工程測量與三維測繪技術的發展探究

孫瑞灃

（蘭州市城市建設設計院，蘭州730050）

1 引言

隨著我國城市化發展的逐步加快，各行各業均迎來了極大的發展空間，建筑行業也不例外。工程測量技術是建筑工程施工過程中比較常見的一種施工技術，不論是設計規劃，還是施工現場管理，甚至是后期維護階段，工程測量技術均發揮著重要的作用。三維測繪技術是近年來被廣泛應用于工程建設中的技術之一。隨著應用的逐步廣泛，三維測繪技術在工程測量過程中依然存在著一些不足之處，本文給予詳細闡述。

2 工程測量技術和三維測繪技術

工程測量技術是工程建設過程中比較關鍵的技術之一，是測量作業不可或缺的一環。進行工程施工前，必須對該工程的相關數據進行準確的測量和定位，因為準確的測量結果對后期各項施工作業的順利進行均有極其重要的影響。這就需要工作人員結合當前建設領域的實際情況進行綜合考慮，應用數字化測量技術對工程項目的相關數據進行系統的、全面的分析，最終得出較為準確的測量結果。三維測繪技術對數字三維和計算機技術進行了融合，其立體性和科學性更強[1]。需要注意的是，在應用三維測繪技術時，首先要獲得被測物體的三維坐標數據，接下來才能通過三維坐標呈現被測物的空間環境、形狀以及在空間中的具體位置，然后利用計算機軟件對三維坐標進行還原，幫助測量人員準確地了解、掌握測量物的原貌。目前，應用比較多的是“2+1”維理論，即先采用二維測量技術確定測量物的具體平面位置，然后再利用一維數據確定其具體高度。

3 工程測量技術的應用優勢

3.1 提高了測量目標的精準性

數字化測量技術在傳統測量技術的基礎上進行了優化，其測量結果比較精準，能夠為后期施工提供準確的技術支持。進行測量時，數字化測量技術能夠進行有序測量，尤其對于一些測量難度較大的區域，能夠簡化測量過程，高質量地完成測量工作。在對信息的采集過程中，其主要利用全站儀精準地計算地物點坐標，從而有效降低了人為因素造成的測量誤差，使測量數據的準確性得到了保障。另外，數字化測量技術還有效地實現了數據的保存，使數據的安全性更高[2]。

3.2 提高了測量的自動化程度

數字化測量技術最為顯著的特點是有較強的自動化程度。該技術需要借助于網絡通信技術以及計算機技術實現，通過計算機技術，測量人員能夠使用一些自動化軟件對測量目標相關的信息數據進行準確的分析，操作人員只需要對自動化軟件進行實時操作和處理，提高了數據出具處理的效率。需要注意的是，操作人員還要對自動化軟件的可靠性進行檢測。由于該技術的安全性和穩定性都比較高，在工程測量作業中，可以通過軟件系統對一些相關數據信息進行自動識別，再進行分析定位，使測量信息的準確性得到了保障。并且由于數字化測量技術大多為自動化操作，有效減少了人工操作造成的誤差，同時測量水平和測量效率均得到了提升，保證了后續施工作業的順利進行[3]。

3.3 得到的圖像信息更加豐富

在工程測量過程中，地圖分析是極其重要的環節之一，采用數字化測量技術能夠通過對地圖進行數字化分析，從而將其以一種立體化的形式清楚地呈現出來。該技術的應用充分發揮了計算機對數據的自動化處理能力，將地圖坐標及相應的信息數據以立體且直觀的方式呈現出來，同時還對相關數據信息進行了準確的描述。與此同時，數字化測量技術所展示出的信息數據還包括測量目標地理位置上所涉及的重要的地物、地貌以及相應的節點。測制地圖的工作人員在進行地圖繪制時，采用數字化測量技術能夠進一步明確地圖上所展現的信息與現實環境之間所存在的差異性，并結合具體的情況繪制出較為準確的施工圖，所得到的信息更加完善。因此也可認為，工程測量中和地圖繪制中有效地應用數字化測量技術，對提高測量結果有著極其重要的意義。

