論工程測量與三維測繪技術的發(fā)展

趙劍峰

摘 要：數(shù)字化的測圖的形式，對于管線的測量，對于工程施工的測量，對于變形的測量，以及對于工程竣工之后的測量實現(xiàn)階段我們國家建筑行業(yè)開展施工的時候所測量的主要項目。測量所得到的數(shù)據(jù)直接影響到了工程的施工質量以及施工質量，所以建筑行業(yè)要想在有關的市場內增加自己的競爭力，就需要在工程測量工作里面使用三維測繪技術，進而增加工程測量的質量，這也可以給工程施工帶來更加可靠的保障。

關鍵詞：工程測量；三維測繪技術；發(fā)展

1工程測量與三維測繪技術概述

1.1工程測量概述

工程測量指的是工程建設在設計規(guī)劃、施工以及經(jīng)營管理等階段進行的測量工作。在工程的設計規(guī)劃階段，要求提供完整可靠的地形材料；在工程的施工階段，要按照規(guī)定的精度進行定線放樣工作；在經(jīng)營管理階段，要進行建筑物的變形觀測，對建筑物的穩(wěn)定性進行科學的判斷，在保證工程質量和安全使用的同時，對設計理論和施工方法的正確性進行驗證。工程測量的工作內容比較廣泛，主要包括城市測量、鐵路和道路測量、輸電線路和工業(yè)建設設計測量等。

1.2三維測繪技術概述

三維測繪技術就是通過測量目標的空間三維坐標，確定三維目標的空間位置、幾何形狀和空間姿態(tài)，對目標進行三維重建并盡可能真實地在計算機上再現(xiàn)目標的技術。從目前的情況來看，我國的三維測繪大多屬于2+1維理論建立起的三維測繪體系，即利用二維確定目標的平面位置，一維確定目標的高度。

2工程測量的任務和應用范圍

2.1工程測量的任務

工程測量的任務主要包括以下方面：第一，對工程建設項目所在區(qū)域的地形地貌進行考察，并以規(guī)定的符號和比例尺對其進行描繪。另外，要詳細記錄工程建設所需的數(shù)據(jù)，形成圖紙和數(shù)據(jù)資料，為工程建設的規(guī)劃設計提供依據(jù)；第二，依照設計圖紙，對擬建建筑物的位置和大小等情況，在建筑施工現(xiàn)場進行標注，作為建筑施工的依據(jù)。另外，要在建筑施工的過程中進行各種工程測量，以滿足施工要求。在建筑工程建設竣工之后，要進行竣工測量；第三，在建筑項目施工階段和建設項目運營階段，對于施工現(xiàn)場的重要建筑物，要進行變形觀測，以了解和掌握其變形的具體情況和規(guī)律，為建筑項目施工和運營的安全性提供保障。

2.2工程測量的應用范圍

工程測量的應用范圍主要包括以下方面：首先，在工程建設的規(guī)劃設計階段，要運用工程測量技術對施工場地進行勘察統(tǒng)計，掌握施工場地的形式和面積，記錄相關的測量數(shù)據(jù)，形成測量資料，為工程設計方案提供依據(jù)；其次，在工程項目的施工階段，要按照設計圖紙的規(guī)劃，對施工現(xiàn)場的地形，施工控制網(wǎng)，定向放線等指標進行工程測量；最后，在建筑工程項目竣工驗收階段，要通過工程測量技術驗證建筑工程施工是否符合設計規(guī)范。

2.3工程測量的發(fā)展

工程測量有著很長的一段歷史。最開始，工程測量技術通過對于光學以及機械一體化的測量機器的使用，進而傳輸?shù)焦鈱W，機械，微電子技術以及計算機技術于一體的自動化以及智能化測量系統(tǒng)的方向去發(fā)展。有關的測量工作離不開對于三角網(wǎng)，三角高程網(wǎng)，三四等水平測量的形式，得到測量角度測量距離以及測量高差之后能夠獲得有關的坐標和相應的高程。為得到更準確的平面坐標和高程坐標就需要增加對于GPS系統(tǒng)的使用。之后采取一些專業(yè)的機器來進行有關的測量工作，接著就是，由于科學技術的持續(xù)進步，測繪的有關學科通過之間的交流以及合作，工程測量這樣的測繪學科直接向著綜合的方向發(fā)展，進而得到新型的地理信息結構以及GPS技術。

3工程測量和三維測繪技術的發(fā)展現(xiàn)狀分析

3.1工程測量技術的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，主要在我國的大型工程項目建設過程中使用工程測量技術，例如：在大型水利水電工程中需要應用測繪技術。傳統(tǒng)測繪技術應用過程中需要進行測量和繪制，首先進行測量，然后根據(jù)測量數(shù)據(jù)來繪制圖表。近年來，我國的科學技術高速發(fā)展，工程測量技術也在不斷發(fā)展進步和革新，逐漸產(chǎn)生了動靜結合的測量技術，使工程項目施工步驟以及設計方向逐漸發(fā)生變化，這種工程測繪技術主要在我國的國土資源規(guī)劃設計領域得到廣泛應用。在科學技術生產(chǎn)力的推動下，我國的工程測繪技術不斷發(fā)展進步，并且衍生而出許多新型測量手段，其中比較具有代表性的有空間地理測繪方式、遙感衛(wèi)星測繪方式與國際標記測繪方式，通過研發(fā)這些新型測繪技術，能夠為我國的建筑行業(yè)發(fā)展提供廣闊的方向，使我國的工程項目建設施工質量顯著提升。

