建筑工程測量中的數(shù)字測繪技術(shù)應(yīng)用

林華賢

廣州市園林房地產(chǎn)開發(fā)公司 廣東廣州 510000

相較于傳統(tǒng)測繪，數(shù)字攝影技術(shù)不僅測量結(jié)果較精確，還不會受到氣候條件的干擾，當前該技術(shù)的適用范圍較為廣泛。

1 數(shù)字化測繪技術(shù)概述

隨著測量技術(shù)的不斷發(fā)展和各種制造工藝水平的不斷提高，測量中使用的各種技術(shù)和新儀器越來越多，它們的誕生和應(yīng)用在提升測量速度與精度的同時，還能從根本上更新測量的觀念和理念。數(shù)字化測繪技術(shù)包括“3S”技術(shù)、慣性測量系統(tǒng)、全站儀、三維激光掃描技術(shù)以及無人機航空攝影技術(shù)等，具有高自動化、高測繪精度、數(shù)字化成圖等特點。如今，數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用可有效解決傳統(tǒng)測繪技術(shù)存在的弊端，為相關(guān)工作的順利開展奠定堅實基礎(chǔ)，若是將其應(yīng)用在建筑工程測量中，在起到有效決策作用的同時，還有改變傳統(tǒng)測繪方式、實現(xiàn)自動化測量、豐富渠道的效果。

2 建筑工程施工測量的特點

2.1 施工測量精度要求高

隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，復(fù)雜的建筑造型、龐大的建筑規(guī)模、上升的建筑高度都為建筑建造帶來了巨大挑戰(zhàn)。建筑人員要想按照設(shè)計圖紙設(shè)計的位置、尺寸和高度進行施工，離不開準確的測量。

2.2 施工測量技術(shù)要求高

由于高層建筑結(jié)構(gòu)超高，平面控制網(wǎng)和高程垂直傳遞距離長測站轉(zhuǎn)換多，測量累計誤差較大。高層建筑施工高空作業(yè)多，作業(yè)條件差，測量通視困難，高空架設(shè)儀器和接收裝置也比較困難，常需設(shè)計特殊裝置以滿足觀測條件，增加了高層建筑施工測量的技術(shù)難度。

3 數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)勢

建筑行業(yè)在社會經(jīng)濟的促進下實現(xiàn)了迅猛發(fā)展，經(jīng)濟實力與核心競爭力得到顯著提升。在此背景下，人們愈發(fā)重視建筑工程質(zhì)量問題。建筑工程測量工作作為建筑施工中的重點內(nèi)容，測量結(jié)果的準確性直接影響建筑工程質(zhì)量和后期的使用性能，如果將數(shù)字化測繪技術(shù)應(yīng)用在建筑工程測量中，不僅能解決傳統(tǒng)測量工作中存在問題，還能提高測量效率和測量時間，保證測量結(jié)果的準確性。

首先，應(yīng)用數(shù)字化測繪技術(shù)進行建筑工程測量，可以保證工程項目測量的準確性和實際工作效率，同時將測繪得來的數(shù)據(jù)信息存儲到相應(yīng)的系統(tǒng)中，方便相關(guān)人員隨時查看建筑工程測量數(shù)據(jù)，有針對性地調(diào)整建筑工程建設(shè)過程中遇到的問題，從而更好地彰顯數(shù)字化測繪技術(shù)在建筑工程測量中的作用效果。

其次，應(yīng)用數(shù)字化測繪技術(shù)進行建筑工程測量，可以保證各部門工作人員在完全自動的條件下開展建筑工程測量，這就可以避免建筑工程測量受到外在因素干擾，保證建筑工程測量的自動化效果，確保建筑工程建設(shè)部門可以在短時間內(nèi)獲取準確測量信息，以此實現(xiàn)建筑工程建設(shè)良性開展的目標。

最后，將數(shù)字化測繪技術(shù)應(yīng)用到建筑工程測量時，還能確定建筑工程測量對象的平面位置，并對測量對象平面位置的表現(xiàn)形式和相關(guān)要求進行綜合分析，然后利用各項分析結(jié)果確定建筑工程測量對象平面位置的優(yōu)化調(diào)整方案，避免因建筑對象平面位置不合理而影響建筑工程測量結(jié)果的準確性[1]。

4 數(shù)字化測繪技術(shù)應(yīng)用流程

4.1 廣泛收集信息

借助電子經(jīng)緯儀、全站儀等現(xiàn)代化定位與實時測量設(shè)備，將所獲得的信息完全納入系統(tǒng)框架中，并在區(qū)域位置上增加一個坐標系統(tǒng)，利用坐標系統(tǒng)進行計算和獲取必要術(shù)的應(yīng)用過程中成為工程量數(shù)據(jù)計算的重要資料，結(jié)合GPS全球定位系統(tǒng)，精準采集工程量測量區(qū)域動態(tài)、靜態(tài)目標的具體信息，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)。