4 三維測繪技術的具體應用

4.1 三維激光掃描儀

工程建設過程中，操作三維激光掃描儀，充分利用激光輻射建立相應的三維空間地理信息坐標，從而對各項具體數值進行有效定位，該儀器能夠迅速對三維坐標進行測量和定位，工作效率和測量速度均得到了提升。此種掃描儀體積比較小，攜帶比較方便，操作步驟比較簡單，能夠對一些大體積物體進行精準的測量，還能實現長距離的測量。在測量過程中有效地利用了激光射線進行測量，基本不會受到其他因素的干擾，因而使測量結果的準確度也比較高。

4.2 全站儀

工程建設過程中，全站儀的應用也充分應用了三維測繪技術，其準確度也比較高，尤其能夠對不同角度、不同距離進行有效的測量。通過全站儀能夠將較為清晰、準確的數據信息自動顯示出來，并利用了多種不同的方法對數據信息進行了記錄和存儲，對于一些垂直角、水平角的測量中，全站儀發揮出了不可替代的作用。全站儀自身攜帶的程序比較豐富，能夠較好地滿足測量工作中的不同需求。但是，在實際測量過程中，如果測量水平面發生變化會對全站儀的測量結果造成一定的影響。所以，采用全站儀進行測量時，一定要對測量目標和可能影響測量結果的因素進行全面的分析，將全站儀的優勢充分發揮出來，保證測量結果的準確性[4]。

4.3 近景攝影的測量

目前，近景攝影測量在工程測量中的應用也非常廣泛。近景測量的儀器種類繁多，如日常生活中常見的數碼測量相機、格網測量攝影機等，但是不論哪一種近景測量儀器，都能在較短的時間內完成一些較多數據信息的采集工作，并且此種近景攝影測量方式基本不會受到測量環境的影響，尤其在一些施工條件比較差的環境中進行工程測量時，此近景攝影測量技術是比較適用的。另外，這是因為近景攝影測量能夠較好地實現動態測量，即對測量目標實施跟蹤移動測量，準確性較高，并且測量范圍較廣。

5 工程測量技術和三維測繪技術的發展前景

隨著城市規模化建設的發展趨勢，傳統的測量技術以及地圖繪制技術已經遠遠無法滿足城市建設的需求，這就需要相關人員進行更加深入的研究，以一種功能更加完善、準確度更高的定位測量技術促進城市建筑工程測量工作的高效進行。數字化測量技術是傳統測量技術的優化產物，此種技術將實時監測技術、GPS 定位技術、互聯網技術結合到一起，促進了工程測量工作的順利進行。隨著國家基礎設施建設的不斷深入，工程建設領域也會迎來廣闊的發展空間，工程測量技術要發揮出更大的效用，必須加強其實效性及精準性的提升，這還需要相關專家以及學者加強對數字化測量技術的完善和優化，將智能化技術、全球衛星定位技術向著低門檻、高效能的方向進行優化。而三維測繪技術目前已經應用在了更加廣泛的領域，但還需要相關研究人員不斷加強對衛星技術、網絡技術等與高科技技術的聯合使用，將其與GPS 系統進行綜合應用，將測量結果通過高質量的GPS 形式準確地呈現出來，從而促進我國建筑領域的長遠發展。此外，還要加強對當前網絡測量體系的革新及優化，希望在未來能為我國建筑行業的發展做出更大的貢獻。

6 三維測繪技術在工程測量中的應用案例

在某鐵路工程建設中，采用三維測繪技術進行工程測量時的測量作業內容包括勘察設計測量、施工測量，具體包括施工線路測量、放樣測量、變形監測等。測量人員采用了數碼航攝儀、機載激光雷達、地面激光掃描儀等進行了航攝作業，選取GNSS 接收機、全站儀、水準儀等對地面作業進行測量。采用三維激光掃描儀、遙感測量儀進行了測量，中間結合使用了傾斜測量法，對整個工程建設情況進行了全面的測量，測量結果較為準確，并且為后期施工提供了準確的指導依據。

7 結語

建筑工程施工的過程中，要保證各施工環節的高效完成，相關工程測量人員要科學、合理地應用工程測量技術和三維測繪技術，通過自動化的測量技術，有效減少人工操作所造成的誤差，這些先進的測量技術雖然保證了測量結果的準確性，但是測量人員在應用過程中也要及時對所存在的不足進行分析，希望能夠提出相應的改進意見，從而對測量技術的應用情況進行優化和調整，使其更好地服務于工程測量領域，為促進我國建筑行業的發展做好保障。