淺析測繪新技術在建筑工程測量中的應用探討

肖秋敏

汕頭市潮陽區自然資源測繪隊 廣東 汕頭 515100

現代建筑工程建設面臨更為嚴格的標準與要求，作為工程建設過程中不可或缺的技術手段，工程測量能否有效開展直接影響到建筑工程建設成效。若工程測量出現誤差或問題，輕則導致建筑工程工期延誤并增大成本，重則因質量問題出現威脅到民眾安全。隨著我國工程技術的持續創新發展，建筑工程測量領域中測繪新技術得到廣泛應用，可在加強測量結果精準度控制的同時，通過簡化測量流程、降低數據計算工作強度來提升測量有效性。正因此，探討建筑工程測量中測繪新技術的應用，對助力我國建筑工程事業的高質量發展有著重要影響。

1 測繪新技術應用優勢分析

1.1 有助于提升工程測量效率

在建筑工程測量作業中融合應用GIS、遙感等測繪新技術，可利用數據化、信息化的形式來取代傳統人工測量模式，在減少人員工作強度的同時，促進工程測量效率的顯著提升[1]。受到環境惡劣、結構復雜等方面的影響，使得工程測量作業開展難度增大，特別是當建筑項目存在于山林、野外等區域時，無法單純依靠人工完成工程測量，難以保證其測量結果符合預期精準性、合理性要求。而得益于測繪新技術的應用，可利用專用設備來取代人工測量，降低周圍環境問題對工程測量造成的影響，并保證工程測量高效率開展。

1.2 有助于提升信息處理能力

隨著我國科學技術的創新發展，促使建筑工程測量領域逐漸朝著信息化、智能化、自動化的方向持續發展。通過在工程測量中有效融合測繪新技術，可借助信息化手段來實現測繪數據、信息的全面采集與整理，并為工程測量的有效開展打下基礎支撐。相較于人工測量模式而言，測繪新技術應用可做到對測量圖像信息進行自動化采集、存儲、加工以及分享，確保采集信息得到最大化利用[2]。同時，工程測量期間數據信息交換的實現可以測繪新技術為載體，避免因處理不到位影響到測量數據信息作用的體現。另外，測繪新技術的合理應用能夠為測繪數據信息的高效處理提供技術支撐，確保測量期間采集的數據信息能夠在短時間內有效處理，為后續建筑工程建設提供參考。

1.3 有助于促進工程測量發展

隨著諸多測繪新技術的廣泛應用，促使工程測量領域呈現出創新發展態勢，能夠在拓展工程測量范圍的同時，進一步推進工程測量領域朝著智能化、自動化、數字化的方向持續邁進[3]。在實際建筑工程測量過程中，測繪新技術的應用為工程測繪內容形式、組織結構的轉變與改革提供支撐，規避傳統測量手段應用產生的負面影響，并通過工作機制優化為工程測量的高水平開展提供保障。另外，得益于測繪信息技術的融合應用，促使工程測量的完整性、專業性、精準性顯著提升，通過技術手段創新來促進建筑工程測量領域的創新發展[4]。

2 建筑工程測量中測繪新技術應用

2.1 無人機測繪技術

隨著無人機購買與維護成本的持續降低，促使無人機測繪技術在建筑工程測量領域得到有效應用，相較于傳統測繪技術而言，無人機測繪技術應用在測量效率、工作量縮減、測量范圍等方面存在顯著優勢。分析無人機測繪的特點，主要是以數字文件為載體進行飛行軌跡數據的采集與存儲，并以鏈路為渠道將數據信息傳輸至地面控制站或移動終端中[5]。實際測量期間相關人員可借助外部軟件，以建筑工程測量要求為依據進行航電路線的創建，結合對差分GPS接收器的合理設置，可在3D飛行軌跡預設的前提下，實現在測量期間對多個航點進行自動跟蹤與測量。檢測人員可結合工程測量需求進行無人機航點的自定義設置，并保證無人機測量時間、精準度設置符合預期標準。

