建筑工程測量中數字測繪技術應用研究

何 展 合肥工業大學土木與水利工程學院 安徽 合肥 230009

引言

數字化測圖就是將采集的各種有關的地物和地貌信息轉化為數字形式,通過數據接口傳輸給計算機進行處理,得到內容豐富的電子地圖,需要時由電子計算機的圖形輸出設備(如顯示器、繪圖儀)繪出地形圖或各種專題地圖。數字化測圖的運行示意圖數據采集點位信息 特征信息數據傳輸、繪草圖數據處理、地物模型、地貌模型、屏幕編輯、繪圖文件存盤地圖。建筑工程測量是工程測量的重要組成部分,是指建 (構)筑物在勘測設計、施工放樣和機械設備安裝時的測量工作。其任務是把圖紙上已設計好的各種工程建 (構)筑物,按設計的要求測設到相應的地面上,并設置各種標志作為施工的依據,并和指揮各工序的施工銜接起來,保證建筑工程符合要求。在建筑施工中,測量工作貫穿施工過程的各個階段。數字測繪技術在建筑工程測繪中得到了越來越廣泛的應用,使得建筑工程測繪應用服務逐漸完善,可滿足建筑工業發展的高需求。

1 數字測繪技術的特點

數字化測繪技術已廣泛地應用于社會生活的各個生產部門,尤其是在建設領域。具優勢是誤差很小。采用數字繪圖技術進行測繪時,所測得的數據在400米范圍內的誤差不超過2mm,對于復雜地形的測繪,其誤差不超過14 mm。數字測繪技術通過數字化技術,可以實現在進行測繪時,自動地將測繪結果記錄下來,然后進行傳輸、處理、存儲和成像,從而實現傳統測繪技術所不具備的功能。自動化是數字技術的另外一種表現,取代了手工繪制和生成的影像,更具有美感、標準化、精確等特點,為后續的施工工作做好充分的準備。數字化測繪技術可以從多個方面進行測繪,使得測繪資料更為詳盡,更適宜于以后的施工作業。

2 建筑工程測量的概念與意義

建筑工程勘察是我國建筑施工的核心內容,它與測繪技術密切相關。從概念上講,“施工工程測繪”是指施工過程中所使用的各類測繪原理和方法的綜合。而從其實用功能來看,建筑工程計量重在“測繪”,包括“之前”“之中”“之后”三個維度,其具體的測繪職能在不同的維度或工作階段也各有側重?！爸啊笔乔捌诳辈?“之中”指的是正在進行的建筑,“之后”是指項目完成后的管理。因而,建筑工程測繪的內容比較單一,以勘察工程資料為主,但其范圍卻很廣,既是保證施工質量的基本項目,又是規范施工管理和操作方法的有力工具。因此,在施工過程中,工程測繪具有十分重要的作用。(1)工程測繪能確保地基的穩定,避免墻體發生位移;(2)相關的測繪資料可以為工程人員提供精確的施工依據;(3)綜合來看,它可以很好地保證整個項目的施工質量,并在施工過程中發揮著非常關鍵的作用。所以,在施工過程中,無論是出于安全考慮,還是為了方便施工,都必須對施工項目進行一些測繪。數字繪圖技術就是新技術的產物,被廣泛地運用于現代建筑測繪領域。

3 數字化測繪技術的優勢

數字測繪技術是利用數字技術進行各種測繪活動的技術。經過多方的研究和分析,該技術具有顯著的優越性:一是利用數字測繪技術進行施工測繪,既能確保工程測繪的精度,又能有效地提高施工質量,并將測繪所得的資料存入相應的系統,便于有關人員隨時查閱施工資料,及時解決施工中出現的問題,充分體現出數字測繪技術在施工中的作用。其次,利用數字繪圖技術對施工項目進行測繪,能使各個部門的工作人員都能在全自動化的環境下進行,從而避免外部環境的影響,從而保證施工測繪的自動化,從而保證施工單位能夠及時地獲得精確的測繪數據,從而達到施工項目的良性發展。最后,在建筑工程測繪中運用數字化測繪技術,可以確定工程目標的平面位置,并綜合分析目標平面位置的表達方式及有關要求,再根據各種分析的結果,確定最佳的調整方案,以防止建筑物目標平面布置不合理,從而影響測繪結果的精確度。

4 數字測繪技術主要包括的內容

4.1 數字化成圖技術

數字化成圖技術是數字測繪技術的一個重要組成部分,但由于傳統的測繪方法,在實際應用中,節省了大量的勞動力,提高了測繪資料的使用和存儲。

4.2 地圖數字化技術

地圖數字化技術是通過掃描設備輸入大比例尺測繪,而不是通過相應的軟件進行數據傳輸.

