淺談三維工業(yè)測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

戴勝康

摘 要：當(dāng)前，測(cè)繪技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)電子技術(shù)、建設(shè)工程技術(shù)等高速發(fā)展，在此背景下，三維工業(yè)測(cè)量技術(shù)也得到了巨大的發(fā)展，作為高新技術(shù)之一的三維工業(yè)測(cè)量技術(shù)，由于其具有高效率、精確性高、非接觸量測(cè)、密集點(diǎn)云信息采集和較高安全性等較多優(yōu)點(diǎn)在建筑、水利、測(cè)繪、工業(yè)等領(lǐng)域不斷發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。本文主要對(duì)三位工業(yè)測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，并研究出此項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際意義和未來(lái)的發(fā)展方向，希望為此類技術(shù)的研究人員提供一些建設(shè)性的意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：三維工業(yè)測(cè)量技術(shù);測(cè)量技術(shù)

1.三維測(cè)量技術(shù)的概念

隨著科技的發(fā)展，傳統(tǒng)的工程測(cè)量技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足建筑行業(yè)發(fā)展的需求，隨之涌現(xiàn)出很多的測(cè)量技術(shù)。三維測(cè)量技術(shù)具有較強(qiáng)的科學(xué)性。從根本上來(lái)看，此項(xiàng)技術(shù)需要對(duì)測(cè)量物進(jìn)行具體三維坐標(biāo)，在根據(jù)坐標(biāo)來(lái)反應(yīng)出測(cè)量物的空間環(huán)境和具體位置形狀等。在測(cè)量的過(guò)程中需要利用相關(guān)數(shù)據(jù)信息，通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)對(duì)三維坐標(biāo)有效還原，進(jìn)而展現(xiàn)出該物體的具體形狀。我國(guó)建筑行業(yè)最常應(yīng)用的就是三維理論，就是在測(cè)量被測(cè)物時(shí)，先利用二維確定其平面位置，在利用一維確定被測(cè)物的高度。我國(guó)工程測(cè)量領(lǐng)域的發(fā)展速度與日預(yù)增，傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)不能滿足工程測(cè)量的要求。在大環(huán)境的影響下，三維測(cè)量技術(shù)必須進(jìn)一步提高，這樣才能實(shí)現(xiàn)高速發(fā)展的目標(biāo)。

2.三維工業(yè)測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.1保障測(cè)量目標(biāo)的準(zhǔn)確性

從目前來(lái)看，我國(guó)建筑行業(yè)屬于事業(yè)發(fā)展的上升期，工程項(xiàng)目的規(guī)模也越來(lái)越龐大。其中的測(cè)量環(huán)節(jié)比較重要，所以對(duì)測(cè)量技術(shù)的要求也比較高。從以往的工程測(cè)量技術(shù)分析可以得出，數(shù)字化測(cè)量代表著測(cè)量技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新。在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，該項(xiàng)技術(shù)能夠自動(dòng)的完成測(cè)量任務(wù)，可以對(duì)不同方位的被測(cè)物進(jìn)行測(cè)量。在進(jìn)行數(shù)據(jù)信息收集時(shí)，可以利用全站儀進(jìn)行坐標(biāo)位置的計(jì)算，避免人工操作發(fā)生的誤差。而且，利用三維工業(yè)測(cè)量技術(shù)還能夠通過(guò)儲(chǔ)存器保存信息數(shù)據(jù)，避免信息數(shù)據(jù)丟失產(chǎn)生的惡果。相比于人工記錄，不僅僅可以減少工程的成本投入，還能夠提升工作效率，使測(cè)量工作變得簡(jiǎn)單快捷。

2.2利用自動(dòng)化促進(jìn)操作性能的提升

通過(guò)對(duì)三維工業(yè)測(cè)量技術(shù)的分析，他最顯著的特點(diǎn)就是自動(dòng)化穩(wěn)定系數(shù)高。它不同于傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)，它需要借助網(wǎng)絡(luò)信息和計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行。計(jì)算機(jī)能夠幫助分析測(cè)量數(shù)據(jù)和其他相關(guān)信息數(shù)據(jù)，這個(gè)過(guò)程都可以通過(guò)自動(dòng)化軟件來(lái)完成，減輕了工作人員的壓力。在應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)時(shí)，需要嚴(yán)格控制計(jì)算機(jī)軟件。這項(xiàng)技術(shù)的安全系數(shù)比較高，而且具有一定的穩(wěn)定性，非常適合工作測(cè)量。測(cè)量人員可以利用軟件系統(tǒng)進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的辨別，給出準(zhǔn)確的定位，還能夠提高地圖的美觀性。利用三維工業(yè)測(cè)量技術(shù)的自動(dòng)化操作有效的避免了人工操作的誤差，為提升測(cè)量水平提供了一定的助力，為后續(xù)的建筑施工打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。

