三維測繪技術與工程測量技術的應用與發(fā)展研究

侯雷

摘要：近年來，隨著我國建筑行業(yè)的發(fā)展，工程項目的測量工作受到高度重視，需要采用先進的技術手段完成測量工作，確保測量結果的準確性，為工程建設提供可靠的信息支持。而三維測繪技術與工程測量技術體現(xiàn)出較高的應用價值，需要加強對三維測繪技術與工程測量技術的研究，以便對其進行合理應用，促進三維測繪技術與工程測量技術的不斷發(fā)展。因此，該文主要針對三維測繪技術與工程測量技術的應用與發(fā)展進行分析研究，期望能為相關從業(yè)者提供一些可靠的參考依據(jù)。

關鍵詞：三維測繪技術?工程測量技術?應用分析??發(fā)展趨勢

中圖分類號：TU198????文獻標識碼：A

Research?on?the?Application?and?Development?of?Three-Dimensional?Surveying?and?Mapping?Technology?and?Engineering?Surveying?Technology

HOU?Lei

（Changchun?Construction?Engineering?Survey，?Planning?and?Design?Co.，?Ltd.，?Changchun，?Jilin?Province，?130000?China）

Abstract：?In?recent?years，?with?the?development?of?China's?construction?industry，?the?measurement?of?engineering?projects?has?been?highly?valued，?so?it?is?necessary?to?adopt?advanced?technical?means?to?complete?the?measurement，?ensure?the?accuracy?of?measurement?results，?and?provide?reliable?information?support?for?engineering?construction.?The?three-dimensional?surveying?and?mapping?technology?and?engineering?surveying?technology?reflect?high?application?value，?and?it?is?necessary?to?strengthen?the?research?on?the?three-dimensional?surveying?and?mapping?technology?and?engineering?surveying?technology，?so?as?to?reasonably?apply?them?and?promote?the?continuous?development?of?three-dimensional?surveying?and?mapping?technology?and?engineering?surveying?technology.?Therefore，?this?paper?mainly?analyzes?and?studies?the?application?and?development?of?three-dimensional?surveying?and?mapping?technology?and?engineering?surveying?technology，?hoping?to?provide?some?reliable?reference?for?relevant?practitioners.

Key?Words：?3D?surveying?and?mapping?technology;?Engineering?surveyING?technology;?Application?analysis;Development?trend

在我國社會快速發(fā)展的背景下，各種新技術被應用到工程測量領域，特別是三維測量技術和工程測量技術的應用水平不斷提升，能夠有效提高工程測量的效率與質量。三維測繪技術與工程測量技術應用的價值較高，既能夠促進工程測量的高效進行，獲取準確可靠的測量數(shù)據(jù)，也能夠為工程設計、工程施工提供更多的支持。雖然三維測繪技術與工程測量技術發(fā)揮出較好的使用效果，但是也要認識到三維測繪技術與工程測量技術依舊存在一些不足，需要根據(jù)技術應用情況對其進行深入研究，促進三維測繪技術與工程測量技術的進步和發(fā)展，使其能夠更好地服務于建筑行業(yè)。

1三維測繪技術概述

三維測繪技術體現(xiàn)出傳統(tǒng)工程測量技術不具備的優(yōu)勢，可以將數(shù)字三維與計算機技術結合起來，有效提高測繪工作的效率與質量。在應用三維測繪技術時，首先就要將測量對象的三維坐標確定，將三維坐標作為依據(jù)，呈現(xiàn)出測量對象的形狀、位置、空間環(huán)境等情況。在建立測量物的時候，必須做好信息數(shù)據(jù)的傳遞，將其輸入計算機系統(tǒng)，之后借助計算機軟件完成三維坐標的還原，對測量物的原貌進行充分了解。目前，工程測量中經(jīng)常采用“2+1”維理論，主要就是在測量工作時，通過二維將測量物的平面位置確定，通過一維將測量物的高度確定。由于工程測量的發(fā)展不斷加快，要想滿足工程測量的要求，需要進一步提升三維測繪技術，使其能夠更好地服務于工程測量[1]。如圖1所示，在三維測繪技術當中，三維可視化技術在3DGIS、傾斜攝影測繪建模、BIM以及激光掃描建模等方面均具備顯著的應用價值。

