三維測繪技術與工程測量技術的應用與發展

重慶交通職業學院 羅天宇

前言

隨著我國經濟建設迅猛發展，我國三維測繪技術與工程測量技術取得長足發展與提升。目前，我國多數建筑企業已經成功將三維測繪技術與工程測量技術應用到工程測量中去。通過對存在弊端問題的分析，結合三維測繪技術與工程測量技術的實際應用情況，對其二者的未來發展與創新提高進行展望性論述，為提高我國建筑工程質量奠定堅實基礎。

一、三維測繪技術概述與現狀

三維測繪技術照比以往的工程測量技術尤其鮮明的層次性與立體性，是計算機技術與數字三維技術的有機結合。三維測繪技術的實質就是通過相應的技術方式對測量物進行三維坐標確立，并根據三維坐標對該測量物的所處位置、空間環境、具體形狀進行準確構建與呈現。其中，測量目標的構建與呈現主要通過將該信息輸入到計算機內，再由計算機相應的程序軟件進行三維坐標還原，完成對該測量目標的真實還原目的。現階段，我國工程測量中主要采用的三維測繪模式為2+1維理論的三維測繪體系。即：兩維確定測量物的平面位置，一維定位測量物的實際高度。但隨著我國工程建筑測量領域的不斷發展，目前2+1三維測繪模式已經無法滿足更為深層次化的工程測量需求。因此，我國三維測繪技術的現狀處在探索發展與技術創新的實質階段。

二、三維測繪技術的應用

（一）全站儀與近景攝影測量

首先，全站儀是較為系統且標準的三維測量儀器，對測量目標的各個角度與實際距離可以進行精準測量。主要具有以下特點：第一、能夠更為清晰的數據信息進行自動顯示；第二、在數據存儲與記錄方面方法較多，不再簡單、單一；第三、對水平角與垂直角進行自動彌補，完善不足之處；第四、添加較多應用程序，使測量工作不再片面化，促進豐富化形成。但在實際工程測量應用中，全站儀在2+1三維測繪模式中會受到大地水平面精確度的影響，這樣就造成了相對測量誤差的產生。因此，在實際應用全站儀時應該結合測量目標實際情況完善其弊端性，發揮其優勢性。其次，近景攝影測量是現階段我國部分工程施工測量中較為常用的三維測繪方式。近景攝影測量主要包括格網測量攝影機、測量定位攝影機、高端數碼測量相機與相關電視攝影機等。其特點主要為：第一、能夠在較短時間內獲得大量的測量數據與信息；第二、對測量環境無任何要求，適合各種惡劣的測量環境；第三、支持動態測量，在目標測量時可以進行跟蹤移動，增進了運動測量效果。在實際的工程測量作業中，近景攝影測量可以對具體測量目標進行近化全景測量，極大增加了測量數據的準確性與全面性。

（二）三維激光掃描儀

三維激光掃描儀是通過激光輻射構成目標三維坐標，并對其相關數值進行定位，其原理是根據激光測距，這種技術可以在較短的時間內完成三維坐標定位與測量。圖-1為三維激光掃描儀：

圖1 為三維激光掃描儀

其特點主要體現如下：第一、在進行激光掃描時速度較快，這對提高測量效率起到較強的推動效果；第二、三維激光掃描儀體積較小，在工程測量時便于攜帶，其操作也較為簡單，不具備較深的復雜性；第三、更夠對體積與長度較大的測量目標進行測量，其測量距離相對較長并精準度極高；第四、在掃描控制方面可以進行模式多樣選擇，不再局限一格；第五、激光掃描儀的激光射線具有較高的科技性，不受大地水準面的精度制約，使測量結果的精準度大幅度提升。因此，三維激光掃描儀是現今乃至未來我國工程測量中應用與發展的主要三維測繪技術之一[1]。

三、三維測繪技術的發展遠景

隨著時代的變遷與科技水平的不斷提升，我國的三維測繪技術在長期的應用實踐中取得實質性的發展與提高。現階段，三維測繪技術不再單一片面的局限于工程測量，而是向著更為廣泛的涉及應用與發展空間轉型。因此，三維測繪技術應該結合網絡信息技術、數字化智能技術與衛星技術等，通過搭建“全球網絡定位平臺”即GPS系統，實現三維測繪技術的綜合性提升，并在不同的應用領域開花結果。因此，未來發展中三維測繪技術應該以更為優化的GPS形式呈現出來，并對其不斷完善與優化，為服務與促進我國經濟建設發展奠定堅實的保障基礎。