5 數字化測繪技術在建筑工程測量中應用的必要性

近年來,隨著我國建筑業的發展,無論是在基礎設施上,還是在建設領域上,都得到了很大的改善,這使得我們的施工質量得到了極大的提升.積極運用數字測繪技術,可以推進我國的現代化建設,促進工業的進一步優化,保證工程測繪資料的準確性.特別是數字測繪技術,為測繪工作提供了一種新的方法.數字化測繪技術與傳統的測繪技術相比,具有更大的優勢.在地形測繪中積極應用數字化測繪技術可以發揮明顯優勢,為測繪工作提供良好的技術支持.外業測繪中使用數字地形圖可以確保測繪結果的準確性,能順利開展外業測繪工作.數字測繪技術在建筑工程測繪中可以凸顯新技術新工具的作用,對提高測繪工作的效率.此外,積極將數字測繪技術應用到建筑工程測繪中不僅可以順應時代發展的要求,還可以體現出現代社會科學管理的優勢,對于推動我國建筑行業的可持續發展具有重要意義.

6 數字測繪技術的特點

6.1 具有更高的測圖精度

在實際的測繪工作中,利用測繪系統,結合相關的測點和連接信息,可以獲得圖式符號,從而獲得更多的信息,如定位信息、連接信息、屬性信息等。通過大量的施工項目驗證,數字測繪技術與傳統的測繪技術相比,在300米以內的坐標測繪中,其誤差不大于2mm。

6.2 具有更加便捷的圖形編輯方式

利用數字測繪技術在建筑工程測繪中所取得的成果,可以根據不同的層次進行存儲,而不必考慮其承載能力,便于后期的加工.

6.3 數字測繪技術的應用

由于其自身的技術優勢和自身的優勢,使得它在施工領域得到了廣泛的應用,并對我國建筑業的發展起到了一定的推動作用。下面,我們將介紹數字測繪技術在建筑工程中的應用。

6.4 地面與原圖測繪應用

在傳統的施工測繪中,數字測繪技術是最常用的一種方法。傳統的地形圖由于技術和設備的限制,其工作效率不高,而且難以很好地控制測繪中出現的錯誤,從而使施工質量受到影響。而利用數字技術,可以對測繪進行高品質的繪制,并繪制出高精度的大尺度測繪,并在測繪上標注出地形地貌等。這種方法不但可以克服傳統的測繪方法所帶來的高精度誤差,而且可以對測繪數據進行快速、自動化的處理,取得顯著的效果。此外,在常規的施工工程測繪中,由于造價問題,往往會制約某些區域的數字化測繪工作。而數字測繪技術則可以很好地解決這個問題,它能夠以非常低廉的運行費用來實現對數字化測繪的原始測繪的繪制。數字測繪技術是通過數字化、掃描、繪圖、電腦等技術來實現的。例如,采用向量化方法進行測繪。這樣的話,原始測繪的精度就會對測繪上的數字區域的精度造成一定的影響,而在此階段,再結合數字化的方式對前期測繪過程中產生的誤差進行對比,就可以達到與原始測繪的比較。最終得到了快速、準確的原始測繪的繪圖資料。

6.5 變形監測和測量定位應用

利用圖像技術進行數字化測繪,可以有效地監控施工過程中的變形。利用該系統可以對測繪的二維圖像進行采集,并分析建筑物的變形參數,從而客觀地考慮施工過程中的沉降、水平位移和傾角。這種技術的具體運用,可以大大提高傳統的測繪工作的效率和精度,保證建筑物的施工安全。此外,利用數字測繪技術對建筑物進行測繪和定位,可以改變傳統的測繪效率,保證測繪與定位工作的高效進行。利用GPS技術,可以對建筑物進行全天、不間斷的立體坐標定位,利用動態和衛星接收技術,對測繪數據進行采集,為施工項目的科學、順利進行提供了保證。在施工過程中,變形監測與定位是施工過程中的一個關鍵環節,是施工質量的基礎。

6.6 測繪數據采集應用

在當前的施工測繪工作中,要獲得完整的建筑資料和主要的結構資料,就必須對建筑中的信息進行收集,才能保證后期的施工工作有條不紊、有效、科學地進行。而在施工項目中,數字測繪技術在測繪資料的收集和使用中的具體過程,如:在建筑主體結構的設計工作中。這就要求建立它的平面圖、立面圖和軸圖來分析建筑物的空間坐標。用于測繪建筑物的結構差異。這就要求首先對三維坐標進行展開和分析,然后對結構測繪對象進行有效的分割。對于承重墻,一般可選用結構柱和外墻結構。而對于混合結構,則可以采用結構柱和墻的形式。本節工作進行時,應認真搜集吊板資料,樓梯主體的欄桿高度,階梯長度與高度以及平臺的數據進行采集,同時還需要明確樓梯附屬結構的各項參數

