數字技術在工程測量中的應用探析

張玉柱

亳州市巖土勘測設計院有限公司 安徽 亳州 236800

1 數字技術應用特點

在工程測量中應用數字技術，可以通過調整三維坐標，自動采集地形地標信息，極大降低測繪工作強度，提升時間應用效率。而且，應用數字技術可以穩定提升數據采集精度，讓工程測繪質量得到進一步提升。數字技術是計算機技術的衍生技術，對于復雜數據可以進行自動計算，并有效識別數據可用價值，剔除一些參考價值不大的數據，提高地形地圖精度，為工程建設提供優質條件。同時，將數字技術應用于工程測量中，也能避免在測量工具、人工測量等方面產生的數據誤差，避免因測量數據和實際情況不相符，影響工程后續建設質量[1]。數字技術提供多種圖形屬性，進行工程測量可以根據需求，調取合適符號，既讓工程測量擁有多種屬性信息，也讓測量人員后續繪圖、查圖獲得更為便捷條件，提升測量數據的應用價值。應用數字技術后，可以將測量數據直接傳輸到計算機上，規避傳統測量數據存放問題，提升信息安全性。

2 相比傳統工程測量，數字技術應用優勢

2.1 擁有更高的測繪精度

工程建設對于測繪精度要求較高，只有測繪精度滿足施工需求，才能允許測繪數據投入使用，降低建設工程的施工風險。將數字技術投入到工程測繪中，相較于過去人工測繪，獲得的數據和施工實際情況擁有較高的準確率，可以根據工程需求，對于獲得的工程數據做進一步技術分析，讓工程可以根據數據進行精準施工，降低施工安全風險。而且，數字技術上可以避免出現人工測繪的測繪誤差，提升工程測繪獲得數據使用價值，降低前期時間成本支出。

2.2 可以保證數據完整度

數字技術對于數據存儲、處理速度，是遠超過人工方式。利用相關設備完成數字技術測量后，直接將獲得的數據轉存于測量人員攜帶的個人筆記本電腦中，等到閑暇時，可以對數據進行內容整理，對于一些有價值數據做進一步分析，不需要消耗過多時間成本存儲、整理數據，提升工程測繪效果，讓工程施工可以達到精準落實，消除數據處理不當帶來的安全隱患。

2.3 可以實現自動測繪

作為數字技術進行工程測量的重要內容，計算機利用其對數據強大的分析、處理能力，對于采集數據進行初步處理，降低后續數據使用難度。配合擁有分析工程數據的專業軟件，即可縮減工程數據分析時間，提升數據處理效率。根據測量人員的應用需求，再使用專業繪圖軟件，即可根據測量數據，對工程圖進行自動繪制。利用數據技術獲得的工程圖，要比測量技術人員手工繪制工程圖更具有可靠性。

2.4 對于各個點位擁有較高精度

若要提升數字技術對點位的測量精度，可以選擇數字技術中的GPS技術，將其工程測量進行結合，對于工程平面完成點對點的精準測量。利用這種方法，不再需要測量人員頻繁到戶外對點位重復測量，僅需要明確兩點具體定位，利用數據技術即可完成高精度的電位測繪。這種測量技術降低傳統人工測量可能帶來的精度誤差，讓點位可以真實反映工程測量情況，為后續施工應用測量數據提供便利條件。

3 在工程測量應用的幾種數字技術

3.1 GPS

GPS（GlobalPositioningSystem），將覆蓋全球的衛星與配套的信號接收設備作為技術基礎，利用其強大且穩定的定位功能，不再受到傳統工程測量遇到的建筑物障礙、光線影響等限制因素，也可以打破時間影響，極大提升測量的精準度。同時，GPS使用也不會有過多的操作要求，極大降低工程測量學習難度，提升測量效率，降低測量人員工作強度[2]。因為GPS主要是利用衛星完成工程測量，現場測量環境不會對測量結果產生過大影響，可以迅速適應惡劣作業環境，提升測量的數據應用價值。利用多維動態定位模式，針對測量對象完成精準測量，獲得具有使用價值的測量數據。

3.2 GIS

GIS（GeographicInformationSystem），即地理信息系統，是將信息技術當成主體應用角色，對于測量對象所擁有的地理信息從多個全方位進行收集、整理。在工程測量中，GIS可以實現迅速完成信息采集，根據測量人員需要對信息作深度分析，對一些內容合理整合，提升信息可用價值。GIS擁有完善的功能，不僅可以對測量內容作優化改進，去掉無使用價值的測量數據，也可以提供測量對象在近一段時間內的動態信息，極大提升分析效果，降低數據整理的時間成本。

3.3 RS

RS（RemoteSensing），即遙感技術，是數字技術和航空攝影技術相結合的一種產物，以遙感設備作為測量工具，突破空間的限制。RS技術在對工程進行測量時，并不會受到距離、高度的影響，利用遙感設備記錄測量對象的真實影像，讓測量人員可以獲得直觀圖形，讓施工人員可以將數據信息直接投入到工程應用中，降低時間成本支出，主要應用在水位監測中。

