數(shù)字測(cè)繪在建筑工程中的應(yīng)用思路構(gòu)建

楊世君 張志新

（1.開封市不動(dòng)產(chǎn)登記中心，河南 開封 475000）

（2.南通叁和地產(chǎn)投資發(fā)展有限公司，江蘇 南通 22630）

任何建筑工程都無法離開工程測(cè)繪，沒有詳細(xì)、精確的測(cè)繪數(shù)據(jù)，工程設(shè)計(jì)就不能進(jìn)行，而建筑項(xiàng)目的建設(shè)更是無從談起。測(cè)繪技術(shù)是工程建設(shè)必不可少的前期性、基礎(chǔ)性工作，測(cè)繪工作質(zhì)量制約著工程質(zhì)量?！罱畮啄陙?，我國(guó)建筑業(yè)取得了高速發(fā)展，而工程測(cè)繪技術(shù)也應(yīng)當(dāng)與時(shí)俱進(jìn)，不斷提高精確度。

1 傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)存在的問題

長(zhǎng)年以來，國(guó)內(nèi)工程測(cè)繪技術(shù)更新緩慢，依賴于人工作業(yè)，已經(jīng)難以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的需要。

1.1 人才匱乏

測(cè)繪工作條件艱苦，勞動(dòng)強(qiáng)度大，長(zhǎng)期以來一直存在著較大的專業(yè)人才缺口。高素質(zhì)的優(yōu)秀專業(yè)測(cè)繪人才一直供不應(yīng)求。測(cè)繪工程單位又缺乏經(jīng)費(fèi)對(duì)測(cè)繪人員進(jìn)行定期培訓(xùn)，難以提高測(cè)繪人員的技術(shù)水平。

1.2 測(cè)繪設(shè)備落后

幾十年以來，工程測(cè)繪工作的全部設(shè)備就是水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀和測(cè)距儀，技術(shù)手段落后，無法提高測(cè)繪的精度；有些測(cè)繪單位不注意保養(yǎng)、維修測(cè)繪儀器，測(cè)繪儀器“帶病工作”，難以保證測(cè)量精度。

1.3 效率低下

傳統(tǒng)測(cè)繪完全依賴人工作業(yè)，由測(cè)繪人員實(shí)地測(cè)繪和搜集數(shù)據(jù)，經(jīng)常受到自然條件（如陽光直射、地形地貌）、氣候條件（刮風(fēng)下雨）的影響，需要消耗大量的時(shí)間、人力、物力、財(cái)力；測(cè)繪數(shù)據(jù)的分析和整理也需要人工完成，在采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、編制測(cè)繪成果的各個(gè)環(huán)節(jié)上都難以避免出錯(cuò)；且傳統(tǒng)測(cè)繪方式的專業(yè)性極強(qiáng)，對(duì)儀器安置、儀器使用方法、儀器操作都有嚴(yán)格的要求，稍有不慎都會(huì)造成測(cè)繪數(shù)據(jù)的誤差[1]。

2 在建筑工程測(cè)量中應(yīng)用數(shù)字測(cè)繪技術(shù)

早在1980年代，數(shù)字測(cè)繪技術(shù)便已經(jīng)問世，但由于當(dāng)時(shí)各方面的技術(shù)條件并不完善，因此數(shù)字測(cè)繪技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用并不廣泛。在2000年后，科技的進(jìn)步為數(shù)字測(cè)繪技術(shù)提供了強(qiáng)有力的支持，數(shù)字測(cè)繪技術(shù)從此開始大顯身手。目前，美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、加拿大、以色列、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家在工程測(cè)量中都已廣泛應(yīng)用數(shù)字測(cè)繪技術(shù)[2]。

數(shù)字測(cè)繪技術(shù)可以大為提高測(cè)繪工作的精確度，并隨時(shí)對(duì)信息進(jìn)行修改；數(shù)字測(cè)繪技術(shù)變紙質(zhì)地圖為數(shù)字地圖，通過計(jì)算機(jī)模擬可直觀反映地形、地貌特征，克服了傳統(tǒng)繪圖只能提供線條、符號(hào)、數(shù)字、文字等表現(xiàn)手段方面的不足；數(shù)字測(cè)繪技術(shù)還極大的降低了測(cè)繪人員的工作量與工作難度。

2.1 在地面數(shù)字測(cè)圖中應(yīng)用數(shù)字測(cè)繪技術(shù)

目前國(guó)內(nèi)城市用地已經(jīng)飽和，建筑工程項(xiàng)目只得向城郊、鄉(xiāng)村、甚至丘陵地區(qū)要建設(shè)用地。而這些地方從未進(jìn)行過任何工程測(cè)繪，缺乏內(nèi)容詳細(xì)具體的大比例地圖?！谶@種情況下，可以應(yīng)用數(shù)字測(cè)繪技術(shù)，進(jìn)行地圖數(shù)字測(cè)圖，在短時(shí)間內(nèi)繪制數(shù)據(jù)精準(zhǔn)、內(nèi)容詳細(xì)的數(shù)字地圖。

進(jìn)行數(shù)字化測(cè)圖，需要GPS、電子平板、PC 卡、顯示器、繪圖儀、全站儀、野外數(shù)據(jù)采集、打印機(jī)、電子手簿、繪圖儀、原圖數(shù)據(jù)采集、數(shù)字化儀、內(nèi)存、掃描儀、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量?jī)x、成圖軟件等設(shè)備。具體作業(yè)步驟是：第一步，控制測(cè)量，以控制點(diǎn)（該點(diǎn)坐標(biāo)已知）為中心，對(duì)未知點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量與計(jì)算；第二步，碎部測(cè)量，采用未知點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量計(jì)算；第三步，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，由計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，再進(jìn)行人工編輯，形成數(shù)據(jù)文件；第四步，繪制并完成數(shù)字化地圖。

