數字化測繪技術在建筑工程測量中的應用思考

崔鴻菁

重慶北新融建建設工程有限公司，中國·重慶 404700

1 引言

隨著科技的飛速發展，測量技術的進步，各種施工方法和儀器的使用也日益多樣。新的方法和儀器的使用不但使工程工作更高效、更準確，而且也使常規的計量觀念發生了變化。數字化測繪技術包括全站儀、激光三維掃描、無人機航空攝影等“3S”技術，具有自動化程度高、測量精度高、能實現數字化制圖等諸多優點[1]。建筑工程測量的數字化測繪技術主要包括工程資料采集、地面測繪、結構變形測量、建筑物沉降監測、原圖處理、建筑工程數據處理等，應該重視應用的各個細節，以便充分發揮數字化測繪技術的優越性。當前，數字化測繪技術對施工項目的測量工作、項目的規劃和制定施工方案等產生了積極影響，從而使施工項目的計量手段得到擴展和提高。

2 數字化測繪技術的優越性

新的時代背景下，數字化測繪技術的應用優勢充分體現出來，對于建筑工程測量工作的開展提供了必要支持。需要明確數字化測繪技術的應用趨勢，抓住實際舉措，讓數字化測繪技術為建筑工程測量工作提供保障。

2.1 更精確的測定

數字化測繪技術自身的優越性突出，其能精確地測定出相關信息，為具體工作的開展提供參考依據。由于數字化測繪技術是運用了地形的立體幾何方法，通過無人機進行大規模的施工，然后通過全站儀來獲得地貌的立體坐標，其中包括各種特定的地貌。自動化設備具有較高的精度，采集到的三維坐標數據也更為準確，利用掃描技術對采集到的數據進行全方位的掃描和檢測，形成了一個云狀的、虛擬的三維測量模式。該方法既避免了人工觀測誤差，又使其更為全面、可信，能夠為建設項目的施工提供科學依據。數字化測繪技術的支撐下，建筑工程測量擁有相對穩固的條件，為后續施工活動的開展創造條件[2]。

2.2 實現了自控的穩定性

近些年，建筑行業的蓬勃發展受到廣泛關注，為了更好地提升建筑工程建設實際質量，需要將測量工作落實到位，還要靈活選擇科學技術，促使相應成果更加顯著。從技術上講，數字化測繪技術具有很高的自動化程度，并且總體上具有很好的測試效果。在施工中，利用CASS、AutoCAD等繪圖技術，利用CASS、AutoCAD、CAD等圖形繪圖技術（如圖1所示），實現了對施工場地進行自動識別、自動選擇、自動糾偏，從而提高了繪圖程序和結果的科學性。數字化測繪技術具有自控的穩定性，相關單位應高度重視實際的利用價值，抓住數字化測繪技術的優勢之處，讓其自控穩定性充分體現出來，保證建筑工程穩步建設，實現既定的效益目標。

圖1 建筑物CAD繪圖示意圖

2.3 方便儲存資料

數字化測繪技術是一種比較成熟的測量技術，它使傳統的數據儲存等手工作業變得簡單，可以與電腦直接相連。在施工過程中，可以自動地儲存資料，增加資料儲存的速度，保證資料的安全與準確性。在完成了數據儲存工作之后，通過電腦檢索到相關的關鍵字即可進行信息的抽取和使用，如果在檢索過程中出現了數據差錯，則可以通過電腦對其進行校正。無論是數據存儲、調取、編輯和修改，都非常方便，對以后的項目也有一定的借鑒作用。由此可知，應該重視數字化測繪技術的應用價值，在建筑工程測量中充分發揮出數字化測繪技術的功能，保證建筑工程的建設效果達到最佳[3]。

3 數字化測繪技術在建筑工程測量中的應用

數字化測繪技術在建筑工程測量中扮演著重要角色，相關單位必須要重視數字化測繪技術的融入途徑，讓建筑工程測量的進程穩步推進，以便取得最佳效果，實現既定的效益目標。為達到更好的成效，在應用數字化測繪技術時要從工程資料收集階段入手，還要根據地形標定以及構造變形測定等多個環節詳細分析，落實好具體行動，保證建筑工程測量工作有序推進，為各項施工活動的開展奠定基礎。

3.1 工程資料的搜集

建設項目的重點是采集項目的資料，與數字化測繪技術相結合，必須注意兩個方面。一是測量的控制。由于使用了數字化測繪技術，工作人員必須在建筑周圍設置固定的數據采集點，并將其與工程的測量規范相聯系，運用GPS技術在控制體系的支撐下進行施工控制，以確保最后的測繪資料的完整性和可靠性。二是在施工中，測繪工作者必須運用現代科技手段和影像技術，如位置測量、無靶相對測量等，才能完成建筑物位置的解析，而在建立三維激光掃描儀時，則要根據建筑物的構造特點，將掃描站的位置固定在一個凸起的物體上面，以便采集和傳送資料。

