淺談工程測量與三維測繪技術的發展

施文亮 湯華凱

摘 要：在信息科技不斷發展的背景下，各個行業也加強了對現代科技的運用。在公衡測量中，應用現代信息技術能夠提高測量的準確度，為工程項目的設計、施工等提供數據支持，提升項目建設的質量和可行性。為此，就工程測量和現代三維測繪技術的應用和發展進行探討。希望論文的提出能夠為相關的學者和工作人員發揮一定的參考價值。

關鍵詞：工程測量；三位測繪技術；發展

引言

工程測量技術作為施工建筑的最關鍵的標準，在這個技術時代，不僅在工程建造方面起著引領作用，同時還被廣泛使用在資源探測等其他領域，本文即對三維測量和工程測量技術進行了簡單分析。

一、工程測量與三維測繪技術概述

1.1工程測量概述

工程測量指的是工程建設在設計規劃、施工以及經營管理等階段進行的測量工作。在工程的設計規劃階段，要求提供完整可靠的地形材料；在工程的施工階段，要按照規定的精度進行定線放樣工作；在經營管理階段，要進行建筑物的變形觀測，對建筑物的穩定性進行科學的判斷，在保證工程質量和安全使用的同時，對設計理論和施工方法的正確性進行驗證。工程測量的工作內容比較廣泛，主要包括城市測量、鐵路和道路測量、輸電線路和工業建設設計測量等。

1.2三維測繪技術概述

三維測繪技術就是通過測量目標的空間三維坐標，確定三維目標的空間位置、幾何形狀和空間姿態，對目標進行三維重建并盡可能真實地在計算機上再現目標的技術。從目前的情況來看，我國的三維測繪大多屬于2+1維理論建立起的三維測繪體系，即利用二維確定目標的平面位置，一維確定目標的高度。

二、三維測繪技術在工程測量中的應用

2.1城市規劃方面

隨著社會經濟的不斷發展，城市化水平不斷提高，對城市發展有了全新的定位和規劃。尤其是舊城改造規劃方面，工程測量的地位和作用越來越突出，關系著城市的現代化建設。因而，為城市規劃和工程規劃服務的工程測量，應逐步實現三維測繪，為城市發展建設提供可靠依據。

2.2工程設計方面

三維設計是新一代數字化、虛擬化、智能化設計平臺的基礎，與傳統的二維設計相比，三維設計使目標更加立體化、更形象化。在現代工程設計中，三維CAD軟件已逐漸普及，其可以在現狀圖的基礎上進行工程設計，并進行三維測繪的跟進。

2.3工程施工方面

在工程施工方面，對工程的施工技術要求越來越高，工程量和工程的復雜性隨之增高。傳統的施工方法已經無法滿足現代工程的需要，現代工程，如鳥巢、水立方等大型建筑物的施工，通常采取立體式吊裝式施工，傳統的逐層施工已經無法滿足。因此，工程施工方面也需要實現三維測量，為施工的各個環節提供相應的數據依據。

三、三維測繪技術的發展現狀

目前三維測繪技術的發展現狀主要表現為以下三個方面：全站儀、三維激光掃描儀與測量系統。第一，全站儀。作為一種比較標準的具有許多記錄儲存方式的多功能三維測量儀器，它可以同時測量角度與距離并且對直角與平角進行自動補償，切記測量地面的水平程度會導致測量精度而受到較大程度的影響。第二，三維激光掃描儀。與全站儀一樣，測量精度會因為測量地面水準面的變化而出現變化，但是它又區別于全站儀，在操作過程中，它不用依靠著測量地面的水平面便可以進行正常工作。除了這點之外，三維激光掃描儀因為其高精準密度、點位精度和掃描速度極快而被廣泛稱贊。第三，衛星定位測量系統。相同的是該系統在進行測量時，也和以上兩種儀器一樣，都會因為地面的水平面的不同導致準確精度不同。但是三維測量技術中的核心關鍵部分就是這個衛星定位測量系統，沒有該系統的支撐，衛星定位測量系統并不能稱得上一個完美的測量系統，倘若在測量過程中以地心直角坐標系中的三維坐標作為輔助，可以大大提高測量精度。