采用數(shù)字測(cè)圖，可以根據(jù)同一張數(shù)字地圖繪制大比例與小比例的多張地圖，免去了過去傳統(tǒng)的平板測(cè)圖工作中繁瑣的重復(fù)作業(yè)；數(shù)字測(cè)繪技術(shù)可自動(dòng)采集控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)并實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，省去了計(jì)數(shù)、計(jì)算、展點(diǎn)繪圖等環(huán)節(jié)，縮短了作業(yè)時(shí)間，降低了作業(yè)成本，減輕了測(cè)繪作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且大大提高了測(cè)繪精度（數(shù)字測(cè)繪可以使控制點(diǎn)的精度保持在5 厘米以內(nèi)[3]）。

2.2 應(yīng)用數(shù)字測(cè)繪技術(shù)對(duì)紙質(zhì)原始圖實(shí)行數(shù)字化處理

傳統(tǒng)的紙質(zhì)地圖繪制時(shí)間較早，使用了很多年，地圖上描繪的一些實(shí)際情況隨著時(shí)代的推移可能已經(jīng)發(fā)生改變（如湖泊被填平），亟待進(jìn)行修改。應(yīng)用數(shù)字測(cè)繪技術(shù)可以對(duì)原始地圖進(jìn)行數(shù)字化，并進(jìn)行修改完善，同時(shí)節(jié)約大量的人力、財(cái)力與時(shí)間。

具體步驟為：第一步，將紙質(zhì)原始圖上的圖形轉(zhuǎn)化為矢量數(shù)據(jù)圖形；第二步，對(duì)矢量數(shù)據(jù)圖形進(jìn)行編輯，完成數(shù)字地圖。此外還可以運(yùn)用掃描錄入設(shè)備對(duì)原始圖進(jìn)行掃描，獲取圖片數(shù)據(jù)，再進(jìn)行矢量化處理，最后制作成數(shù)字地圖。這種方式操作簡(jiǎn)便，但會(huì)降低繪圖精度，也缺少基本標(biāo)注?！槍?duì)這一不足，目前在原圖數(shù)字化中正在推廣采用手持式跟蹤錄入設(shè)備，對(duì)原始圖的圖形要求（點(diǎn)、線、面）進(jìn)行定位跟蹤，并量測(cè)、記錄運(yùn)動(dòng)軌跡的坐標(biāo)值，獲取矢量地圖數(shù)據(jù)。

2.3 在土地測(cè)量中應(yīng)用數(shù)字測(cè)繪技術(shù)

1、GPS 技術(shù)

目前，全球任何一個(gè)地點(diǎn)在任何時(shí)刻，其上空都會(huì)保持有不少于四顆GPS 衛(wèi)星。GPS 技術(shù)結(jié)合衛(wèi)星及通訊，利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)時(shí)和測(cè)距，具有海陸空全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力。應(yīng)用GPS 技術(shù)進(jìn)行工程測(cè)繪，通過衛(wèi)星直接精準(zhǔn)定位，不再需要人工操作水準(zhǔn)儀、全站儀和測(cè)距儀并讀數(shù)，也不必?fù)?dān)心風(fēng)速、光線對(duì)讀數(shù)造成的影響，大大提高了測(cè)繪精度（誤差在0.1 毫米以下）；——應(yīng)用數(shù)字測(cè)繪技術(shù)后，新的GPS 測(cè)量方法可以更加適應(yīng)不同的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，提高土地測(cè)量的精確度，并節(jié)約大量作業(yè)時(shí)間，加快工作的效率。

運(yùn)用GPS 進(jìn)行工程測(cè)繪，需要事先明確測(cè)繪范圍，確定具體工作量與測(cè)量的精度、暨點(diǎn)位數(shù)要求；還要明確作業(yè)時(shí)間，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況（地形地貌、周邊環(huán)境、深度要求）計(jì)算測(cè)量費(fèi)用，完整搜集相關(guān)資料，認(rèn)真檢查檢修GPS 定位儀（特別是接收信號(hào)性能和數(shù)據(jù)顯示功能）；測(cè)繪作業(yè)時(shí)，必須精確記錄每一個(gè)點(diǎn)位，然后做好數(shù)據(jù)傳輸，分析處理等工作（發(fā)現(xiàn)測(cè)繪數(shù)據(jù)不完整，應(yīng)重新補(bǔ)測(cè)）。在測(cè)繪作業(yè)時(shí)，盡量避免使用皮尺，并盡可能利用現(xiàn)場(chǎng)的道路、河流、湖泊、山、石等地形地貌作為分段分界的邊線；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，可以靈活選擇的不同測(cè)繪方式；若現(xiàn)場(chǎng)地形高低不平，應(yīng)設(shè)置控制網(wǎng)和標(biāo)高線，并增加對(duì)轉(zhuǎn)折部位的測(cè)繪次數(shù)。

2、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

計(jì)算機(jī)接收數(shù)據(jù)后，便可以開始編輯，在進(jìn)行地物編輯時(shí)，要依照一定順序，保證地物符號(hào)符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際；建立DTM 模型后，要對(duì)邊緣及不合理的三角網(wǎng)進(jìn)行修改，直至自動(dòng)計(jì)算等高線符合實(shí)際地貌。

3 結(jié)束語

在建筑工程測(cè)繪中推廣、應(yīng)用數(shù)字測(cè)繪技術(shù)，可以提高測(cè)繪工作的效率，提升測(cè)繪工作的質(zhì)量，并降低測(cè)繪作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度?！裉焓且粋€(gè)數(shù)字化時(shí)代，工程測(cè)繪也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化升級(jí)。