淺談工程測(cè)量與三維測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展

劉唐超

（西安翻譯學(xué)院工程技術(shù)學(xué)院 710105）

建筑工程的建設(shè)離不開工程測(cè)量技術(shù)，建筑工程中運(yùn)用工程測(cè)量技術(shù)的一些內(nèi)容主要有工程規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工建設(shè)、工程運(yùn)營(yíng)管理等。由此可見，建筑工程建設(shè)的好壞與工程測(cè)量有著密不可分的關(guān)系。社會(huì)的高速發(fā)展對(duì)工程建筑行業(yè)提出了高質(zhì)量的新要求，因此，為了適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，工程測(cè)量技術(shù)應(yīng)該日益提高。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了三維測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展，將三維測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用到工程測(cè)量當(dāng)中意義重大。

1 工程測(cè)量的發(fā)展

工程測(cè)量主要研究的是建設(shè)工程中與測(cè)量有關(guān)的理論和實(shí)踐。在工程施工過程中運(yùn)用到的所有測(cè)量技術(shù)統(tǒng)稱為工程測(cè)量。建筑工程建設(shè)過程主要包括工程勘察、工程設(shè)計(jì)、施工管理等，這些過程的進(jìn)行都離不開與工程測(cè)量相關(guān)的理論知識(shí)、測(cè)量設(shè)備和測(cè)量方法。

工程測(cè)量的發(fā)展歷史很悠久，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和在實(shí)際工程當(dāng)中的不斷應(yīng)用推動(dòng)了工程測(cè)量向更先進(jìn)的方向發(fā)展。最開始在工程中使用的測(cè)量?jī)x器是光學(xué)和機(jī)械一體化的常規(guī)測(cè)量?jī)x器，為了適應(yīng)工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，逐漸產(chǎn)生了光學(xué)、機(jī)械、微電子、計(jì)算機(jī)等一體化的自動(dòng)化測(cè)量?jī)x器。在進(jìn)行相關(guān)地形的勘查和信息采集的過程中，傳統(tǒng)的測(cè)量方法是通過對(duì)角度、高差、距離等的測(cè)量來計(jì)算各個(gè)地點(diǎn)的坐標(biāo)和高程。近年來，隨著GPS技術(shù)的廣泛應(yīng)用，全站儀、激光施工測(cè)量?jī)x、水準(zhǔn)儀等測(cè)量?jī)x器的使用與使用GPS技術(shù)取得的平面和三維坐標(biāo)相結(jié)合提高了工程測(cè)量的準(zhǔn)確性，提高了建筑工程的質(zhì)量。工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展體現(xiàn)在采集和處理數(shù)據(jù)逐漸實(shí)現(xiàn)智能化、實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確化。

工程測(cè)量技術(shù)中攝影測(cè)量技術(shù)是數(shù)字和攝像技術(shù)相結(jié)合的一種測(cè)量技術(shù)。攝影測(cè)量技術(shù)主要運(yùn)用在線路測(cè)量。在使用攝影測(cè)量技術(shù)的過程中，首先將測(cè)量到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成圖片，然后運(yùn)用數(shù)字技術(shù)整理圖片中的測(cè)量數(shù)據(jù)。使用這種測(cè)量技術(shù)得到的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，使測(cè)量工作更加高效地進(jìn)行。在一些地形結(jié)構(gòu)復(fù)雜大面積地區(qū)，攝影測(cè)量技術(shù)能夠很好體現(xiàn)它的測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)。例如，使用遙感測(cè)量可以在多光譜航空范圍內(nèi)實(shí)施測(cè)量工作。航空拍攝人員可以對(duì)相關(guān)的信息進(jìn)行有效收集并且整理，這樣不僅能提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，還能提高測(cè)量工作的有效性。

2 三維測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展

三維測(cè)繪技術(shù)是通過對(duì)目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，獲得目標(biāo)的三維坐標(biāo)，從而將目標(biāo)在空間中的形狀、位置等在計(jì)算機(jī)中建設(shè)出來的技術(shù)。衛(wèi)星定位系統(tǒng)和全站儀的發(fā)展推動(dòng)了三維測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展。衛(wèi)星定位系統(tǒng)能夠進(jìn)行極高精度的測(cè)量，主要是因?yàn)檫\(yùn)用了地心直角坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)。三維測(cè)量?jī)x器全站儀，在使用的過程中能同時(shí)對(duì)距離和角度進(jìn)行測(cè)量，并且可以對(duì)測(cè)量取得數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、儲(chǔ)存。不僅可以保證數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性還可以使測(cè)量過程更加方便，提高測(cè)量的效率。