6.7 三維建模的應用

三維建模技術在建筑領域有著重要的作用,它可以通過數字化的方式,更直觀地展示出建筑物的主體結構,有助于我們更好的分析和解構。利用計算機輔助設計技術,對建筑物的主要結構進行了特征點的加工。接著,在實際應用中,利用軟件,依據特征點間的關系,確定建筑物俯視,可以對建筑主軸線的數據進行修正。根據以上得到的建筑物軸線的特定條件,對資料進行改進和擬合。這樣就能更好地調整、比較和優化建筑軸線上的數據,從而提高測繪工作的效率。完成上述步驟之后,就可以進行最終的3D 模型了。同時也要利用CAD軟件進行虛擬操作,繪制出確定墻壁土層、窗戶土層以及柱土層等基本結構。在建造地基時,盡量選取已建好的圖紙,確保地基不會有問題,然后就可以進行實際的建造,然后通過拉伸,渲染,陰影等手段,來形成立體的結構。采用CAD軟件設計出平面圖,并借助軟件的伸長來完成三維圖形的繪制。另外,在構建整個立體結構時,要特別注意的是,要仔細地控制好建筑角度的正反兩個方向,以及對基準物體的粗細控制。關注這些可以使3D模型的工作達到最大化。

利用CAD軟件對特征點進行處理,并利用CAD軟件對各特征點進行連接,確定軸測線和俯視線,測繪人員可以通過繪測繪紙,對建筑物的軸線進行修改,修正建筑主軸線的數據.利用建筑外軸線為基礎,不斷修正、對比和優化建筑主軸線,提高建筑工程的工作效率.在建立三維模型時,測繪人員還需要使用CAD軟件,通過CAD軟件,計算出墻壁、窗戶、柱土層,在繪制土層時,要先建立一幅圖,確定土層是否正確,然后再進行渲染、拉伸、陰影等處理。

6.8 地面測繪

采用數字測繪技術對地表進行測繪,必須對地基進行定位,其誤差會對整個測繪精度產生一定的影響。通常,采用數字測繪技術進行區域地面測繪,可以有效地確保測繪繪制的效率。同時,對比例進行合理的調節,使測繪結果更為直觀,為以后的工作打下了堅實的基礎。此外,數字測繪技術還能顯示區域內各種障礙、溝壑,并能精確定位。數字測繪技術是將網絡技術和仿真技術結合起來的,它比傳統的手工測繪技術具有較高的精度,可以提高測繪質量,提高整個測繪系統的存貯能力,為以后的工程施工提供精確的參考資料。

6.9 勘探應用

RTK技術廣泛應用于現代工程與地質領域,對推動測繪技術發展具有重大意義。在工程地質方面,利用差分技術與GPS技術相結合,可以得到較為精確的地形圖資料。在此基礎上,利用相位差法進行數值計算,利用三維空間坐標對地形圖和測繪資料進行優化,保證了高質量的地質工程測繪。在工程、地質調查等領域中運用數字化測繪技術,既能充分發揮測繪精度、方便等優點,又能保證實際工作的順利進行。

6.10 GPS技術應用

在實際的工程測繪中,GPS技術的應用能夠為工程測繪提供一定的位置信息,從而保證工程測繪的精度。在應用于工程測繪的過程中,必須充分發揮GPS的GPS定位功能,將所要測的測點作為目標,將GPS接收裝置和數據接入裝置放入其中,確保與衛星建立起直接的聯系,從而實現對該系統的實時追蹤,并將所獲得的數據實時傳輸給移動臺。為了確保工程測繪的實時性和準確性,必須對所接收到的數據進行及時的分析和處理。GPS技術通常用于工程測繪,其精度可以達到亞米級,這就是GPS技術在工程測繪中的重要作用。

6.11 3D模型在數字化測繪中的應用

(1)采用對應的軟件;CAD 是目前在工程測繪中使用最多的一種軟件,它可以利用建筑物的特性,將其與建筑物的結構進行三維映射,并利用三維建模來理解整個建筑物的結構。(2)修改和補充現行的模型。在使用了相應的軟件之后,可以彌補現有的模型,利用高科技進行數據的集成和分析,最終修改現有的數據,得出一個新的模型。

6.12 建筑測繪數據采集方法

對數據進行加密,保證控制點的分布均勻,收集詳細的數據,并將其編碼,收集各種數據,以便在指定的時間內完成測繪。

7 數字測繪技術的應用前景

科學技術的發展和技術的運用,為我們的社會建設帶來了巨大的方便。其中,數字技術的運用使各種傳統技術手段發生了翻天覆地的變化?？梢哉f,隨著人類社會的不斷發展,數字測繪技術將會在更大程度上得到更多的應用。當前,數字測繪技術在產業轉型和效果展示方面的應用得到了業內同行的肯定。數字化測繪技術具有優越的技術條件和優越性,為今后在社會生活中的普及和應用打下了良好的市場口碑和良好的環境基礎。數字化測繪技術必將在今后的建設中作為一種重要的技術手段,對我國建筑業的發展起到一定的推動作用,保證了建設工程的質量。

結束語

隨著現代社會對科技應用的迫切需要,各類實用科技也迅速發展起來。而數字化測繪技術作為一種新型的基礎技術,其在建筑工程勘察中的應用,是提高施工質量的重要途徑。數字化測繪技術因其高效率、高精度和使用方便等特點,為今后的高科技發展提供了新的思路,并為今后的建設提供了有力的支持。