基于攝影測(cè)量技術(shù)在建筑工程中的運(yùn)用分析

丁豫海（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心江西總隊(duì)，江西上饒334000）

1 我國(guó)攝影測(cè)量與遙感測(cè)量技術(shù)分析

攝影測(cè)量，其主要任務(wù)是對(duì)不同比例尺的地形圖進(jìn)行測(cè)繪，創(chuàng)建起相關(guān)的數(shù)據(jù)模型，并提供較為全面的地理信息數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)信息，對(duì)我國(guó)的地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)、環(huán)境氣候的預(yù)估，地質(zhì)、地形的勘測(cè)以及社會(huì)建設(shè)的其他方面具有重要的作用，可以提供可靠的信息參考。在工程測(cè)量過(guò)程中,攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，主要是依靠攝影技術(shù)對(duì)目標(biāo)地區(qū)的地形或建筑物進(jìn)行測(cè)量，獲得真實(shí)的相關(guān)數(shù)據(jù)。遙感技術(shù)是指借助于人造衛(wèi)星、無(wú)人機(jī)或者是其他的飛行設(shè)備對(duì)地表的電磁信息與輻射信息進(jìn)行采集，人們通過(guò)分析和研究這些數(shù)據(jù)，可以對(duì)地球的環(huán)境、資源等的現(xiàn)實(shí)狀況做出準(zhǔn)確的判斷。

攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的測(cè)量原理類似，都是通過(guò)傳感器間的實(shí)地接觸，將物體存儲(chǔ)在傳輸器中的信息顯現(xiàn)出來(lái)，完成勘測(cè)任務(wù)。這兩種技術(shù)都是建立在信息、地理、GPS及遙感等技術(shù)基礎(chǔ)之上，擁有強(qiáng)大的測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)，例如，測(cè)量速度快、數(shù)據(jù)容量大、測(cè)量的范圍廣、數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)讀高等，保證了工程建設(shè)的順利進(jìn)行，同時(shí)也可以為工程帶來(lái)豐厚的經(jīng)濟(jì)收益。需要特別指出的是，兩種測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，避免了戶外的操作，大大降低了對(duì)自然環(huán)境的破壞程度和經(jīng)濟(jì)損失。實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)隨時(shí)隨地進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀察，依靠遙感技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)、圖像進(jìn)行全面分析，從而獲得有用的信息資料。另外,在一些環(huán)境惡劣的場(chǎng)地進(jìn)行測(cè)量時(shí),危險(xiǎn)性較大，難度也較大，人工測(cè)量的方式不太合適，很可能造成的一定的傷亡事故。將攝影測(cè)量技術(shù)和遙感技術(shù)運(yùn)用起來(lái)，工作人員只需要在安全的地方進(jìn)行操控，就可以輕松完成測(cè)量任務(wù)，獲得精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息，攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的配合，實(shí)現(xiàn)了全過(guò)程工序的優(yōu)化，能夠省去大量的工作人員的實(shí)際測(cè)量，為施工建設(shè)節(jié)省人力投資成本，降低了經(jīng)濟(jì)投入，同時(shí)該技術(shù)的測(cè)量速度快，提高了測(cè)量效率，保證了施工的進(jìn)度。

2 攝影測(cè)量與遙感技術(shù)在建筑工程中的實(shí)際應(yīng)用

隨著攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的不斷發(fā)展，在工程建設(shè)過(guò)程中得到了普遍應(yīng)用。本文主要對(duì)攝影測(cè)量與遙感技術(shù)在建筑工程勘探中的應(yīng)用進(jìn)行分析。通過(guò)對(duì)地質(zhì)、地形、水文、氣候等條件的勘探,對(duì)建筑工程實(shí)況進(jìn)行分析，結(jié)合遙感技術(shù)獲得的數(shù)字資料，明確建筑工程區(qū)域的穩(wěn)定性，促進(jìn)工程的順利完成。