三維測(cè)繪技術(shù)有效地應(yīng)用在工程測(cè)量中主要體現(xiàn)在城市規(guī)劃、設(shè)計(jì)、現(xiàn)代工程建筑項(xiàng)目、大型復(fù)雜的工程施工等方面。在進(jìn)行城市規(guī)劃時(shí)，工程測(cè)量運(yùn)用三維測(cè)繪技術(shù)對(duì)相建設(shè)提供發(fā)展依據(jù)。當(dāng)進(jìn)行一些大型復(fù)雜的建筑工程時(shí)，傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)已經(jīng)達(dá)不到精準(zhǔn)測(cè)量的要求，三維測(cè)繪技術(shù)當(dāng)中運(yùn)用CAD、BIM等畫圖軟件進(jìn)行施工規(guī)劃可以促進(jìn)施工項(xiàng)目的有效進(jìn)行。尤其是現(xiàn)在BIM的快速發(fā)展，預(yù)先解決了在施工過程中遇到的問題，大大降低了工程造價(jià)，促進(jìn)了相關(guān)工程的發(fā)展。

三維測(cè)繪技術(shù)經(jīng)歷過很長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展后，已經(jīng)有了比較完善的體系，解決了很多傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)無法解決的問題。例如在傳統(tǒng)的測(cè)繪制圖過程中，繪制的地圖大多是采用俯視的視角，呈現(xiàn)出平面圖，很難滿足設(shè)計(jì)施工進(jìn)行更高層次的建設(shè)。通過三維測(cè)繪技術(shù)則可以將地面上的建筑、景觀等的立體形象地呈現(xiàn)出來。同時(shí)，CAD軟件、BIM等三維制圖軟件需要與三維測(cè)繪技術(shù)相結(jié)合才更好地發(fā)揮它的優(yōu)勢(shì)。

3 三維測(cè)繪技術(shù)提高了工程測(cè)量的質(zhì)量

電子經(jīng)緯儀在工程測(cè)量中的使用使工程測(cè)量的工作量大大減少，因?yàn)殡娮咏?jīng)緯儀可以自動(dòng)收集數(shù)據(jù)、傳輸數(shù)據(jù)，這樣就加快了測(cè)量工作的有效進(jìn)行。三維測(cè)繪技術(shù)當(dāng)中新型的測(cè)量?jī)x器——三維激光掃描儀，是利用激光測(cè)距的。在測(cè)量過程中可以精準(zhǔn)地測(cè)出目標(biāo)物體的三維坐標(biāo)。在我國(guó)，三維測(cè)繪技術(shù)與工程測(cè)量相結(jié)合的實(shí)例有很多。例如北京故宮太和殿、鳥巢的建造、地震測(cè)量等。其中在運(yùn)用三維測(cè)繪技術(shù)和工程測(cè)量的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行地震測(cè)量時(shí)，可以將收集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)技上，再通過三維制圖軟件將地下斷層形象立體地呈現(xiàn)出來。這樣為以后的防震提供了很好的數(shù)據(jù)依據(jù)。在防治地質(zhì)災(zāi)害中的運(yùn)用可以取得很大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

4 發(fā)展前景

現(xiàn)代化城市建設(shè)的步伐在不斷地加快，人們對(duì)住宅、建筑的要求日益增高。工程測(cè)量與三維測(cè)繪技術(shù)相結(jié)合可以適用各種復(fù)雜、大型的建設(shè)工程當(dāng)中。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下，未來工程測(cè)量和三維測(cè)繪技術(shù)還會(huì)向更加高效、精確的方向發(fā)展。

我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)日益增高，人民的生活水品也在提高，對(duì)建筑工程的建設(shè)要求日趨嚴(yán)格。在進(jìn)行工程建筑時(shí)需要更加精準(zhǔn)、高效的設(shè)備和建設(shè)技術(shù)。建筑行業(yè)的高速發(fā)展，對(duì)工程測(cè)量和三維測(cè)繪技術(shù)提出了新的要求。工程測(cè)量和三維測(cè)繪技術(shù)不僅可以在工程建設(shè)當(dāng)中高效運(yùn)用，還可以開發(fā)一些新的領(lǐng)域，例如，可以進(jìn)行資源方面的勘探。因此，工程測(cè)量和三維測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展很有前景，在今后的建設(shè)工作實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中，會(huì)逐漸完善其建設(shè)體系。

[1]郭際明.工程控制網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理理論、方法與軟件設(shè)計(jì).武漢大學(xué)出版社.

[2]黨亞民.大地坐標(biāo)系統(tǒng)及其應(yīng)用.測(cè)繪出版社，2010.

[3]王 丹，劉 振.現(xiàn)代工程測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)化思考.工程勘查，2015（1）.

[4]邱中軍.探討現(xiàn)代工程測(cè)量新技術(shù)的應(yīng)用.信息系統(tǒng)工程，2013（01）.

[5]梁振英.著，精密水準(zhǔn)測(cè)量的理論和實(shí)踐.測(cè)繪出版社，2004.