總而言之，工程資料的搜集中還要進一步明確數字化測繪技術的應用價值，應運用可靠措施，確保工程資料展示出參考價值，為工程項目的穩定建設創造理想條件。

3.2 地形標定

采用常規的測量手段對建筑物進行地面測繪，其結果往往存在著很大的偏差，不利于建筑物的安全和穩定要求。而將數字化測繪技術運用于施工現場，能夠對數據錯誤進行有效的管理，從而提高測量結果的精確度和完整性。在進行地面測量時，可以通過GIS技術對地表資料進行采集，然后將采集到的資料傳送給電腦進行分析，從而為以后的施工工作的順利進行奠定基礎。除了GIS技術之外，還可以采用低飛測量技術獲取地面地圖資料，其優點是其具有更好的適應性，不會受到周圍的環境條件的干擾，即使是在極端的條件下，也能得到比較清楚的圖像，并且成像精度很高。此外，采用低地航拍技術，其成像準確率可達1∶1000，其低飛距離為50～1000 m，為近距離航拍，其準確率通常為0.1～0.5 m，符合施工現場測繪的需要。

3.3 構造的變形測定

在施工現場，常規的施工變形檢測手段主要是采用物理傳感技術和大地測量法（如圖2所示），而常規的測量手段往往有一定的局限性，很難達到預期的效果[4]。采用基于測距交點法的GPS導航技術對建筑物進行動態化的測量，其基本原理是利用差動位置的測量和數據的加工。在此基礎上，采用了基于對象建筑物和周圍環境的相關數據，并使用該方法獲得了該區域的轉換系數，并對該方法進行了相應的測試。基于載波相觀察的實時差分 GPS技術，可以對諸如建筑物的運動頻率等的運動進行動態的檢測。通過實際觀測，可以精確地繪出地球上的坐標系的變化曲線，通過對建筑物的變形進行三維建模，然后由工作人員進行光譜的解析和編輯。數字化測繪技術在工程測量環節應重視應用標準，需根據建筑工程的實際特點讓相關手段發揮出利用價值，保證在凸顯數字化測繪技術效益水平的基礎上穩固基礎，讓建筑工程的建設擁有支撐條件。

圖2 大地測量設備示意圖

3.4 建筑物的沉陷監控

將橫向控制線與高程控制線的實測數據相結合，能夠對周圍建筑物進行動態沉降監控，并能在第一時間找出建筑周圍結構的變化，并在出現問題時進行報警。在進行沉降監測時，可以采用永久性觀測站作為測量基礎，確保至少有3個觀測站。根據GB50026—2007《工程測量規范》、JGJ8—2016《建筑變形測量規程》等有關標準，采用DSZ1精密水準計進行沉降觀測，并在建筑物四角、大轉角、結構分界點等部位建立沉降觀測，并在建筑物外壁15 m處布置沉降觀測。根據建設項目的建設進程，可以對沉降監測進行一次調整。當出現較大的塌陷、非均質性等問題時，應加強對其的觀測，并對其進行日常監測和持續監控。在大樓完工后，還要繼續觀察，一天一次，在工程開始后的一年內，至少要進行三次監控，第二年可以減少兩至三次，三年一次，直至房屋地基完全穩固。

3.5 原始圖像的加工

應該明確的是，建筑工程測量中的原始圖像加工具有鋪墊作用，因此需要重視數字化測繪技術對原始圖像加工的影響。一般的施工項目，都是按照實測數據來繪出原始圖紙，然后以原始圖紙為基礎進行數字加工[5]。在此過程中，數字化測繪技術能夠實現對原始地圖進行數字加工的最好效果。在原始地圖的加工過程中，通常采用手工追蹤技術和掃描矢量技術，這兩種技術都是以原始圖像為基礎進行數據采集，利用數字技術可以有效地提高原始圖像的精度和工作速度，并且在圖像的比例控制方面具有較大的優越性。掃描向量化技術和手持追蹤數碼技術對原始圖像的加工有一定的限制，可以根據實際需要適當的修改，比如用修正和補測量等方法來彌補。在原始圖形的數字化過程中，采用了掃描向量化技術，能夠獲得更精確的資料，使測量工作的品質得以改善。

但從實際出發，由于與原始圖紙比較，采用掃描向量化技術對原始圖紙的準確性有一定的影響，而且得到的實際地形地圖缺少實物資料，因此只能用于緊急情況下的測繪。此外，單憑掃描向量化技術是不夠的，在此技術的支持下，還可以利用手工追蹤技術完成補測和修測，保證最后的數據準確和完善。在此基礎上，采用了數字化測繪技術，對測量資料進行了綜合，對資料進行了深入的剖析，確保了資料的準確率和完整性，保持了原始地圖的質量，并采用了其他的方法，將測量的誤差限制在5 cm以內。

4 結語

利用數字技術對施工現場、建筑物結構、管線布設、地質沉降等進行精確的監測，為施工安全和經濟發展奠定了堅實的基礎。工作人員要從多個方面入手，不斷地提升數字化測繪技術的使用效率，并以標準化的作業程序來提升其使用效率，從而為建設項目的成功打下基礎。