2.3圖形信息更加豐富多彩

地圖分析時(shí)整個(gè)測(cè)量過(guò)程中比較重要的環(huán)節(jié)，三維工業(yè)測(cè)量技術(shù)可以將地圖以立體化的方式展現(xiàn)出來(lái)，以便于工程測(cè)量人員的思考。這項(xiàng)技術(shù)主要的操作核心就是對(duì)計(jì)算機(jī)的運(yùn)用，通過(guò)立體展現(xiàn)的方式呈現(xiàn)出地圖坐標(biāo)和信息數(shù)據(jù)。與此同時(shí)，它還能夠準(zhǔn)確的分析信息數(shù)據(jù)，充分的展示出地圖中比較關(guān)鍵的位置。在進(jìn)行地圖繪制時(shí)，此項(xiàng)技術(shù)能夠更好的呈現(xiàn)出地圖與真實(shí)測(cè)量環(huán)境的不同之處，而且圖形中的信息比較全面，有利于工程測(cè)量人員進(jìn)行分析和總結(jié)。

3.三維工業(yè)測(cè)量技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1三維激光掃描儀

三維激光掃描儀就是通過(guò)激光輻射建立的三維坐標(biāo)，完成對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的有效定位。根據(jù)激光測(cè)距的原理，能夠迅速的完成對(duì)三維坐標(biāo)的測(cè)量和定位，而且精準(zhǔn)度特別高，能夠滿足工程測(cè)量的要求。三維激光掃描儀有五個(gè)最為顯著的特點(diǎn)，第一，該掃描儀的工作效率特別高，能夠迅速的提升測(cè)量速度。第二，該掃描儀的體積小，在工程測(cè)量的過(guò)程中方便攜帶，相較于一些大型測(cè)量?jī)x器，具有簡(jiǎn)單操作的特點(diǎn)。第三，該設(shè)備能夠?qū)Υ笮臀矬w進(jìn)行測(cè)量，而且長(zhǎng)距離的測(cè)量也不在話下。第四，在掃描測(cè)量的過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)，三維激光掃描儀的選擇性較強(qiáng)。第五，利用三維激光掃描儀進(jìn)行測(cè)量時(shí)，技術(shù)水平比較高，在大多數(shù)情況下不會(huì)受到大地水準(zhǔn)面的影響，測(cè)量結(jié)果也特別精準(zhǔn)。這幾項(xiàng)特點(diǎn)也決定了三維激光掃描儀在工程測(cè)量中的地位。

3.2全站儀

全站儀的精準(zhǔn)性眾所周知，它還可以變換各種角度來(lái)適應(yīng)不同距離物體的測(cè)量。全站儀具有四個(gè)比較明顯的特征。第一，全站儀可以利用科學(xué)方式自動(dòng)顯示出精準(zhǔn)的測(cè)量數(shù)據(jù)。第二，全站儀擁有很多儲(chǔ)存信息數(shù)據(jù)的方法。第三，全站儀可以適合各種尖端角度，改善測(cè)量垂直角和水平角的缺陷。第四，全站儀擁有很多擁有程序，可以滿足不同的測(cè)量需求。但是在實(shí)際測(cè)量的過(guò)程中，測(cè)量人員發(fā)現(xiàn)大地水平面對(duì)全站儀有著很大的影響，在測(cè)量時(shí)容易產(chǎn)生誤差。由此可見(jiàn)，在利用全站儀測(cè)量時(shí)，要對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行觀察，對(duì)測(cè)量目標(biāo)要進(jìn)行分析，從不同的角度研究全站儀的優(yōu)點(diǎn)，從而使全站儀發(fā)揮出更重要的作用。

3.3近景攝影測(cè)量

從目前的工程測(cè)量來(lái)看，應(yīng)用近景攝影的比較常見(jiàn)。近景攝影測(cè)量的儀器種類眾多，一些高端數(shù)碼測(cè)量相機(jī)和網(wǎng)格測(cè)量攝影機(jī)都屬于應(yīng)用較為廣泛的儀器。在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量人員總結(jié)了近景攝影測(cè)量的三大特點(diǎn)。第一，它采集信息數(shù)據(jù)的時(shí)間比較短，工作效率特別高。第二，測(cè)量環(huán)境無(wú)法對(duì)它進(jìn)行妨礙，所以在條件較差的測(cè)量環(huán)境中，測(cè)量人員樂(lè)意使用近景攝影測(cè)量。第四，近景攝影儀器可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測(cè)量，對(duì)測(cè)量目標(biāo)進(jìn)行跟蹤測(cè)量，更容易提高測(cè)量的精準(zhǔn)性。在測(cè)量的過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)，近景攝影測(cè)量的測(cè)量范圍比較廣，而且比較全面。

結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)測(cè)量方法耗時(shí)、費(fèi)力、難以同時(shí)滿足全覆蓋和高精度，將三維工業(yè)測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于測(cè)繪領(lǐng)域可以有效解決以上問(wèn)題。當(dāng)前，三維工業(yè)技術(shù)不斷發(fā)展，由于其具有高效率、精確性高、非接觸量測(cè)、密集點(diǎn)云信息采集和較高安全性等較多優(yōu)點(diǎn)在建筑、水利、測(cè)繪、工業(yè)等領(lǐng)域不斷發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。隨著三維技術(shù)的不斷工業(yè)測(cè)量技術(shù)發(fā)展完善，其實(shí)際應(yīng)用也逐漸被推廣開(kāi)來(lái)。

參考文獻(xiàn)

[1]李廣云，范百興.精密工程測(cè)量技術(shù)及其發(fā)展[J].測(cè)繪學(xué)報(bào)，2017，6（10）：1742-1751.

[2]王立妮.測(cè)繪新技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用與展望[J].科技展望，2016，6（02）：44.

（作者單位：上海理工大學(xué)管理學(xué)院）