四、工程測量與三維測繪技術的發展

4.1工程測量的發展

（1）大型和精密工程測量與工業測量得到迅速發展隨著我國經濟的進一步發展，工業發展趨于自動化、集成化和智能化，對工程測量技術提出了進一步的要求。為了保證工業的順利發展，使先進的理論得到進一步實施，并確保生產中的安全和質量，需要采用特殊方法保障測量精度，在這種情況下，特種精密工程測量和工業測量應運而生。在工業和其他領域的強烈要求和推動下，精密工程測量和工業必將得到飛速的發展。

（2）激光測量技術。激光測量技術是工程測量領域的一項十分先進的測量手段，近年來，隨著科學技術的不斷發展，激光測量技術也得到了很大程度的突破，已經由原來的靜態測量轉化為動態跟蹤測量，并且在三維立體領域應用最為廣泛。相較于其他測量技術，三維激光測量技術可以快速、準確地捕獲目標的三維坐標，并建立相應的數據模型，如此高效的測量手段成為業內人士關注的焦點。另外，三維激光測量技術還可以體現信息技術的優勢，如數字化、智能化等，使三維激光測量技術的研究和發展得到了更大程度的關注。

（3）衛星導航定位技術。衛星定位和全站儀集成技術在3D測量技術中得到了廣泛的應用，同時也是工程測量技術未來發展的一個重點。傳統的測量技術由于各方面的限制，不能保證精確度，并且在一些地區，如地表崎嶇不平的地區，很難發揮其應有的作用。而微型導航定位技術不需要對地面進行控制，在不受遮擋的情況下，能快速進行測量，并且對溫度、氣候等因素表現出了良好的抗干擾性。因此，衛星導航定位技術GPS彌補了傳統測繪技術的缺點，得到了廣泛的應用。

3.2三維測繪技術的發展

首先，21世紀初是實現地圖生產為主向地理信息服務為主的轉變階段，即向信息化測繪發展的階段。信息化測繪是在網絡環境下，充分利用空間技術和信息技術，實現快速靈活地為社會經濟提供地理信息綜合服務的一種現代化測繪模式，是繼傳統測繪和數字化測繪后，測繪技術發展的一個新階段。它具有數據獲取實時化、數據處理自動化、信息服務網絡化、信息應用社會化等特征。在這樣的形勢下，三維測繪技術正向著高科技和數字化方向發展，其中“3S”技術是現代三維測繪技術的代表。“3S”是全球衛星定位系統（GPS）、遙感（RS）和地理信息系統（GIS）的合稱。

其次，大地測量采用快速高精度空間定位技術，特別是GPS技術出現以來，逐步從靜態大地測量發展到動態大地測量，作用范圍從地球局部區域擴展到全球，研究對象從地球表面幾何形態深入到研究地球內部物理結構及其動力學機制，使傳統的大地測量理論和技術產生了重大變革。應用大地測量技術對地殼運動和海平面變化進行精確監測和研究，及時對因環境變化而產生的自然災害做出精確預報將受到普遍的重視。

最后，地理信息系統在某些專業已經從實驗階段進入了市場推廣階段，即GIS系統已經面向市場，被廣泛應用。計算機技術和通迅技術的迅速發展，使GIS向多樣化和分布式處理邁進。在側重信息存儲、數據庫建立、查詢檢索、統計分析和自動制圖等基本功能的基礎上，GIS逐步進入開發分析、評價、預測、決策支持模型以及增加智能化功能的發展階段。光盤存儲技術、可視化技術、多媒體技術在GIS中的應用也日益引人注目。

五、結束語

綜上所述，工程測量技術的作用是不可忽視的，而在其基礎過程上又所形成了一種新的技術，即三維測繪技術。我們應用三維測繪技術可以大大提高測量工作效率，并且在很多行業都能發揮其作用。盡管如此，我們仍然需要在工程測量與三維測繪技術方面繼續努力，讓其緊跟當前時代的潮流。

參考文獻：

[1]何佳，李彬，杜娟.論工程測量與三維測繪技術的發展[J].經緯天地，2018（04）：77-79.

[2]張李平.工程測量與三維測繪技術的發展分析[J].四川建材，2018，44（02）：63-65.