數(shù)字化地圖測繪技術(shù)在建筑工程測量中的應(yīng)用

南寧市勘察測繪地理信息院，廣西 南寧 530000

數(shù)字化地圖測繪技術(shù)的自動(dòng)化控制程度很高，可在復(fù)雜的建筑工程和多樣化計(jì)量環(huán)境中進(jìn)行調(diào)整，并可向建筑管理人員展示關(guān)于建筑工程所有方面的地形數(shù)據(jù)，利用模型或地圖，提供關(guān)于施工地區(qū)各種各樣的地貌資料，這有助于減少建筑施工中的缺陷，確保建筑質(zhì)量。在建筑工程測量中應(yīng)用數(shù)字化地圖測繪技術(shù)，不僅可克服傳統(tǒng)測量技術(shù)中的瓶頸問題，還可提高測量效率和確保建筑工程能正常投入使用。

1 數(shù)字化地圖測繪技術(shù)

1.1 全站儀測繪技術(shù)

全站儀測繪技術(shù)是一種高水平的光、機(jī)和電混合測量工具，也是一種繪圖工具系統(tǒng)，可將水平面、垂直角度、距離、傾角等測量功能結(jié)合起來。全站儀測繪技術(shù)是一種相對應(yīng)用比較廣泛的空間站測量工具，具有兩個(gè)比較實(shí)用的功能，一是具有能夠保存測量數(shù)據(jù)的獨(dú)特?cái)?shù)據(jù)儲存功能，二是具有接收指令信號的雙向傳輸功能，可以從計(jì)算機(jī)上獲得指令信號并執(zhí)行，還可以發(fā)送儲存的數(shù)據(jù)[1]。

1.2 3S測繪技術(shù)

3S測繪技術(shù)在數(shù)字化地圖測繪中有著非常多的用途，顯著促進(jìn)了地圖測繪行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展，3S測繪技術(shù)的三種技術(shù)分別指的是遙感技術(shù)（RS）、全球定位技術(shù)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）。其中，遙感技術(shù)可使用各種傳感器工具收集、處理地圖信息，使用遙感工具對地面的景物進(jìn)行識別和探測[2]，獲取輻射電磁波和遠(yuǎn)距離目標(biāo)反射的電磁波，最終形成圖像。探測和確定陸地地貌景觀的這一測繪技術(shù)在分析和數(shù)據(jù)收集方面的優(yōu)勢顯著，信息的獲取時(shí)間很短，有很強(qiáng)的圖像能力。全球定位系統(tǒng)是一個(gè)以導(dǎo)航為基礎(chǔ)的定位系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)可以分析不同地理環(huán)境，并給出相應(yīng)的報(bào)告數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確且完整地反映地區(qū)的地理情況[3]。

2 數(shù)字化地圖測繪技術(shù)在建筑工程測量中的具體應(yīng)用

2.1 收集工程數(shù)據(jù)信息

數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的作用側(cè)重于以下方面：（1）測量控制。運(yùn)用數(shù)字化地圖測繪技術(shù)時(shí)，工作人員必須在建筑物周邊安裝相應(yīng)的靜態(tài)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，根據(jù)工程測量的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，使用定位技術(shù)和導(dǎo)航技術(shù)，在控制系統(tǒng)的協(xié)助下進(jìn)行施工控制測量，以確保所得到的測量數(shù)據(jù)較為正確和可靠[4]。（2）激光測距。在建筑工程方面，制圖人員應(yīng)采用先進(jìn)的技術(shù)和科學(xué)的制圖方法，例如定位勘測或無目標(biāo)的相對勘測，對建筑物坐標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)和準(zhǔn)確的分析。在建立三維激光掃描點(diǎn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將掃描站的目標(biāo)定在一個(gè)相對突出的物體上，然后再收集和傳送測量數(shù)據(jù)，以提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。建筑工程高程測量表如表1所示。

表1 建筑工程高程測量表

2.2 精準(zhǔn)定位建筑物目標(biāo)

運(yùn)用傳統(tǒng)的測繪工程技術(shù)確定具體建筑物的位置，不僅增加了工作人員的工作量，還存在測量誤差的可能性。如果工作人員使用全球定位系統(tǒng)，那么可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位建筑物位置的目標(biāo)。正是因?yàn)槿蚨ㄎ患夹g(shù)（GPS）是以衛(wèi)星定位技術(shù)為基礎(chǔ)的，該系統(tǒng)不僅能夠在無法人工進(jìn)入的環(huán)境中進(jìn)行精確的定位測量，而且能夠?qū)崿F(xiàn)長期工作的目標(biāo)，有助于提高工程測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[5]。