建筑工程測量中無人機技術的應用，主要操作流程涉及到：（1）準備階段檢查無人機框架、電池、信號、螺旋槳、傳感器等構件是否存在異常故障。（2）開啟攝像裝置并檢查是否處于正常運行狀態。（3）依據工程測量要求與標準進行無人機航路點的設定與上傳。（4）選擇符合無人機起飛要求的區域，并判斷周圍環境是否會對無人機控制產生負面影響。（5）開啟無人機抬離地面，切換模式讓無人機保持自主飛行狀態[6]。無人機中會依照預設航路點自動飛行，并在達到各預設航路點時控制攝像設備運行（如圖1）。若在某些因素的影響下導致無人機出現運行異常或故障，檢測人員可通過手動干預來維持無人機運行狀態。在所有航點全部拍攝完成后，通過模式切換讓無人機自主返航。

圖1 無人機測繪技術

對于無人機拍攝數據的處理，檢測人員可以計算機為載體進行航拍圖像的全部導入，在保證拍攝圖像符合重疊要求的前提下，以Exif元數據為基準進行圖像近似內部方向的確定。接著按相關要求進行圖像照片的對齊排列，依托于幾何圖形構建來確定圖像紋理。在上述步驟操作過程中，檢測人員可結合實際情況選擇合適的調整參數，以保證數據處理符合精準性要求。數據處理可以彩色點云的形式導出結果，并保證數字高程模型的構建有匹配的紋理。為進一步提升評估報告的精準性與客觀性，需在各處理步驟進行地理參考。建筑工程土方開挖施工前，可借助無人機測量作業進行區域勘察測量，本文以某塊土地為例進行無人機測量與實況測量技術進行結果比對，其中實況測量覆蓋范圍14320m2，測量期間制備、記錄、評估處理所需時間超過660min，測量點數控制在350個左右，經計算得知點密度控制在0.02點/m2；而無人機測量覆蓋范圍超過24900m2，制備、記錄以及評估/處理時間控制在200min之內，點數控制超過2000000點，經計算得知點密度超過560點/m2，表面在建筑工程測量中無人機測量存在較大優勢[7]。

此外，地理參考處理可劃分為直接參考與間接參考兩種形式，檢測人員可視情況選擇合適的地理參考形式。如直接地理參考適用于帶有時間戳的飛行數據記錄，即在測量期間保持GPS時間與內部攝像時間的同步，以WGS84格式為基準在Exif數據中進行圖像曝光地理坐標的集成，將所有數據導入至PhotoScan中，實現圖像外部方向有效調整。而間接地理參考適用于飛行前地面參照目標測量中。需保證此類目標能夠在圖像中精準、清晰呈現。若目標無法作為數據的參照對象，可將井蓋或道路標記等現有特征作為參考目標，并合理采用測速測量、差分GPS來提升測量精準性。

2.2 近景攝影測量技術

目前近景攝影測量技術多應用于建筑工程竣工驗收測量中，通過攝影獲取測量數據信息，基于數據信息處理為被攝目標大小、運動狀態、形狀等參數的分析提供參考[8]。縱觀當前建筑工程測量中近景攝影技術應用，主要特點表現為：

（1）測量期間對于目標絕對位置無硬性要求，以目標物大小、形狀作為主要測量目標。

（2）目標物測定精度控制、攝影機與被攝目標間距控制、目標物大小等方面存在較大差異。

（3）可依據特定目標來確定對應的控制方法與空間坐標系，并結合相對控制的應用來提升測量精度。

（4）測量前對于控制點的布局，有相對嚴格且特殊的要求，并借助人工形式進行待定點與控制點的標識，可通過優化調整來降低系統誤差。

正因近景攝影技術的特點鮮明、獨特，使得該技術在建筑工程測量作業中具備以下優勢：第一，可實現對測量工具的靈活使用。量測媒介和工具選擇是否合理直接影響到下近景攝影測量技術的應用效果，而在實際測量過程中，近景攝影測量對于攝像設備并無特殊要求，高精度量測相機、數碼相機乃至膠片相機均可作為測量主設備[9]。換言之，在測量作業期間相關人員無需對攝影方法加以控制，可通過實施些許必要測量控制手段即可實現對測繪資料的全面獲取。第二，數據信息采集相對簡便。即使工程測量期間檢測人員采用普通數碼相機，同樣可保證其數據傳輸、保存等符合測量要求。第三，近景攝影測量多樣性。受到前期數據采集、計算軟件選擇多樣性的使用，使得檢測人員可獲取多樣化的數據測量結果，可在按規定控制測量精準度的前提下，通過選擇不同角度、層次來獲取多種結果。