4.2 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。視覺三維圖的擴展需要對擴展角和目標線的細節(jié)進行嚴格控制，從而有效地降低3D模型的誤差概率。

4.3 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，以加強數(shù)據(jù)庫的儲存。同時，借助BIM建筑信息模型，實現(xiàn)對數(shù)字化地球測繪技術(shù)的實時指揮與監(jiān)管，并對過去的業(yè)務(wù)進行質(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，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。

5 數(shù)字測繪技術(shù)在建筑工程測量中的具體應(yīng)用

5.1 分析測量信息采集點

信息采集點的主要作用是展現(xiàn)建筑主體結(jié)構(gòu)，確保建筑工程測量工作建模的規(guī)范性和合理性。分析測量信息采集點時具體操作如下：一是建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計時需要分析工程三維坐標數(shù)據(jù)，結(jié)合三維坐標數(shù)據(jù)構(gòu)建軸線圖、平面圖以及立面圖。二是建筑結(jié)構(gòu)差異性測量時需要全面分析三維坐標數(shù)據(jù)，對建筑工程測量主體有效劃分。如果建筑工程項目為混合結(jié)構(gòu)，可將墻體或者結(jié)構(gòu)柱劃分為工程測量主體。如果建筑工程項目為框架結(jié)構(gòu)，可將結(jié)構(gòu)柱或者外墻劃分為工程測量主體。三是在測量樓梯時需要收集全面的資料，包括階梯高度和長度、欄桿高度和長度等。

5.2 構(gòu)建數(shù)據(jù)測繪三維模型

采用CAD軟件處理特征點，并依據(jù)特征點之間的聯(lián)系用CAD軟件進行連線，弄清楚所測量建筑工程的軸測線、俯視線。測量人員可以從畫線圖入手根據(jù)建筑軸線情況進一步擬合并完善數(shù)據(jù)資料，修正建筑軸線數(shù)據(jù)。將建筑外部軸線作為擬合依據(jù)，不斷修正、對比并優(yōu)化建筑主軸線數(shù)據(jù)，提高建筑工程測繪工作效率。在構(gòu)建三維模型時測量人員也需要用到CAD軟件，借助CAD軟件上的虛擬操作，根據(jù)劃線圖確定墻壁土層、窗戶土層以及柱土層。其中在繪制土層時首先要建好圖形，確認土層繪制無誤方能實體創(chuàng)建，并經(jīng)過渲染處理、拉伸處理以及陰影處理后構(gòu)建起三維立體結(jié)構(gòu)。借助CAD軟件繪制三維圖時可采用拉伸處理的方式。但是拉伸處理過程中需要測量人員全面控制好角度的正負情況以及繪制基準對象的粗細[2]。

5.3 原圖處理中數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用

在工程測量工作中，如果數(shù)字地形圖不滿足特定要求，或者給定的要求不高并且項目資金不足，則可以將原始地圖數(shù)字化以充分利用原始地圖的價值。數(shù)字化原始圖像有兩種主要方法：矢量化掃描和數(shù)字化跟蹤。與手持式跟蹤的數(shù)字化相比，矢量化掃描有助于提高測量精度并有效提高工作效率，但是與原始圖像相比，通過矢量化掃描過程獲得的數(shù)字圖像的精度大大降低。這是因為數(shù)字處理中會大概率存有錯誤。

5.4 建筑測繪數(shù)據(jù)采集方法

建筑工程的所有環(huán)節(jié)都會用到數(shù)據(jù)，若該數(shù)據(jù)的價值含量較高，其會貫穿使用于整套施工中，適時指導(dǎo)工程建設(shè)。首先，在收集建筑主體數(shù)據(jù)時，采用數(shù)字化測繪技術(shù)可展現(xiàn)出項目內(nèi)部的多數(shù)數(shù)據(jù)，為后續(xù)施工環(huán)節(jié)奠定較好基礎(chǔ)。在建筑工程建設(shè)的初期，其搜尋到的數(shù)據(jù)信息要保證較高的準確度，才能讓設(shè)計與施工人員了解其整體框架，在掌握建筑結(jié)構(gòu)后明確施工方向，繼而提升工程項目的整體質(zhì)量。其次，通過對墻面信息的收集，施工人員可掌握影響建設(shè)的多類要素，專業(yè)測繪技術(shù)可完美采集墻面信息，并利用其內(nèi)部的計算機技術(shù)或大數(shù)據(jù)技術(shù)等詳細整理與分析其獲取的地面信息，掌握墻面可能用到的多項指標，依照相關(guān)指標為其設(shè)置對應(yīng)性壓力，從而保障后期施工的安全與質(zhì)量。最后，工作人員還需了解天花板的有效信息，在測量過程中及時整理與之相關(guān)的數(shù)據(jù)，如吊頂高度，只有保證吊頂高度，建筑物的整體高度才能確定，該項建筑工程才會在保證安全、質(zhì)量的同時增加外觀美觀[3]。

