建筑工程測量中的數(shù)字測繪技術(shù)應(yīng)用

林華賢

廣州市園林房地產(chǎn)開發(fā)公司 廣東廣州 510000

相較于傳統(tǒng)測繪，數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)不僅測量結(jié)果較精確，還不會(huì)受到氣候條件的干擾，當(dāng)前該技術(shù)的適用范圍較為廣泛。

1 數(shù)字化測繪技術(shù)概述

隨著測量技術(shù)的不斷發(fā)展和各種制造工藝水平的不斷提高，測量中使用的各種技術(shù)和新儀器越來越多，它們的誕生和應(yīng)用在提升測量速度與精度的同時(shí)，還能從根本上更新測量的觀念和理念。數(shù)字化測繪技術(shù)包括“3S”技術(shù)、慣性測量系統(tǒng)、全站儀、三維激光掃描技術(shù)以及無人機(jī)航空攝影技術(shù)等，具有高自動(dòng)化、高測繪精度、數(shù)字化成圖等特點(diǎn)。如今，數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用可有效解決傳統(tǒng)測繪技術(shù)存在的弊端，為相關(guān)工作的順利開展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，若是將其應(yīng)用在建筑工程測量中，在起到有效決策作用的同時(shí)，還有改變傳統(tǒng)測繪方式、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測量、豐富渠道的效果。

2 建筑工程施工測量的特點(diǎn)

2.1 施工測量精度要求高

隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，復(fù)雜的建筑造型、龐大的建筑規(guī)模、上升的建筑高度都為建筑建造帶來了巨大挑戰(zhàn)。建筑人員要想按照設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的位置、尺寸和高度進(jìn)行施工，離不開準(zhǔn)確的測量。

2.2 施工測量技術(shù)要求高

由于高層建筑結(jié)構(gòu)超高，平面控制網(wǎng)和高程垂直傳遞距離長測站轉(zhuǎn)換多，測量累計(jì)誤差較大。高層建筑施工高空作業(yè)多，作業(yè)條件差，測量通視困難，高空架設(shè)儀器和接收裝置也比較困難，常需設(shè)計(jì)特殊裝置以滿足觀測條件，增加了高層建筑施工測量的技術(shù)難度。

3 數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)勢

建筑行業(yè)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)下實(shí)現(xiàn)了迅猛發(fā)展，經(jīng)濟(jì)實(shí)力與核心競爭力得到顯著提升。在此背景下，人們愈發(fā)重視建筑工程質(zhì)量問題。建筑工程測量工作作為建筑施工中的重點(diǎn)內(nèi)容，測量結(jié)果的準(zhǔn)確性直接影響建筑工程質(zhì)量和后期的使用性能，如果將數(shù)字化測繪技術(shù)應(yīng)用在建筑工程測量中，不僅能解決傳統(tǒng)測量工作中存在問題，還能提高測量效率和測量時(shí)間，保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

首先，應(yīng)用數(shù)字化測繪技術(shù)進(jìn)行建筑工程測量，可以保證工程項(xiàng)目測量的準(zhǔn)確性和實(shí)際工作效率，同時(shí)將測繪得來的數(shù)據(jù)信息存儲到相應(yīng)的系統(tǒng)中，方便相關(guān)人員隨時(shí)查看建筑工程測量數(shù)據(jù)，有針對性地調(diào)整建筑工程建設(shè)過程中遇到的問題，從而更好地彰顯數(shù)字化測繪技術(shù)在建筑工程測量中的作用效果。

其次，應(yīng)用數(shù)字化測繪技術(shù)進(jìn)行建筑工程測量，可以保證各部門工作人員在完全自動(dòng)的條件下開展建筑工程測量，這就可以避免建筑工程測量受到外在因素干擾，保證建筑工程測量的自動(dòng)化效果，確保建筑工程建設(shè)部門可以在短時(shí)間內(nèi)獲取準(zhǔn)確測量信息，以此實(shí)現(xiàn)建筑工程建設(shè)良性開展的目標(biāo)。