2.3 測量結(jié)構(gòu)變形

傳統(tǒng)的建筑變形測量方法主要以物理傳感器和大地測量方法為基礎(chǔ)，許多傳統(tǒng)的建筑工程測量方法在實(shí)際使用時(shí)具有很大的局限性，而建筑變形測量方法在實(shí)際應(yīng)用中則有一定優(yōu)勢，基于距離交點(diǎn)原則的全球定位系統(tǒng)繪圖技術(shù)對建筑的變形測量是準(zhǔn)動(dòng)態(tài)定性測量，實(shí)際上是對差分動(dòng)態(tài)定位測量的處理，這一測量技術(shù)以測量建筑物附近已知信息為基礎(chǔ)，在實(shí)踐中使用相關(guān)儀器設(shè)備獲得和計(jì)算測量建筑物面積的換算參數(shù)，然后啟用測量建筑物的移動(dòng)靜態(tài)點(diǎn)。基于載波相觀測的實(shí)時(shí)差分全球定位系統(tǒng)測量技術(shù)，在實(shí)踐中主要依靠動(dòng)態(tài)測量測量變形參數(shù)，例如建筑物的相對移動(dòng)頻率；依靠物理測量繪制精確的全球定位系統(tǒng)曲線變化圖。對建筑物動(dòng)態(tài)變形的測量將通過一系列關(guān)于建筑物變形的三維數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)，然后由工作人員通過光譜分析進(jìn)行匯編。工程測量現(xiàn)場如圖1所示。

圖1 工程測量現(xiàn)場圖

2.4 校準(zhǔn)原始地圖

數(shù)字化地圖測繪技術(shù)充分利用地圖數(shù)字化原件，勘測員可利用掃描設(shè)備掃描原始地形圖，以獲得有關(guān)施工地區(qū)的原始資料。利用數(shù)字化地圖測繪技術(shù)校準(zhǔn)原始地圖，并最終從制圖測量中獲得完整數(shù)據(jù)，利用該技術(shù)可以減少制圖時(shí)間，增加制圖效率。同時(shí)，制圖數(shù)據(jù)的量化有助于提高數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性，以確保后續(xù)行動(dòng)。第一，利用數(shù)字化原始地圖，測量人員應(yīng)確保數(shù)字化過程不受干擾，并通過數(shù)字跟蹤裝置控制數(shù)字化過程，以確保信息的完整性和清晰度。第二，利用技術(shù)糾正技術(shù)缺陷，在最初的計(jì)劃中，應(yīng)確定要獲得關(guān)于該區(qū)域數(shù)據(jù)的資料，以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3 數(shù)字化測繪技術(shù)應(yīng)用流程

數(shù)字化地圖測繪技術(shù)充分反映出測繪工程的智能化與數(shù)字化水平，其包括的多類型信息，極大地提高了測繪信息的兼容性。建筑工程測量中數(shù)字化測繪技術(shù)應(yīng)用流程如下所述。

3.1 廣泛收集信息

借助電子經(jīng)緯儀、全站儀等現(xiàn)代化定位與實(shí)時(shí)測量設(shè)備，將所獲得的信息完全納入系統(tǒng)框架中，并在區(qū)域位置上增加一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)，利用坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算和獲取必要的制圖資料。此外，與工程量相關(guān)的數(shù)據(jù)會在數(shù)字地球技術(shù)的應(yīng)用過程中成為工程量數(shù)據(jù)計(jì)算的重要資料，結(jié)合GPS全球定位系統(tǒng)，精準(zhǔn)采集工程量測量區(qū)域動(dòng)態(tài)、靜態(tài)目標(biāo)的具體信息，通過相應(yīng)的途徑儲存在數(shù)據(jù)庫中，為工程測量工作奠定基礎(chǔ)。

3.2 信息數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用數(shù)字化地圖測繪技術(shù)制作3D模型涉及一系列廣泛的工程和測量技術(shù)，包括信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖像制作技術(shù)、定位技術(shù)和遙感技術(shù)，所有這些技術(shù)都具有自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢。基于3D模型的建筑技術(shù)，廣泛應(yīng)用于建筑工程，獲取建筑工程各個(gè)方面的數(shù)據(jù)，在CAD軟件的支持下，可完成空間和軸視圖繪制工作。在建筑工程中，CAD軟件的虛擬操作功能還可用于圖像處理、變形處理和與所建立體模型相對應(yīng)的伸縮操作，這使得建筑模型更容易被識別。視覺三維圖的擴(kuò)展需要對擴(kuò)展角和目標(biāo)線的細(xì)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制，從而有效地降低3D模型的誤差概率。

3.3 數(shù)據(jù)庫完善

技術(shù)工程測量人員通過具體操作，根據(jù)需要向技術(shù)平臺傳送不同的信息，以加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫的儲存。同時(shí)，借助BIM建筑信息模型，實(shí)現(xiàn)對數(shù)字化地球測繪技術(shù)的實(shí)時(shí)指揮與監(jiān)管，并對過去的業(yè)務(wù)進(jìn)行質(zhì)量控制，以避免今后的使用出現(xiàn)問題。一旦監(jiān)測對象出現(xiàn)異常情況，可結(jié)合相關(guān)軟件向測量人員發(fā)出警報(bào)，從而避免數(shù)據(jù)信息出現(xiàn)偏差，對監(jiān)測工作效率和數(shù)據(jù)信息處理效果的提升具有重要意義。

4 結(jié)束語

綜上所述，科學(xué)和技術(shù)發(fā)展的創(chuàng)新增加了地圖測繪技術(shù)的科學(xué)和技術(shù)內(nèi)容，并突出了數(shù)字化地圖測繪技術(shù)在建筑工程測量中的作用，主要表現(xiàn)為易于操作和高精確度的制圖。在未來科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的支持下，數(shù)字化地圖測繪技術(shù)將會更為現(xiàn)代化、智能化，有力促進(jìn)我國城市化的進(jìn)一步發(fā)展。