2.三維測繪技術的應用與發(fā)展分析

2.1三維測繪技術的應用

2.1.1三維激光掃描儀

在工程測量中，可以將三維激光掃描儀使用到其中，通過激光輻射建立三維坐標，準確定位三維坐標的各項數(shù)值。通過對激光測距的原理進行利用，以最快的速度完成三維坐標的測量和定位。在工程測量中應用三維激光掃描儀，其整個過程體現(xiàn)出以下特點。

（1）工作效率高。三維激光掃描儀是一種先進的設備，該設備能夠以最短的時間完成激光掃描，對工程測量的速度進行提升。（2）三維激光掃描儀具有體積小的特點，該設備的攜帶十分方便，且設備的操作比較簡單。（3）三維激光掃描儀能夠完成大體積測量物的測量工作，確保測量結果的精準性，且長距離測量的需求也能夠得到滿足。（4）三維激光掃描儀具有較高的技術含量，能夠規(guī)避大地水準面的不利影響，獲得準確的測量結果[2]。

2.1.2全站儀

在工程測量中，可以將全站儀使用到其中，借助這一設備從不同的角度和距離進行測量，可以保證測量結果的準確度。在工程測量中應用全站儀，其整個過程體現(xiàn)出以下特點：（1）能夠將準確、清晰的數(shù)據(jù)自動顯示出來；（2）能夠采用多種方法完成數(shù)據(jù)的記錄和數(shù)據(jù)的存儲；（3）能夠彌補測量水平角和測量垂直角方面存在的不足；（4）在應用全站儀的時候，具有豐富的應用程序，能夠滿足工程測量各方面的需要。雖然全站儀體現(xiàn)出較好的使用效果，也要考慮到大地水平面產生的影響，否則將影響到工程測量的準確度[3]。為發(fā)揮全站儀的優(yōu)勢，應充分考慮到工程測量的實際情況，以便合理運用全站儀進行測量。

2.1.3近景攝影測量

目前，近景攝影測量被廣泛應用到工程測量領域，對提高測量工作的質量起到了較好的積極作用。在應用近景攝影測量的時候，常用的儀器包括了格網(wǎng)測量攝影機、高端數(shù)碼測量相機等，整個測量過程體現(xiàn)出以下特點：（1）數(shù)據(jù)采集需要的時間短，能夠提高測量工作的效率；（2）可以適應各種環(huán)境的測量工程，突破測量環(huán)境的限制，使測量工作順利完成；（3）能夠對測量對象進行動態(tài)測量，通過跟蹤移動測量了解測量對象的整體情況。與一般測量技術相比，近景攝影測量具有測量范圍大、準確性高等優(yōu)勢，可以提高工程測量的工作水平[4]。

2.2三維測繪技術的發(fā)展趨勢

三維測繪技術在工程測量中體現(xiàn)出較大的優(yōu)勢，為發(fā)揮三維測繪技術具有的整體價值，應加強對這一技術的研究，促進三維測繪技術朝著更好的方向不斷發(fā)展。三維測繪技術的發(fā)展趨勢如下：（1）三維測繪技術與通信技術、計算機技術有效融合，進一步完善地理信息系統(tǒng)，使其具備更多的功能，方便進行信息數(shù)據(jù)的儲存，構建數(shù)據(jù)庫，為測繪工作提供可靠的信息支持；（2）基于3S技術的測繪技術，使測繪工作的數(shù)字化水平不斷提升，能夠提高工程測量的精度，降低決策管理的工作難度；（3）通過大地測量技術對海平面的變化、地殼運動進行實時監(jiān)測，及時做出預警預報，對建筑結構受損進行預防，確保建筑使用安全，維護建筑使用者的生命安全與財產安全。