分析近景攝影技術應用于建筑工程測量的作業流程，具體分為攝影階段、后期處理階段。其中攝影階段主要是依據測量要求制定科學攝影方案，以保證攝影基線布設符合預期要求。在測量成本、建筑主體間距控制等因素的影響下，使得非量測相機成為近景攝影技術的主要設備。在實際測量期間，測量人員僅需對被測目標不同方位利用數碼相機進行攝影即可，以保證數據信息的獲取符合竣工資料編制要求。對于后期處理階段而言，要求人員在布設攝像基線時充分考慮到生產周期、成果精度控制等方面要求，基于對相關軟件的合理應用，輔以竣工測繪資料進行測量成果的提供。接著將現有資料與攝影數據進行有機結合，在保持比例統一的前提下進行數字影像地物與資料數字線劃圖的重合，然后以測繪軟件為載體，按照相關測量要求重新構圖，以保證竣工資料的編制契合竣工驗收要求。

2.3 GIS技術

現階段建筑工程測量中GIS技術的應用較為常見，從某種角度而言，GIS技術是多個學科知識與技術領域的集成，如GIS技術的實現涉及到對環境科學、測繪遙感科學、空間科學等學科的融合，可在測量期間做到對數據信息的全面采集，并依托于數據庫的構建實現對數據信息的有效存儲與管理，以此為空間提示、預測預報以及輔助決策等工作開展提供科學支撐。在實際工程測量作業過程中，GIS技術在圖形顯示、數據庫存量等方面存在顯著優勢。相關人員可參照相關要求標準進行數據信息的有效存儲與處理，以保證工程測量的成圖效率不受數據信息的影響。

2.4 三維測繪技術及3D模型

三維測繪技術在我國建筑工程測量中得到廣泛應用，可在保證測量符合精度控制要求的同時，通過轉變測繪模式來促進工程測量效率的顯著提升。得益于科學技術的創新發展，促使該技術在我國多個領域行業中得到有效應用。在實際工程測量作業中，該技術涉及到對電子經緯儀、計算機系統的應用，將測量采集的數據信息傳輸至信息系統，系統分析處理后生成建筑工程測量報告，以此為工程建設、管理決策的制定提供科學參考[10]。而3D模型在建筑工程測量中的應用，主要是借助三維激光掃描技術來實現對虛擬模型的建構，以不接觸被測對象為前提，借助專用設備對建筑物進行掃描量測。作為建筑工測繪新興技術中的一種，三維激光掃描技術誕生于上世紀90年代，隨著技術的不斷變革、創新，目前在諸多領域行業中發揮著至關重要的作用。在實際測量期間，該技術應用主要是對構筑物進行高速激光掃描測量，基于對建筑坐標、顏色、反射率等信息的確定，生成與實物建筑等比例的三維點云模型，且具備真彩色的特點，不僅能夠為后續人員分析提供參考，亦可作為建筑工程質量把控的重要數據支撐。需注意，三維激光掃描技術應用同樣存在一定缺陷，如在計時模式、激光發射方式、處理軟件差異的影響下，極易導致建筑最終測量測繪結果出現一定偏差。所以，需在嚴格把控各操作環節的前提下，進一步提升建筑工程測量中三維激光掃描技術應用的規范性，以保障實時數據、點云信息的系統負荷精度控制要求，并為后續竣工驗收工作開展提供支撐。

3 結束語

綜上所述，工程測量水平與建筑工程建設質量控制之間存在密切關聯，亦對工程建設效率、成本控制有著直接影響。為避免因工程測量不到位影響到建筑工程施工的順利開展，要求測繪單位需重視對測繪新技術的有效引進與應用，明確認知工程測量中測繪新技術的應用優勢。以建筑工程測量要求、標準的分析為前提，合理將GIS、無人機、三維激光掃描、近景攝影測量等技術應用于工程測量中，進而在促進工程測量高質量開展的同時，確保測量數據結果符合預期精度要求，并為工程測量高效率開展提供支撐，最大化發揮出工程測量在建筑工程建設中的作用與價值。