5.5 定位測量

建筑工程測量中，定位測量能夠保證建筑施工的準確性，推動后續(xù)施工的順利進行。因此，測繪人員運用數(shù)字化測繪技術(shù)進行定位測量時，可運用GPS技術(shù)進行測量。研究發(fā)現(xiàn)，GPS技術(shù)具有全球覆蓋、全天候、三維定速定時高精度等優(yōu)勢，定位測量時，可實現(xiàn)全天（24h）測量，持續(xù)性的測量出建筑工程的定位數(shù)據(jù)。不僅如此，GPS定位測量的準確度極高，避免或減少了定位信息的偏差，為建筑施工提供可靠的定位數(shù)據(jù)。有了數(shù)據(jù)的支持，建筑工程施工得以順利實施，施工過程中能夠正確使用施工技術(shù)，避免了定位上的問題。

5.6 變形監(jiān)測

在施工材料、人員素質(zhì)、氣候環(huán)境、施工技術(shù)等因素的影響下，建筑工程施工期間存在變形的可能，如墻體裂縫、地基下沉、高層建筑傾斜等，嚴重影響了建筑工程的安全性與穩(wěn)定性。為了避免或減少建筑施工期間出現(xiàn)的變形問題，需要做好變形監(jiān)測工作。其中，數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用可及時發(fā)現(xiàn)存在的變形問題，給予施工人員正確指引。通過實際應(yīng)用了解到，數(shù)字化測繪技術(shù)的變形檢測就是將二維成像信息輸入到計算機系統(tǒng)中，對建筑工程的變形數(shù)據(jù)進行全面分析，獲得變形監(jiān)測數(shù)據(jù)后，及時告知施工人員，使其掌握變形信息，根據(jù)實際情況進行分析，然后做出適當?shù)恼{(diào)整。變形監(jiān)測在建筑施工中的應(yīng)用，在數(shù)字化測繪技術(shù)的作用下，能夠迅速、準確地發(fā)現(xiàn)建筑變形問題，如裂縫、傾斜、地基沉降等，通過參數(shù)的調(diào)整防止變形的進一步惡化，從而使建筑主體的安全性得到保障。

6 測繪技術(shù)發(fā)展方向展望

不同測量施工條件不一，對測量最終成效干擾存在一定的差異性，在測量施工較為復(fù)雜的區(qū)域，選用傳統(tǒng)測量技術(shù)難以保證精準度，如水利建筑項目中，測量內(nèi)容多，施工環(huán)境較為復(fù)雜，若僅依附于人力，難以提升測量工作效率及質(zhì)量。充分應(yīng)用上述新測繪技術(shù)，可提升測量技術(shù)，且能保證測量數(shù)據(jù)精準性。現(xiàn)階段，測繪技術(shù)與傳統(tǒng)測量技術(shù)存在較大差異性，新測繪技術(shù)逐漸趨于數(shù)字化方向發(fā)展，未來也會在建筑工程中得到全面普及。隨著測繪新技術(shù)高速發(fā)展，其將成為單獨學(xué)科，依托航空、航天等多個平臺，獲取被測目標實際位置、屬性及形狀等信息，測繪新技術(shù)為工程施工提供便捷。我國正處于經(jīng)濟轉(zhuǎn)型核心階段，建筑工程測量過程中，測量條件不盡相同，對測量人員專業(yè)素養(yǎng)提出新的要求，需高度重視測繪新技術(shù)推廣及應(yīng)用，加強對專業(yè)人員培養(yǎng)，打造新時代測繪人才隊伍，保證其具備專業(yè)知識儲備及熟練的操作技能，具有良好的職業(yè)素養(yǎng)，有助于掌握測繪新技術(shù)應(yīng)用要點，為日后推廣及應(yīng)用發(fā)揮自身主觀能動性。同時，企業(yè)應(yīng)適當增加資金投入，提升測繪新技術(shù)應(yīng)用水平，確保工程項目質(zhì)量。此外，應(yīng)加強對測繪新技術(shù)完善，豐富系統(tǒng)功能，消除外界因素對測量結(jié)果干擾，提升測繪結(jié)果準確性，為相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域提供技術(shù)支撐[4]。

7 結(jié)語

綜上所述，數(shù)字測繪技術(shù)與傳統(tǒng)測繪技術(shù)相比更具優(yōu)勢，建筑、交通、水利等應(yīng)用傳統(tǒng)測繪技術(shù)的情況較為多見。數(shù)字測繪技術(shù)在建筑工程測量中得到了更為廣泛的應(yīng)用，該技術(shù)使得建筑工程測量應(yīng)用服務(wù)逐漸完善，可滿足建筑行業(yè)發(fā)展的高要求。