3工程測量技術分析

近年來，隨著建筑工程的持續(xù)發(fā)展，工程規(guī)模化的趨勢越加明顯，在工程建設中必須嚴格做好測量工作，為工程施工提供可靠的信息支持。在工程測量中，應做好工程項目的測量與定位，促進工程項目的順利開展。為發(fā)揮工程測量技術的作用，需要充分考慮到建筑行業(yè)的發(fā)展情況，結合工程的環(huán)境進行綜合分析，合理應用數(shù)字化測量技術。在工程測量中應用數(shù)字化測量技術，能夠對工程進行合理性、系統(tǒng)性分析，且能夠深入分析相關的信息數(shù)據(jù)，確保測量結果的準確性[5]。

4工程測量技術的應用與發(fā)展分析

4.1工程測量技術的應用

4.1.1確保測量目標的精準性

目前，工程測量技術的發(fā)展不斷加快，可以采用數(shù)字化測量技術獲取可靠的測量數(shù)據(jù)，這一技術體現(xiàn)出較高的精準性，能夠彌補傳統(tǒng)測量技術的不足，提高測量工作的效率，為工程施工的開展提供充分有效的支持。在應用數(shù)字化測量技術的時候，可以保證工程測量的有序進行，順利完成各個方位的測量工作，確保測量工程的效率及質量。在數(shù)據(jù)采集中，可以借助全站儀來計算坐標位置，減少人為因素造成的問題，避免出現(xiàn)測量誤差，使測量結果的精確度得到保障。在應用數(shù)字化測量技術的時候，可以借助儲存器保存測量數(shù)據(jù)，以此確保測量數(shù)據(jù)的準確性及安全性，且能夠有效提高測量的效率，降低測量工作的復雜程度[6]。

4.1.2通過自動化提升操作性能

在應用數(shù)字化測量技術的時候，應充分認識到這一技術的自動化程度高，需要與計算機技術和網(wǎng)絡技術相結合，保證測量工作的順利完成。通過計算機技術對測量對象的信息數(shù)據(jù)進行分析，整個過程借助自動化軟件進行處理，提高信息數(shù)據(jù)的處理效率。在數(shù)字化測量技術的實施中，可以借助軟件控制整個測量過程，且這一技術具有較高的穩(wěn)定性及安全性。在工程測量中應用數(shù)字化測量技術，能夠利用軟件系統(tǒng)對信息數(shù)據(jù)進行自動識別，實現(xiàn)對測量對象的準確定位，確保測量數(shù)據(jù)的準確性，提升地圖的美觀性。通過發(fā)揮數(shù)字化測量技術的優(yōu)勢，能夠借助自動化操作來消除人為因素的影響，減少測量中的誤差，對工程測量的效率與質量進行提升，使工程施工得以順利開展[7]。

4.1.3圖形信息更加豐富多樣

地圖分析是工程測量中的一個重要環(huán)節(jié)，這一過程發(fā)揮數(shù)字化測量技術的優(yōu)勢，能夠通過一種立體化的形式將地圖分析呈現(xiàn)出來。在應用數(shù)字化測量技術的時候，可以充分利用計算機信息技術，將地圖坐標、相關的信息數(shù)據(jù)通過一種立體化的形式展示出來，幫助工作人員了解工程情況。其次，在應用數(shù)字化測量技術的時候，能夠將信息數(shù)據(jù)準確描述，還可以將地理位置上的關鍵單位及各個特殊的節(jié)點展示出來。在地圖繪制工作中，借助數(shù)字化測量技術能夠將現(xiàn)實環(huán)境與地圖的差異呈現(xiàn)出來，確保圖形信息的豐富完整。將數(shù)字化測量技術的優(yōu)勢出來，有利于促進工程測量和地圖繪制等工作的有效進行[8]。

4.2工程測量技術的發(fā)展趨勢

4.2.1工程測量技術的精準度不斷提升

在工程測量不斷發(fā)展的情況下，工程測量技術面臨著更高要求，需要進一步提升工程測量技術的精準度。隨著經(jīng)濟與科技的持續(xù)發(fā)展，各種新型的測量儀器被應用到工程測量中，對提高工程測量水平起到了較好的積極作用，比如精密激光測距儀、電子經(jīng)緯儀、光電測距儀等，這些都是礦山測量、線路測量、地籍測量、工程竣工測量、城市工程測量中比較常用的測量儀器，可以有效提高測量的精度，彌補傳統(tǒng)測量儀器的不足。

