工程測量與三維測繪技術發展探討

張慧龍 臨沂市房地產測繪院

對于建筑工程而言，其需要投入大量的資金方可建成，而且建筑工程能否得到科學的施工，將對其最終質量產生決定性的影響。因此，施工單位在進行施工過程中，往往為了避免工程項目出現質量問題而采取必要的測量手段，通過獲取準確而科學的測量數據來保障工程項目施工的順利進行。不過，在測量作業過程中往往會因各種因素的影響而不可避免地產生誤差，當這種誤差達到一定程度時，但會影響到測量數據的準確性，并由此造成施工作業質量難以達到預期，因此，必須要采取合理的控制策略來提高測量數據的準確性，最大限度地避免和降低各種因素給測量數據造成的不利影響。為此，以下便對基于工程測量過程中的精度影響因素及其控制策略進行深入分析。

一、當前測繪工程常用的測繪新技術

隨著時代的進步，我國測繪工程事業也得到了急速發展尤其是測繪新技術的應用，更是極大的促進的測繪工程事業的進步。改革開放可以說是測繪技術發展的分割點，那是因為，在改革開放以前由于受各方面因素的影響，導致我國測繪技術主要是依賴于傳統的測繪體系，而改革開放以后，隨著越來越多的新測繪技術的引進以及信息時代的到來，極大的促進了測繪體系的變革。尤其是在科技飛速發展的今天，測繪技術有效的結合了計算機、衛星探測等高科技術手段，有效的提升了測繪的準確度和測量效率。就目前我國測繪新技術的發展來看，主要包括：①GPS技術，此測量技術用途較為廣泛，因為其精準度較高，所以被廣泛的應用在導航、測速、測時等多個方面，而且對于所測量數據更新及時且接收時間較短，所以可以實時監測被測物體而且可以有效的節省人力物力，提升高作效率。②GIS（地理信息技術）。該技術包含了多種智能化技術，并且其可以對所勘測地區的一系列環境信息數據進行收集，因此，此技術被廣泛的應用在城市建設以及水利工程方面；③RS（遙感技術）。由于此技術的測量精度高，所以在工程測繪中發揮著舉足輕重的作用，其主要是對待測繪物進行有效的特征信息收集，并對這些信息進行分析處理，從而提升信息的使用率。

二、工程測量與三維測繪技術發展

（一）三維激光掃描

三維激光掃描系統由配套軟件、三維激光掃描儀等設備組成，具有測繪效率高、測量精度高、無接觸性、主動化程度高等技術優勢，做到了對單點測量方式的有效轉變，采取高速激光掃描測量方式，可以在短時間內獲取工程測量區內的各處點位三維空間坐標，隨后，將已知三維空間點位信息導入配套數據庫與軟件中，即可構建測量對象的三維影像模型。掃描儀將基于激光測距原理，對測量對象的相關信息進行采集記錄。隨后，在所構建模型中復制各項數據點，直觀地呈現測量對象的空間信息。與傳統測繪技術相比，三維激光掃描儀可以同時對大量數據點進行采集、復制，還可以在無文檔工作條件下，將測量對象的各類數據信息進行整合與編輯處理，將其轉換為曲線數字模型。目前來看，三維激光掃描技術在城市建筑測量、大型結構測量、隧道工程測量、橋梁結構改建、地形測繪等領域中得到廣泛應用。

（二）對測量儀器設備進行規范化使用

在運送及操作儀器設備時，加強對這些儀器設備的保護，并做好測量儀器設備的保護工作，以切實保障測量數據的精確度?？梢哉f，為了確保工程項目質量，提高測量作業水平，就必須要將儀器設備規范化使用作為基礎性工作。在測量作業過程中，操作人員需要合理設置測量儀器及設備，例如在放置儀器設備過程中，必須要保證地面的平整性，而且測量儀器所處的地點應具有較為開闊的視野，地表要較為堅硬，通過對測量儀器設備進行架設，以此保證測量儀器及設備所獲數據的準確性。在對測量儀器設備進行規范化使用過程中，還應重視其校準及檢驗工作，在開始測量之前，需要按照相應的流程及規范來校準和檢驗設備，以確保這些測量儀器及設備能夠正常使用。

（三）無人機傾斜攝影測量技術

無人機傾斜攝影測量技術主要利用無人機裝載紅外相機與數碼相機，通過低空攝影采集地面信息、保證測量成圖精度。該技術的實現包含以下五個流程：其一是相機標定，采用預檢校方式復原相片與鏡頭的位置關系，在室內設有標定板、標定場，依據主距變化的方位元素獲取畸變系數，實現對相機的標定處理，保證獲取真實的地面圖像；其二是圖像定位，可基于PhotoModlerScanner等軟件自動完成圖像定位，選用濾波器進行圖像預處理，保證獲取圖像間的相對位姿；其三是制定飛行計劃，基于人工魚群算法與DJIGO4軟件導入具體的點坐標值，確定飛行高度、速度、路線、拍攝角度、拍攝頻率等參數，由此規劃出最優飛行線路，生成精確度較高的飛行區域邊界值；其四是影像采集，可引入四旋翼無人機系統提高平臺負載能力，支持多種高精度導航設備，優化地面分辨率等數據，提高影像采集質量；其五是表面三維重建與4D產品生成，在完成外方位元素的確認后，基于自動圖像匹配技術重新建構場景，輸出點云數據、調整點云密度，配合圖像匹配算法自動選取特征點，保證生成精確點云。

三、結語

綜上所述，在信息化時代背景下，各企業機構必須加強對三維測繪技術的應用力度，不斷積累技術應用經驗、完善技術理論體系、構建配套軟硬件系統，為三維測繪技術的大規模推廣普及提供基礎條件。