數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用分析

于鈺

(青島市勘察測(cè)繪研究院)

1 引言

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)可以準(zhǔn)確地對(duì)工程數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，為施工過(guò)程提供重要的參考依據(jù)，同時(shí)使施工過(guò)程更加地精準(zhǔn)。而且，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)具有精度高、易存儲(chǔ)等優(yōu)勢(shì)，這些優(yōu)勢(shì)非常符合工程施工的特點(diǎn)，能夠有效地保障工程的順利實(shí)施。

2 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的優(yōu)勢(shì)

2.1 測(cè)繪準(zhǔn)確率高

測(cè)繪準(zhǔn)確度一直以來(lái)都是工程施工過(guò)程中重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象，只有測(cè)繪準(zhǔn)確度達(dá)到了施工的要求，才能保障工程能夠順利實(shí)施。為了更加精確地進(jìn)行施工，可以采用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)。通過(guò)該技術(shù)對(duì)工程數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，一方面，該技術(shù)的測(cè)繪準(zhǔn)確率高，有利于對(duì)工程數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，使工程的施工過(guò)程更加地精準(zhǔn)；另一方面，與人工測(cè)繪手段相比，該技術(shù)可以有效地避免人工測(cè)繪帶來(lái)的誤差，在很大程度上提高測(cè)繪的精準(zhǔn)程度，為工程的實(shí)施提供重要的參考依據(jù)[1]。

2.2 數(shù)據(jù)保持完整

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)可以高效地完成工程數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)工作，能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速存儲(chǔ)，這一點(diǎn)與人工存儲(chǔ)方式相比，極大地提高了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)效率，進(jìn)而將主要工作放在數(shù)據(jù)分析上。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)可以有效地將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的終端中，再由計(jì)算機(jī)完成數(shù)據(jù)的分析與整理，極大地提高了工程測(cè)繪的速度，從而使施工圖的設(shè)計(jì)更加地精準(zhǔn)。

2.3 自動(dòng)化程度高

計(jì)算機(jī)是數(shù)字化測(cè)量技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)繪的重要組成部分。通過(guò)計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的分析能力，再結(jié)合專業(yè)的數(shù)據(jù)分析軟件，可以快速地對(duì)工程數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)有效地分析，而且數(shù)據(jù)的處理效率極高。再結(jié)合專業(yè)的繪圖軟件，可以很容易地完成工程圖的繪制，而且通過(guò)這種方式得到的工程圖更加地精準(zhǔn)可靠。

2.4 點(diǎn)位精度精準(zhǔn)

為了提高數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的點(diǎn)位精度，需要將該技術(shù)與GPS技術(shù)相結(jié)合，以此來(lái)完成工程平面之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)之間的測(cè)量。通過(guò)這兩種技術(shù)的相互結(jié)合，可以有效地避免工作人員到戶外進(jìn)行測(cè)量，工作人員只需通過(guò)兩點(diǎn)之間的定位即可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化的測(cè)繪。而且這種測(cè)量方式還可以有效地降低測(cè)量精度的誤差，保障點(diǎn)位測(cè)量的精度更加地精準(zhǔn)，從而使施工的質(zhì)量能夠得到更好的保障。

3 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用分析

3.1 貫通測(cè)量

在隧道挖掘之前，需要對(duì)隧道進(jìn)行貫通測(cè)量，如圖1所示。隧道貫穿施工時(shí)，需要在隧道的兩側(cè)進(jìn)行挖掘，當(dāng)貫通距離達(dá)到50m時(shí)，需要使用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)對(duì)隧道的貫通數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，以此來(lái)保障隧道的貫穿過(guò)程能夠順利進(jìn)行。例如：為了提高隧道貫穿的精準(zhǔn)度，需要對(duì)隧道的控制點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，從而保障隧道能夠順利對(duì)接?？刂泣c(diǎn)的測(cè)量通常采用三維坐標(biāo)的形式進(jìn)行標(biāo)注，這是因?yàn)樗淼赖呢炌ㄊ且粋€(gè)立體施工過(guò)程，通過(guò)三維坐標(biāo)可以更好地對(duì)施工特性進(jìn)行描述，使隧道的貫穿過(guò)程更加地精準(zhǔn)。當(dāng)隧道的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)采集完成后，可以應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)隧道的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)合專業(yè)的施工軟件，對(duì)實(shí)際的施工過(guò)程進(jìn)行模擬，并且不斷地對(duì)施工參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，保障制定更加科學(xué)合理的施工方案。

圖1 隧道貫穿測(cè)量

3.2 地表沉降檢測(cè)

通過(guò)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，可以有效地對(duì)地表的沉降情況進(jìn)行檢測(cè)，避免施工過(guò)程出現(xiàn)意外，并且保障工程的整體質(zhì)量。例如：地表沉降情況的檢測(cè)需要通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的距離通常在3m～5m之間，而且越接近工程的中間部位，監(jiān)測(cè)點(diǎn)間距也就越密集。監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置一般選在通視效果較好的斷面上，只有這樣基準(zhǔn)點(diǎn)的檢測(cè)才能夠更加地穩(wěn)固，同時(shí)便于對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。為了保障地表沉降情況的測(cè)量精度，斷面上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)一般不少于8個(gè)，但在實(shí)際測(cè)量當(dāng)中，監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)量需要視實(shí)際情況而定，對(duì)于一些非常重要的位置可以適當(dāng)?shù)卦黾颖O(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)量，以此來(lái)提高地表沉降情況判定的精準(zhǔn)程度，使其測(cè)量結(jié)果更加地精準(zhǔn)可靠[2]。