3.2三維測繪技術的發(fā)展現(xiàn)狀

當前，在現(xiàn)代化工程設計、施工以及城市規(guī)劃過程中，對于三維測繪技術的要求不斷提高，然而從當前的三維測繪技術發(fā)展現(xiàn)狀來看，其中存在許多發(fā)展不平衡的問題。在三維測繪技術中應用比較普遍的三維測量儀器主要包含衛(wèi)星定位測量系統(tǒng)、攝影測量儀器以及全站儀。

3.2.1衛(wèi)星定位測量系統(tǒng)

在三維測繪技術中應用衛(wèi)星定位測量系統(tǒng)，能夠利用地心直角坐標系統(tǒng)，來獲得穩(wěn)定的三維坐標，從而獲得精度較高的三維測量數(shù)據(jù)，其中雙頻GPS測量精度差大概可以劃分為mm級。

3.2.2全站儀

一般在測量工程項目中的目標距離以及角度時，利用全站儀，在傳統(tǒng)的“2+1”維測量過程中，主要利用水準面來作為基準面進行測量，水準面很容易受到影響，導致測量數(shù)據(jù)發(fā)生偏差，但是應用全站儀，能夠避免水準面影響，從而使測量的精確度顯著提升。

3.2.3三維激光掃描儀

在科學技術的推動下，我國的三維測繪技術也在不斷發(fā)展革新，三維激光掃描儀的出現(xiàn)使三維測繪的效率更高，精確度也高，能夠精準地進行定位，而且能夠快速掃描物體，確保點位的密度高。在測量過程中不需要利用水準面，能夠避免水準面的影響，提高測量精準度，在三維測繪工作中得到廣泛應用。

4工程測量與三維測繪技術的發(fā)展方向

隨著科學技術的快速發(fā)展與進步，三維測繪技術也在不斷革新和完善，三維測繪技術儀器的構件以及功能在不斷完善，但是通過研究分析發(fā)現(xiàn)，為了更好地滿足社會和人們的需求，工程測量與三維測繪技術的發(fā)展將呈現(xiàn)以下幾種方向。

4.1三維測繪技術向規(guī)范和標準化發(fā)展

目前，三維測繪技術的儀器雖然在不斷發(fā)展完善，但是沒有形成系統(tǒng)化的理論基礎，三維測繪技術缺少理論支撐，必須通過相關部門來制定規(guī)范的制度和標準，才能使三維測繪技術得到合理應用。很多施工人員應用三維測繪技術的過程中，沒有進行科學、合理地判斷，完全依賴自身的工作經(jīng)驗，很容易導致失誤，增加工作量，留下安全隱患，降低了工程項目施工的整體質量。因此，必須盡快針對三維測繪技術和儀器的應用制定科學、規(guī)范的管理標準，確保所有的施工人員都能夠規(guī)范化運用三維測繪技術，合理收取三維測量儀器的費用，發(fā)揮三維測繪技術的功能優(yōu)勢，使其更好地服務于工程項目設計和施工。

4.2三維測繪技術的理論依據(jù)將逐漸完善

三維測繪技術的產(chǎn)生主要依賴于傳統(tǒng)的“2+1”維系統(tǒng)基礎，然后在原有的坐標維數(shù)上進行了升級，這也是進一步完善“2+1”維系統(tǒng)。三維測繪技術主要利用三維空間來全面展示工程的信息數(shù)據(jù)，能夠讓用戶更加準確、直觀地觀察物體的三維信息。隨著科學技術的發(fā)展，三維測繪技術的研發(fā)工程也在不斷發(fā)展進步，三維測繪數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)的理論依據(jù)將不斷研發(fā)完善，從而全面提升三維測繪技術的價值。除此之外，通過構建完善的三維測繪技術理論模型，能夠更好地管理三維模型的測量數(shù)據(jù)，所以需要合理應用數(shù)字化測圖軟件來深入研究三維測繪的理論基礎，形成科學、合理的三維理論系統(tǒng)。

結束語

工程測量事業(yè)的發(fā)展給現(xiàn)代化測量手段提出了較高的要求，而新時期三維測繪技術的出現(xiàn)，很好地解決了這一發(fā)展中存在的問題和挑戰(zhàn)。將三維測量技術應用到工程測量工作中，使數(shù)字化工程建設不再僅局限于理論基礎上，而是真正投入到了實踐中。

參考文獻

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[2]楊曉敏，唐麗萍.高職高專鋼結構校內實訓基地建設的探索與實踐[J].內蒙古教育（職教版），2017，（7）：60-90.

（作者單位：武漢華中巖土工程有限公司）