2.1 測(cè)量情況

此次采用傳統(tǒng)的航空攝影方式，測(cè)量總面積約3400km2，構(gòu)成全區(qū)的地形類別為丘陵地，測(cè)區(qū)內(nèi)海拔高度平地低點(diǎn)為8m，丘陵地最高海拔100m，建成區(qū)面積約500km2，主要在平坦地區(qū)。建成區(qū)內(nèi)以多層建筑樓房為主，房屋密集，其農(nóng)場(chǎng)居民地以一二層建筑為主。整個(gè)測(cè)區(qū)按平坦地區(qū)和丘陵地區(qū)兩個(gè)布設(shè)方案實(shí)施，測(cè)區(qū)共布設(shè)60條航線，每條航線83張航片，測(cè)區(qū)航片總數(shù)為4980張，航片航向重疊65%，旁向重疊35%，東西向飛行。在目前情況下，采用航空攝影測(cè)量的方法主要是利用全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站進(jìn)行數(shù)字地面高程模型DEM的生產(chǎn)。下面根據(jù)案例的具體情況，就利用全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站進(jìn)行數(shù)字地面高程模型DEM生產(chǎn)的主要過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。平坦地區(qū)航線按每4條基線布設(shè)一個(gè)平高控制點(diǎn)的間隔進(jìn)行航線布點(diǎn)，旁向按每2條航線布設(shè)一排平高控制點(diǎn)的方案進(jìn)行布點(diǎn)，以確保每條航線都有一排外業(yè)平高控制點(diǎn)，且點(diǎn)與點(diǎn)之間的間隔均為4條基線。丘陵地區(qū)的外業(yè)控制點(diǎn)的布設(shè)，是在平坦地區(qū)布點(diǎn)要求的基礎(chǔ)上，在航帶每?jī)膳牌礁呖刂泣c(diǎn)之間另增加一排高程控制點(diǎn)，以確保每條航線都有兩排高程控制點(diǎn)，從而保證丘陵地區(qū)的內(nèi)業(yè)高程精度，為后期內(nèi)業(yè)測(cè)圖做準(zhǔn)備。平坦地區(qū)和丘陵地區(qū)接邊處的外業(yè)控制點(diǎn)互相轉(zhuǎn)刺,保證所有同名公共控制點(diǎn)均得到共用。整個(gè)測(cè)區(qū)的解析空中三角測(cè)量的工作成果質(zhì)量符合規(guī)范和技術(shù)設(shè)計(jì)的要求。

航空攝影測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)高程測(cè)量可以達(dá)到的量測(cè)精度的估算公式為:

式中F-為航攝像機(jī)焦距，mm；

像幅-為像片坐標(biāo)系x方向的像幅長(zhǎng)度，mm；

M-為航像比例尺分母。

高程精度估算值單位m，估算高程精度約為0.75m.(中誤差1.2m)

2.3 攝影工作流程

航空攝影測(cè)量采用全野外調(diào)繪后測(cè)圖的方法。工作流程主要包括資料準(zhǔn)備、像對(duì)定向、外業(yè)調(diào)繪與補(bǔ)測(cè)、立體測(cè)圖、圖形編輯與接邊、質(zhì)量檢查、數(shù)據(jù)整理與提交等7個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)。

資料準(zhǔn)備：技術(shù)設(shè)計(jì)、解析空中三角測(cè)量成果準(zhǔn)備、量測(cè)用相關(guān)原始航片掃描數(shù)據(jù)、測(cè)區(qū)較小比例尺地形圖、像片外業(yè)調(diào)繪片、上工序檢查驗(yàn)收?qǐng)?bào)告。

像對(duì)定向:像片內(nèi)定向、相對(duì)定向、絕對(duì)定向

像片內(nèi)定向:框標(biāo)坐標(biāo)量測(cè)誤差來(lái)衡量其精度是否滿足要求，一般像片框標(biāo)坐標(biāo)量測(cè)誤差不應(yīng)大于0.02mm。

相對(duì)定向:各定向點(diǎn)的殘余上下視差來(lái)衡量其精度是否滿足要求。一般相對(duì)定向完成后定向點(diǎn)的殘余上下視差不應(yīng)大于0.008mm.

絕對(duì)定向:定向點(diǎn)平面、高程坐標(biāo)的定向誤差來(lái)衡量其精度是否滿足要求。絕對(duì)定向的定向點(diǎn)平面坐標(biāo)誤差，平地和丘陵地一般不大于0.0002mm;山地和高山地一般不大于0.0003m。

對(duì)于絕對(duì)定向的定向點(diǎn)高程坐標(biāo)誤差,平地和丘陵地全野外布點(diǎn)不應(yīng)大于0.2m，其余不應(yīng)超過(guò)加密點(diǎn)高程中誤差的0.75倍。

立體測(cè)圖:航攝像片必須滿足現(xiàn)勢(shì)性要求，否則后期外業(yè)補(bǔ)測(cè)的工作量很大；必要時(shí)需給外業(yè)提供與測(cè)圖相同比例尺的數(shù)字正射影像圖，以方便外業(yè)的補(bǔ)測(cè)和補(bǔ)調(diào)；內(nèi)業(yè)應(yīng)對(duì)所有能夠觀測(cè)到的地物和地貌進(jìn)行測(cè)繪，并且不要綜合取舍，以確保外業(yè)補(bǔ)測(cè)、補(bǔ)調(diào)有足夠的參考點(diǎn)；根據(jù)背景資料情況和相關(guān)國(guó)家規(guī)范的規(guī)定，平坦地區(qū)1:2000比例尺地形圖測(cè)繪中，如果采用航測(cè)內(nèi)業(yè)立體測(cè)圖的技術(shù)方法完成高程注記點(diǎn)和等高線的測(cè)繪，則要求像對(duì)的所有定向點(diǎn)的高程成果均由全野外調(diào)繪后測(cè)圖的方法獲取。