3.3 數(shù)字圖像處理

通過(guò)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)可以非常方便地對(duì)原始工程圖進(jìn)行處理，可以在很大程度上提高制圖的質(zhì)量效率，并且降低項(xiàng)目施工的成本。在項(xiàng)目施工過(guò)程中，對(duì)原始圖形進(jìn)行處理的成本非常大，尤其是一些早期的圖紙，處理起來(lái)任務(wù)量十分巨大。施工單位為了減少施工成本的消耗，通常會(huì)采用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)來(lái)進(jìn)行圖像處理，從而起到節(jié)約成本的目的。例如：在建筑施工過(guò)程中，為了使成圖的效果更好，一般會(huì)使用專業(yè)化的設(shè)備對(duì)原始圖像進(jìn)行掃描，并且應(yīng)用矢量化技術(shù)，將圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，再與實(shí)際的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，從而保障數(shù)字圖像處理的掃描精度，使這一數(shù)字化處理過(guò)程更加地精準(zhǔn)。此外，在制圖過(guò)程中，需要實(shí)時(shí)做好工程數(shù)據(jù)的收集工作，并且對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化處理，保障數(shù)據(jù)能夠與實(shí)際相符。

3.4 數(shù)字化地形處理

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)具有強(qiáng)大的地形處理功能，可以有效地通過(guò)數(shù)字化信息，完成工程地形的繪制，為工程的實(shí)施提供重要的保障。數(shù)字化地形處理需要通過(guò)RTK設(shè)備和全站儀來(lái)實(shí)現(xiàn)，RTK設(shè)備可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行測(cè)量，平面測(cè)量精度可以達(dá)到1cm～2cm，具有較高的測(cè)量精度。全站儀是一種光電測(cè)量設(shè)備，如圖2所示，采用三角測(cè)量的方法確定兩點(diǎn)之間的距離，最大測(cè)繪距離可以達(dá)到15km，測(cè)繪精度通常為±（5mm+2ppm）。例如：RTK設(shè)備和全站儀相結(jié)合可以準(zhǔn)確地對(duì)地形進(jìn)行數(shù)字化處理，RTK設(shè)備主要負(fù)責(zé)對(duì)地形信息的采集，將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收錄和整理，為數(shù)字化地圖的生成做好準(zhǔn)備工作。全站儀可以對(duì)RTK設(shè)備收集到的地形數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，從而降低測(cè)量誤差對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果的影響，以確保最終生成的數(shù)字化地形圖更加地準(zhǔn)確、可靠。

圖2 全站儀

3.5 航空數(shù)字化測(cè)量

在傳統(tǒng)的測(cè)量手段中，對(duì)于一些大型的工程很難進(jìn)行有效地測(cè)量，因?yàn)檫@樣的工程往往占地非常的大，而且還可能受到地形條件的影響，測(cè)量起來(lái)非常的不方便，因而十分耗費(fèi)人力和財(cái)力。為此，航空數(shù)字化測(cè)量方式可以很好地解決這一問(wèn)題。這種數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)需要借助計(jì)算機(jī)以及GPS技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，在使用過(guò)程中需要使用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)對(duì)地形進(jìn)行拍攝，再結(jié)合空間地理方面的知識(shí)對(duì)拍攝的圖像進(jìn)行數(shù)字化的轉(zhuǎn)換。待地形圖的數(shù)字化工作完成后，需要使用計(jì)算機(jī)對(duì)地形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。例如：利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)的強(qiáng)大處理能力，能夠有效地降低人工處理的工作量，同時(shí)可以在很大程度上提高測(cè)量的精度。而且，計(jì)算機(jī)還具備強(qiáng)大的存儲(chǔ)功能，在結(jié)合實(shí)際的地形特點(diǎn)后，可以方便地對(duì)地形圖進(jìn)行修改和加工，使用起來(lái)非常的方便[3]。

3.6 數(shù)據(jù)采集分析

數(shù)據(jù)采集工作對(duì)于建筑行業(yè)非常的重要，可以有效地保障建筑施工的精度，使建筑的施工過(guò)程更加地順利，同時(shí)還有利于提高建筑的質(zhì)量。例如：建筑的主體結(jié)構(gòu)在建筑本身起到了重要的支撐作用，通過(guò)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)可以有效地對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)的信息進(jìn)行采集，發(fā)現(xiàn)建筑主體結(jié)構(gòu)中的不足并且進(jìn)行改進(jìn)，從而提高建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。此外，通過(guò)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)還可以對(duì)建筑墻體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，利用測(cè)繪得到的墻體數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行受力情況分析，防止墻體由于承受壓力過(guò)大而發(fā)生傾斜，從而提高墻體的質(zhì)量以及穩(wěn)定性。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程實(shí)施中起到了關(guān)鍵性作用，為工程的實(shí)施提供了重要的數(shù)據(jù)參考，而且該技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)量，這一點(diǎn)在很大程度上解決了人工測(cè)量帶來(lái)的成本問(wèn)題，因而可以有效地提高工程施工的效率，保障施工過(guò)程更加地安全可靠。