基于攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的建筑工程測(cè)量

武利平 甘肅省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司工程師

對(duì)于遙感技術(shù)而言，其在使用過程中不需要直接接觸被測(cè)量部分，是一項(xiàng)先進(jìn)的測(cè)繪方式?？梢哉f，在應(yīng)用遙感測(cè)量技術(shù)的過程中，通常利用衛(wèi)星遙感及無人機(jī)遙感2 種手段。而遙感技術(shù)中不可忽視的一大分支即是攝影測(cè)量技術(shù)，使用該技術(shù)能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)?；?，并在第一時(shí)間將收集到的參數(shù)轉(zhuǎn)換成圖像。由于其存在的優(yōu)勢(shì)較多，因而在建筑工程測(cè)量工作中得到了廣泛的應(yīng)用。近年來，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步使得攝影測(cè)量與遙感技術(shù)相互融合，在面積較大、地形復(fù)雜的工程測(cè)量工作中發(fā)揮著重要作用，在一定程度上能在保證測(cè)量結(jié)果精準(zhǔn)的基礎(chǔ)上提高測(cè)量效率。

1 攝影測(cè)量與遙感技術(shù)概述

1.1 攝影測(cè)量技術(shù)

近年來，隨著我國(guó)科技水平的不斷提升，使得攝影測(cè)量技術(shù)得到了不斷的改進(jìn)與更新。在建筑工程測(cè)量過程中，采用攝影測(cè)量技術(shù)，需要相關(guān)的專業(yè)人士應(yīng)用專業(yè)儀器裝置來測(cè)量被測(cè)區(qū)，測(cè)量完成后將數(shù)據(jù)反饋到系統(tǒng)中進(jìn)行構(gòu)建模擬圖像，最終建設(shè)成完整的信息數(shù)據(jù)庫，從而提高建筑工程測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時(shí)，利用攝影測(cè)量技術(shù)能為被測(cè)區(qū)域數(shù)據(jù)、參數(shù)的選取提供便利，在一定程度上提高建筑工程測(cè)量工作的有序性。此外，利用攝影測(cè)量技術(shù)對(duì)建筑工程進(jìn)行測(cè)量時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)注意3 個(gè)方面：第一，對(duì)于數(shù)字影像的采集，主要是通過圖像處理的圖像控制器來完成的；第二，安排專業(yè)人員利用專業(yè)化設(shè)備對(duì)收集到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與整理，就能將攝影照片中的數(shù)字化信息高效地提取出來；第三，對(duì)提取出的數(shù)字化內(nèi)容進(jìn)行測(cè)繪，再對(duì)測(cè)繪好的數(shù)值進(jìn)行研究并整理，最后能在建筑工程設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用最終的測(cè)繪結(jié)果。此外，在實(shí)際工程測(cè)量操作過程中，要確定測(cè)量的坐標(biāo)軸和位置，而且后續(xù)的所有測(cè)量工作都要以該坐標(biāo)軸為中心來開展，這樣才能確保測(cè)量出來的信息數(shù)據(jù)符合實(shí)際的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)，要反復(fù)進(jìn)行測(cè)評(píng)，對(duì)比最終的測(cè)量信息，以提升數(shù)值的精準(zhǔn)性。另外，無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)可以規(guī)避傳統(tǒng)攝影技術(shù)限制，同時(shí)具有快速、靈活特點(diǎn)，二者結(jié)合組成傾斜攝影系統(tǒng)，能較高質(zhì)量地完成相關(guān)信息的獲取，因此可以從建筑物的不同方向來測(cè)量和展示其三維立體情況，同時(shí)識(shí)別地物的大小、屬性及具體位置，獲取建筑物自身的細(xì)節(jié)紋理，真實(shí)、準(zhǔn)確、快速地進(jìn)行數(shù)據(jù)重建，最終形成滿足要求的測(cè)繪產(chǎn)品。傳統(tǒng)作業(yè)方式與無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量工效比較如表1所示。

1.2 遙感測(cè)量技術(shù)

對(duì)于建筑工程測(cè)量中使用的遙感技術(shù)，其需要在高空的狀態(tài)下運(yùn)行，主要以飛行器、衛(wèi)星等作為載體，并將這兩種技術(shù)手段進(jìn)行有效的連接，從而提高遙感測(cè)量過程的穩(wěn)定性。如果測(cè)量高度較低，只需要利用一些低端的遙感測(cè)量設(shè)備便能完成信息收集。此外，在實(shí)際測(cè)量過程中，必須確保測(cè)量工作者具備較為熟練的操作技能，以進(jìn)一步合理地操作測(cè)量設(shè)備并獲得準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果[1]。如果工作人員的能力有所欠缺，不僅會(huì)降低工作效率，而且會(huì)因操作失誤對(duì)測(cè)量設(shè)備造成損壞。利用遙感技術(shù)完成測(cè)量工作后，要將信息數(shù)據(jù)及時(shí)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)中，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行整理和分析并最終錄入數(shù)據(jù)庫中，為工程后期的設(shè)計(jì)與建設(shè)提供便利。