四、工程測量技術概述與現狀

現階段，我國建筑工程建設已經發展到相對規模階段。其中，尤為重要的是工程測量作業。工程測量作業是對整體工程進行標準的測量定位，對整體工程的施工建設與未來趨勢起到至關重要的影響作用[2]。因此，針對我國現階段建筑工程行業實際發展情況，結合現場工程施工環境，采用具有先進性的數字化繪制技術尤為重要。數字化測量技術主要在計算機技術與媒體技術的基礎上，對其具體工程項目進行科學、合理的測量分析。通過將其測量數據進行自動化、標準化的測量分析，并可以得出相對精準的測量結果。

五、工程測量技術的應用

（一）提高測量目標的精準度

數字化測量技術是在傳統的測量技術基礎上進行現代化的改進與創新，具有較高的精準度，是工程測量與工程施工建設的重要參考依據和基礎保障。在進行實際的工程測量時，可以采用先進的數字化測量技術對該工程的具體方位與要求進行科學、合理的有序測量，在進行工程測量數據采集時，可以通過全站儀器自動計算碎部點坐標，這樣可以大幅度的較少因人為因素造成的誤差與失誤，進而保證了測量數據的準確性。其次，在數字化測量技術進行工程測量時，可以通過定向的儲存器對其數據進行必要保存。這一點遠遠超高與傳統的人工記錄方式，不僅提高了測量效率還節省了人力資源。使相對復雜且繁瑣的測量工作變的現代化與輕松化[3]。

（二）實現自動化提高性能

首先，自動化穩定程度是數字測量技術的主要優點，相比傳統的測量技術，數字化測量技術主要采用計算機與網絡信息一體化來完成。計算機可以對其測量目標數據與信息進行分析，該過程由計算機內部的自動化軟件程序進行處理完成。因此，基于計算機自動化軟件的發揮處理，實現了數字化測量技術的自動化流程。其次，由于數字化測量技術由計算機軟件控制，且穩定與安全性能較高。數字化測量技術在進行工程測量時，主要是通過計算機數字化技術，在進行數字化自動測量中，該軟件系統可以對選中的圖標與數據信息進行自動識別與分析定位等。進一步保障了該數據信息的精準性，使地圖更加完整和美觀。最后，通過使用數字化測量技術不僅實現了工程測量的自動化，也避免了人工測量造成的誤差，大大提升了測量效率，為下一步工程施工奠定堅實基礎。

（三）實現圖形信息豐富化

數字化測量技術的實質作用是使工程測量中的地圖分析變得更加立體化與呈現化。由于數字化測量技術采用計算機信息技術，在進行地圖坐標與信息數據分析時可以對其呈現方式更為立體化與層次。并對該信息數據的描述更加明朗與清晰。其次，數字化測量技術可以對該地理位置上各個特殊節點與關鍵單位進行數字化展示。在繪制地圖中可以清晰明了的將地圖與實際環境中的差異化呈現出來，進而使圖形信息更加全面、完善與規范。因此，數字化測量技術的應用有利于工程測量與繪制地圖的豐富性、實用性[4]。

六、工程測量技術的發展遠景

未來城市性規模建設不能單一片面的地圖繪制與簡單測量，而是要求更為精準與功能性的定位測量。數字化工程測量技術的實質就是通過自身技術的不斷完善，逐步將衛星定位、全球網絡、實時監測進行三位一體的有效結合，發揮其最大功效完成測量任務。我國現階段處于經濟建設高速發展時期，工程建筑作為經濟建設發展的重要組成部分，有其鮮明的重要性與意義性。未來的工程測量領域將更加注重數字化測量技術的時效性與優化性。因此，應該，按照“與時俱進、緊跟時代”的發展潮流，對數字化測量技術的應用體系進行創新與優化，整合與利用更為先進得智能化、定位化與全球化技術，對現有測量網絡體系進行完善更新與基礎鞏固，以更加飽滿的姿態應對我國未來工程建筑領域的發展與挑戰。

結論

綜上所述，建筑工程項目施工中工程測量的核心實質是穩固、精準、存儲。而工程測量技術與三維測繪技術能夠有效解決相關問題。在工程測量實際作業中合理應用三維測繪技術與工程測量技術，通過對建筑工程項目施工中工程測量作業實現自動化、智能化，可以有效預防與避免人工測量造成誤差的產生，進而為保證工程施工的順利開展打下重要的保障基礎。