行對需要信息的測量，同時具有值得信賴的決策憑據(jù)，保障測量過程的規(guī)范性、測量結(jié)果的準確性。其中的地理信息系統(tǒng)隨著地信水平的提高，得到了逐步完善，可以成功對信息、數(shù)據(jù)進行儲存，并且能夠構(gòu)建智能化數(shù)據(jù)庫，有利于資料的查找與整合，在工程測量工作中的作用不容小覷。除此之外，大地測量技術的誕生，可以實現(xiàn)對海平面和地殼情況的勘測工作，并且具有智能報警裝置，可以對危險環(huán)境進行預判，從而降低工程事故的發(fā)生率，保障了建筑工程的建設質(zhì)量，最大限度地減少了建筑物的破壞，使得建筑物的使用壽命得到了延長。

5.結(jié)束語

綜上所述，工程測量技術的作用是不可忽視的，而在其基礎過程上又所形成了一種新的技術，即三維測繪技術。我們應用三維測繪技術可以大大提高測量工作效率，并且在很多行業(yè)都能發(fā)揮其作用。盡管如此，我們?nèi)匀恍枰诠こ虦y量與三維測繪技術方面繼續(xù)努力，讓其緊跟當前時代的潮流。