4.2.2工程測量技術的自動化程度不斷提升

在信息技術與測量技術融合發(fā)展的情況下，工程測量的自動化水平不斷提升，能夠有效提高測量的效率，降低測量的人力成本。在大比例尺的地形測繪工作中，若是依舊采用傳統(tǒng)的測量技術，不僅會影響到測量數(shù)據(jù)的質量，也無法保證測量工作的效率，帶來較大的人力成本。但是將電子平板測繪技術、數(shù)字化測圖系統(tǒng)、GPS-RTK技術（如圖2所示）和自動跟蹤全站儀應用到工程測量中，可以形成一體化的測繪作業(yè)，將數(shù)據(jù)的采集與處理、圖形編輯、自動成圖幾個環(huán)節(jié)有效銜接，以便進行自動化設計，構建地理信息系統(tǒng)和測量數(shù)據(jù)庫。

4.2.3測量機器人應用

目前，測量技術與AI技術相結合，形成了功能先進的測量機器人，能夠將工程測量的范圍擴大，更加快速地完成測量數(shù)據(jù)的處理，強化圖形處理的能力。將測量機器人應用到工程測量中，可以替代測量人員完成一些繁瑣的工作，在保證測量質量的同時，提高測量工作的效率，確保工程測量的安全進行[9]。

5三維測繪技術在工程測量中的應用分析

通過以上分析可知，三維測繪技術與工程測量技術在建筑領域體現(xiàn)出較高的使用價值，要想發(fā)揮兩者的優(yōu)勢，促進三維測繪技術與工程測量技術的不斷發(fā)展，則必須了解三維測繪技術與工程測量技術在城市規(guī)劃、施工管理等工程活動中的使用情況，以便做出合理的改進，使其能夠更好地服務于建筑行業(yè)。

5.1城市規(guī)劃

在新城改造、老城拆遷等工程中，需要將相關的信息數(shù)據(jù)整合起來，之后根據(jù)這些數(shù)據(jù)進行建筑布局。工作人員可以利用三維測繪技術對建筑物的基本特征進行了解，對道路及綠化布局的情況進行分析，合理劃分工業(yè)區(qū)、住宅區(qū)和商業(yè)區(qū)，有效提高測繪效率，滿足建筑規(guī)劃的要求。例如：應用3D?Stamp?GIS軟件，輔助工作人員進行三維城市規(guī)劃審批，對多項空間數(shù)據(jù)進行規(guī)范利用，將GIS技術、VR技術、數(shù)據(jù)庫、RS技術相結合，實現(xiàn)三維可視化的管理應用平臺，方便對城市規(guī)劃進行審批和管理。還可以利用紅外分析、方面對比、統(tǒng)計查詢等功能，使城市規(guī)劃建設管理得以順利進行[10]。

5.2施工管理

三維測繪技術與二維測繪技術相比，能夠體現(xiàn)出更強的專業(yè)性，且綜合效率高、精度值高、適用范圍廣，可以將其應用到順序施工和平行施工中，建立各個構件的空間形態(tài)，杜絕構件碰撞造成的返工。施工管理中具有施工進度、安全、質量等多個控制要素，且施工規(guī)模不斷擴大，使施工管理工作難度顯著提升。將三維測繪技術與信息管理系統(tǒng)相結合，能夠對施工全過程進行管理，及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，使現(xiàn)場施工得以順利進行。

6結語

綜上所述，三維測繪技術與工程測量技術對工程項目的開展有著極為重要的影響作用，需要充分認識到三維測繪技術與工程測量技術具有的重要價值，提高對三維測繪技術與工程測量技術的掌握程度，結合工程情況對其進行科學應用，提升三維測繪技術與工程測量技術的應用效果。同時，需要對三維測繪技術與工程測量技術的應用情況進行充分了解，不斷積累技術應用經(jīng)驗，結合工程測量的需要對其進行改進，進一步促進三維測繪技術與工程測量技術朝著良好的方向不斷發(fā)展。

參考文獻

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