表1 傳統(tǒng)作業(yè)方式與無人機(jī)傾斜攝影測(cè)量工效比較

2 攝影測(cè)量與遙感技術(shù)在建筑工程測(cè)量中的應(yīng)用意義

在應(yīng)用攝影測(cè)量和遙感技術(shù)測(cè)量建筑工程的過程中，其有關(guān)的信息數(shù)據(jù)主要是通過傳感器的感應(yīng)來獲得的，傳感器獲取相關(guān)的信息以后，第一時(shí)間將信息傳輸?shù)降孛婵刂婆_(tái)，操作人員利用相關(guān)軟件將數(shù)據(jù)進(jìn)一步生成電腦模型。攝影測(cè)量及遙感技術(shù)實(shí)際測(cè)量的范疇較廣，儲(chǔ)存規(guī)模大，實(shí)際測(cè)量效率高，測(cè)量準(zhǔn)確性高等。充分發(fā)揮攝影測(cè)量與遙感技術(shù)，不僅能在保證測(cè)量準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上縮短測(cè)量的實(shí)際時(shí)長(zhǎng)，提高測(cè)量效率，而且能降低工程測(cè)量的資金成本投入[2]。同時(shí)，在實(shí)地進(jìn)行測(cè)量期間，可以不需要測(cè)量工作者及其他設(shè)施抵達(dá)實(shí)地現(xiàn)場(chǎng)。這不僅會(huì)降低間接投入費(fèi)用開銷，還不會(huì)給工程周圍環(huán)境造成破壞。而且，利用遙感技術(shù)能對(duì)被測(cè)量區(qū)域周圍的狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。此外，如果測(cè)量環(huán)境遭受破壞的力度較大，就會(huì)給工程測(cè)量工作的順利開展帶來一定的難度。如果采用傳統(tǒng)的人工測(cè)量方法，將很難順利完成任務(wù)，即使完成任務(wù)，所測(cè)量的數(shù)據(jù)結(jié)果也不夠準(zhǔn)確。而利用攝影測(cè)量與遙感技術(shù)能有效應(yīng)對(duì)較為復(fù)雜的測(cè)量工況，獲得精準(zhǔn)的測(cè)量結(jié)果。

3 建筑工程測(cè)量中攝影測(cè)量和遙感技術(shù)的應(yīng)用措施

3.1 資料勘探技術(shù)

在資料勘探方面，主要涉及地質(zhì)知識(shí)、時(shí)空技術(shù)、位置系統(tǒng)及可視化技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域。當(dāng)前，資料勘探技術(shù)的運(yùn)用極為廣泛，存在種類豐富等優(yōu)點(diǎn)，能為工作人員開展數(shù)據(jù)整理、影像查看、地理信息系統(tǒng)中影像數(shù)據(jù)讀取等工作提供便捷條件，減少工作流程的煩瑣程度。不僅如此，技術(shù)人員在專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中融入先進(jìn)的資料勘探技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)數(shù)據(jù)提取和分析功能進(jìn)行拓展與改進(jìn)，按照不同光譜的屬性合理優(yōu)化光譜分類技術(shù)，以有效提升計(jì)算機(jī)對(duì)影像及數(shù)據(jù)的讀取速率[3]。不僅如此，將該技術(shù)及地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫內(nèi)的資源予以有效的融合，能在建筑工程測(cè)量過程中提高對(duì)被測(cè)量區(qū)域等方面相關(guān)資料信息的獲取速度。

3.2 航空遙感影像技術(shù)

工作人員在對(duì)建筑工程進(jìn)行測(cè)量時(shí)，利用遙感影像技術(shù)，能對(duì)被測(cè)量區(qū)域的信息進(jìn)行收集整理分析并儲(chǔ)存，再將初步處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綄I(yè)軟件和設(shè)備中進(jìn)行處理，最終能將相關(guān)的測(cè)量信息數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在軟件中，從而為工作人員后期查閱相關(guān)的信息數(shù)據(jù)提供便利。此外，在獲取信息的過程中，主要是通過利用非接觸式傳感器來完成的。而在對(duì)獲取的信息進(jìn)行處理時(shí)，主要通過數(shù)字法和解析法來將信息中的有效價(jià)值信息予以提取。所以，航空遙感測(cè)量技術(shù)具備極高的應(yīng)用價(jià)值。此外，在建筑工程測(cè)量行業(yè)，相關(guān)的工作人員利用遙感技術(shù)可以對(duì)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)圖像進(jìn)行整合，根據(jù)既定的比例予以放大或縮小[4]。

3.3 機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)

機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)的主要原理為將可被控制的激光光束在被測(cè)量區(qū)域的高空中發(fā)射，再對(duì)激光在高空中產(chǎn)生的反射及折射現(xiàn)象予以進(jìn)一步掃描，接著解析反射激光，就可以準(zhǔn)確定位被測(cè)量區(qū)域的地物。在采用機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)的過程中，工作人員必須同時(shí)采用空中定位與航空設(shè)計(jì)技術(shù)，如此一來，方可提升測(cè)量工作信息的精準(zhǔn)性及實(shí)際效率，進(jìn)而幫助工作人員提高查閱地物三維坐標(biāo)方位的效率。機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)具有測(cè)量效率高、反應(yīng)速率快以及測(cè)量結(jié)果精準(zhǔn)度高等優(yōu)勢(shì)[5]。在測(cè)量地面勘察點(diǎn)的過程中，由于勘察要求低，如果需要測(cè)量高層，就需要靈活控制飛行高度，從而提高數(shù)據(jù)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，同時(shí)能契合各個(gè)建筑項(xiàng)目結(jié)構(gòu)的要求，最終為建筑項(xiàng)目持續(xù)化運(yùn)作奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

在工程測(cè)量技術(shù)的依托下，推動(dòng)工程測(cè)量工作向數(shù)字化、智能化、現(xiàn)代化方向轉(zhuǎn)變。同時(shí)，攝影測(cè)量技術(shù)與遙感技術(shù)在工程測(cè)量工作中得到了廣泛的應(yīng)用，在一定程度上提高了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和效率。因此，建筑工程企業(yè)要時(shí)刻關(guān)注測(cè)量技術(shù)行業(yè)的最新研究成果，在利用攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的同時(shí)要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，對(duì)相關(guān)的測(cè)量技術(shù)進(jìn)行不斷的改進(jìn)與創(chuàng)新，才能為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)建筑工程測(cè)量行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。