在具體工程測量中，測量人員是根據測量條件、類型、周邊環境等多種因素，選擇一種或多種數字技術進行使用，從而提升工程測量效果，消除測量數據安全隱患。

4 數字技術在工程測量中具體應用

4.1 沉降檢測

將數字技術應用于工程測量中，可以對地表當前沉降情況展開有效檢測，及時提醒施工人員，避免在后續施工產生人身安全意外，提升工程建設質量。對于地表沉降情況一般是通過監測點測量完成，將監測點間距控制在3～5m，保證沉降檢測精度。在靠近工程中間位置，則要對監測點距離進一步縮短，以增加監測點的模式，提升沉降檢測效果。監測點多選擇在擁有良好通視效果的斷面上，確?；鶞庶c檢測數據真實度，提升測量效果。通常情況下，為提升地表沉降情況檢測精度，要求斷面監測點至少有8個[3]。在具體工程測量中，需要以測量范圍、工程類型等因素，合理設計監測點數量。例如一些對工程安全性有重要影響的位置，則可以增加監測點數量，讓地表沉降情況測量更為準確。而且，通過數字技術對施工區域地表進行沉降，可以和在該地區完成建設的其他工程地表沉降數據對比，分析在兩個工程建設期間，當地地表沉降實際情況，合理判斷是否在當地繼續建設工程項目，以此降低企業的成本損失。

4.2 貫通測量

在正式進行隧道挖掘前，要先完成貫通測量，如圖1所示。在隧道的兩端展開挖掘作業，等到距離貫通僅有50m時，通過數字技術測量隧道貫通數據，確保隧道貫穿精度，避免出現人力與物力成本浪費的問題。為提升隧道貫穿精度，多測量隧道的控制點，提升隧道對接精度。一般利用三維坐標方法，對控制點測量完成標注工作?？梢詫⑸襟w作為一個立體模型分析，隧道貫通就是在這個立體模型中完成施工。所以，利用三維坐標模式，可以讓隧道挖掘施工的各種特性得到科學描述，實現精準完成隧道貫穿工程。在收集隧道三維坐標信息后，利用數字技術，即可對現有的三維坐標信息展開科學分析，將專業軟件作為輔助工具，對后續施工全過程展開施工模擬，降低施工成本支出。根據隧道施工條件，對于現有的施工參數做好調整工作，為施工人員提供更符合施工真實情況的施工方案。這種方式可以極大降低傳統人工計算的時間成本，讓施工團隊課程迅速投入到工作隧道貫通施工當中，加快工程施工速度。

圖1 隧道貫通測量

4.3 地形處理

數字技術和工程測量相互結合后，可以擁有較強的地形處理能力。利用收集到的數據信息，對工程項目地形進行繪制，提升工程施工質量。對于數字地形處理技術，需要利用RTK設備，其可以對施工場地以動態模式完成實時測量，其測量精度有1～2cm，測量精度高。輔助全站儀，這是一類光電測量設備，如圖2所示。通過三角測量模式，確定需要測量兩點距離，測繪距離可達15km，而全站儀的測繪精度則為5mm+2ppm。將RTK設備與全站儀投入應用后，可以對施工地區的地形完成數字處理。利用RTK設備，對地形信息進行收集，并對地形數據信息做好整理工作，為數字地形圖制作提供前提條件。而全站儀則是對RTK收集地形數據做進一步驗證，消除測量可能存在的誤差，提升數據處理效果，讓數字地形圖可以真實反映施工地區。

圖2 輔助全站儀

4.4 圖像處理

利用數字技術，可以對原始工程圖進行更為便利的細節處理，極大提升制圖質量，避免因修改制圖細節內容，影響項目施工進度，提升工程投入成本。通常情況下，工程項目如果對原始圖形的一些內容進行處理，任務量大，許多內容都需要同時改動，人力、時間成本偏大，對一些時間緊張的工程并不是最優選擇。而將數據技術投入到工程測量中，可以讓圖像處理更為便利，有效降低成本支出。可以對建筑施工的原始圖像完成數據掃描，并使用矢量化技術，將掃描的圖像完成轉換處理，提升成圖效果。可以和圖像數據做進一步對比，確保掃描精度符合施工需求。而且，在制圖期間，也需要對工程項目進行數據收集，利用數據技術對數據處理，檢驗項目和數據之間的差異，對原始工程圖的細節內容進行調整，降低圖像處理時間與人力成本。即使數據采集出現問題，就可以通過處理原始工程圖，為施工人員提供準確數據信息，降低施工的額外成本支出。

4.5 數據采集與分析

作為建筑行業重要內容的數據采集，其可以確保實際施工和工程設計擁有良好的施工精度，讓建筑項目可以順利施工，提升建筑建設質量。比如負責支撐建筑物穩定性的主體結構，可以利用數字技術，對于主體結構所有信息完成采集工作，并利用計算機技術對數據做分析處理。如果發現主體結構的一些數據存在問題，則可以立即組織施工人員，以數據優化處理結果為準，對部分結構做好改進工作，以此提升建筑工程穩定性，消除后續投入使用的安全隱患。而且，數字技術也可以分析墻體結構，通過測繪數據，分析墻體當前真實受力情況，對墻體加固處理，預防墻體承受壓力過大，產生傾斜、倒塌安全隱患，以此提升墻體使用質量。

4.6 航空測量

在傳統測量方法中，對于一些占地面積大、樓層多的大型工程，是無法保證對工程進行準確測量，需要消耗較大的人力、物力成本。而應用航空數字測量，就可以解決傳統測量的難題。利用計算機技術和GPS技術作為技術基礎，通過數字攝像機對施工地區的地形完成拍攝，以施工地區的空間、地理等信息，讓拍攝圖像可以實現數字轉換，并通過計算機處理獲得的地形數據。通過這種方法，可以降低人工成本支出，穩定提升測量精度。

5 結束語

作為工程測量的創新性應用，數字技術不僅有效提升測量效率，也提高測量數據處理精度，為工程建設提供更多便利條件。數字技術在工程測量領域仍有繼續開發價值，例如高質量的數據存儲，提高數據后續應用效果等。希望本文內容可以為測量人員提供幫助，推動我國經濟建設有序發展。