外業(yè)調(diào)繪與補(bǔ)測(cè)：調(diào)繪所有地物的性質(zhì)，如樓層、電線桿性質(zhì)、植被、地名、街道名稱、單位名稱等；調(diào)繪相關(guān)地物的改正信息，如屋檐改正、量測(cè)田坎的高度等；對(duì)航測(cè)內(nèi)業(yè)無(wú)法量測(cè)到的地物進(jìn)行實(shí)地補(bǔ)測(cè)，如電線桿、市政設(shè)施等；對(duì)航空攝影后出現(xiàn)的新增地物進(jìn)行實(shí)地補(bǔ)測(cè)；對(duì)于平坦地區(qū)進(jìn)行全野外高程注記點(diǎn)和等高線測(cè)繪；對(duì)被陰影遮蓋和航攝后新增地物的補(bǔ)測(cè)時(shí),對(duì)需補(bǔ)調(diào)面積較大的地物、新增的地物以及航攝后變化的地形地貌補(bǔ)調(diào)時(shí)，宜采用全野外數(shù)字測(cè)圖的技術(shù)方法進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。航攝后拆除的建筑物,應(yīng)在像片上用紅“X”劃去，范圍較大的應(yīng)加注說(shuō)明。

圖形編輯與接邊:地物點(diǎn)和地貌點(diǎn)，幾何位置精度、屬性類型一致性。圖形編輯主要是針對(duì)地形地物要素進(jìn)行的，其基本的技術(shù)要求如下：

居民地：根據(jù)外業(yè)調(diào)繪成果，對(duì)所有需要進(jìn)行屋檐改正建筑物進(jìn)行改正，確保每一個(gè)房屋(包括綜合表示的居民地)的輪廓線要嚴(yán)格閉合。按照規(guī)范正確處理好建筑物(包括綜合表示的居民地)與道路、陡坎、斜坡、水涯線等地形地物的關(guān)系；

點(diǎn)狀地物：在一個(gè)坐標(biāo)位置上不得出現(xiàn)兩個(gè)以上(含兩個(gè))的點(diǎn)狀地物。當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)狀地物相距很近，同時(shí)繪出有困難時(shí)，可將相對(duì)高大突出的準(zhǔn)確表示，另一個(gè)可移位0.2mm表示，但應(yīng)保持相互的位置關(guān)系。當(dāng)點(diǎn)狀地物與房屋、道路、水系等其他地物重合時(shí)，可中斷其他地物符號(hào)，間隔0.2mm，以保持獨(dú)立符號(hào)的完整性。

管線：城市建筑區(qū)內(nèi)電力線、通信線可不連接，但應(yīng)繪出連線方向，同+桿架上有多種線路時(shí)，表示其中主要的線路，但各種線路走向應(yīng)連貫，線類要分明。

質(zhì)量檢查：立體測(cè)圖數(shù)據(jù)檢查主要包括空間參考系、位置精度、屬性精度、完整性、邏輯一致性、表征質(zhì)量和附件質(zhì)量等7個(gè)方面。

數(shù)字地面模型是由三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)加數(shù)字影像組成的地形虛擬現(xiàn)實(shí),是建筑工程應(yīng)用的基礎(chǔ)信息之一，它能直觀地反映工程范圍的地形地貌情況,進(jìn)行渲染后做成的設(shè)計(jì)方案景觀圖,不僅可以直觀地反映設(shè)計(jì)意圖,還可以在相關(guān)軟件的支持下進(jìn)行三維動(dòng)畫(huà)漫游,建筑動(dòng)態(tài)施工情況,計(jì)算建筑面積和設(shè)定工程進(jìn)度,表現(xiàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性。

3 結(jié)語(yǔ)

綜合上述分析可以有效得知，現(xiàn)如今我國(guó)建筑工程當(dāng)中出現(xiàn)的測(cè)量技術(shù)一直在不斷進(jìn)步，我國(guó)現(xiàn)如今建筑工程在很多領(lǐng)域當(dāng)中，應(yīng)用的技術(shù)占據(jù)很重要的位置，不僅是針對(duì)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，也減少了傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的費(fèi)時(shí)費(fèi)力問(wèn)題，還可以有效提升我國(guó)測(cè)量的準(zhǔn)確性。面對(duì)很多數(shù)據(jù)分析整理出來(lái)的結(jié)果，嚴(yán)格控制工程測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行完成，并且可以不簡(jiǎn)斷的提升工作質(zhì)量。