最后，將數(shù)字化測繪技術(shù)應(yīng)用到建筑工程測量時(shí)，還能確定建筑工程測量對象的平面位置，并對測量對象平面位置的表現(xiàn)形式和相關(guān)要求進(jìn)行綜合分析，然后利用各項(xiàng)分析結(jié)果確定建筑工程測量對象平面位置的優(yōu)化調(diào)整方案，避免因建筑對象平面位置不合理而影響建筑工程測量結(jié)果的準(zhǔn)確性[1]。

4 數(shù)字化測繪技術(shù)應(yīng)用流程

4.1 廣泛收集信息

借助電子經(jīng)緯儀、全站儀等現(xiàn)代化定位與實(shí)時(shí)測量設(shè)備，將所獲得的信息完全納入系統(tǒng)框架中，并在區(qū)域位置上增加一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)，利用坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算和獲取必要術(shù)的應(yīng)用過程中成為工程量數(shù)據(jù)計(jì)算的重要資料，結(jié)合GPS全球定位系統(tǒng)，精準(zhǔn)采集工程量測量區(qū)域動(dòng)態(tài)、靜態(tài)目標(biāo)的具體信息，通過相應(yīng)的途徑儲存在數(shù)據(jù)庫中，為工程測量工作奠定基礎(chǔ)。

4.2 信息數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用數(shù)字化地圖測繪技術(shù)制作3D模型涉及一系列廣泛的工程和測量技術(shù)，包括信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖像制作技術(shù)、定位技術(shù)和遙感技術(shù)，所有這些技術(shù)都具有自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢?；?D模型的建筑技術(shù)，廣泛應(yīng)用于建筑工程，獲取建筑工程各個(gè)方面的數(shù)據(jù)，在CAD軟件的支持下，可完成空間和軸視圖繪制工作。在建筑工程中，CAD軟件的虛擬操作功能還可用于圖像處理、變形處理和與所建立體模型相對應(yīng)的伸縮操作，這使得建筑模型更容易被識別。視覺三維圖的擴(kuò)展需要對擴(kuò)展角和目標(biāo)線的細(xì)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制，從而有效地降低3D模型的誤差概率。

4.3 數(shù)據(jù)庫完善

技術(shù)工程測量人員通過具體操作，根據(jù)需要向技術(shù)平臺傳送不同的信息，以加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫的儲存。同時(shí)，借助BIM建筑信息模型，實(shí)現(xiàn)對數(shù)字化地球測繪技術(shù)的實(shí)時(shí)指揮與監(jiān)管，并對過去的業(yè)務(wù)進(jìn)行質(zhì)量控制，以避免今后的使用出現(xiàn)問題。一旦監(jiān)測對象出現(xiàn)異常情況，可結(jié)合相關(guān)軟件向測量人員發(fā)出警報(bào)，從而避免數(shù)據(jù)信息出現(xiàn)偏差，對監(jiān)測工作效率和數(shù)據(jù)信息處理效果的提升具有重要意義。

5 數(shù)字測繪技術(shù)在建筑工程測量中的具體應(yīng)用

5.1 分析測量信息采集點(diǎn)

信息采集點(diǎn)的主要作用是展現(xiàn)建筑主體結(jié)構(gòu)，確保建筑工程測量工作建模的規(guī)范性和合理性。分析測量信息采集點(diǎn)時(shí)具體操作如下：一是建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要分析工程三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，結(jié)合三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)構(gòu)建軸線圖、平面圖以及立面圖。二是建筑結(jié)構(gòu)差異性測量時(shí)需要全面分析三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，對建筑工程測量主體有效劃分。如果建筑工程項(xiàng)目為混合結(jié)構(gòu)，可將墻體或者結(jié)構(gòu)柱劃分為工程測量主體。如果建筑工程項(xiàng)目為框架結(jié)構(gòu)，可將結(jié)構(gòu)柱或者外墻劃分為工程測量主體。三是在測量樓梯時(shí)需要收集全面的資料，包括階梯高度和長度、欄桿高度和長度等。

5.2 構(gòu)建數(shù)據(jù)測繪三維模型

采用CAD軟件處理特征點(diǎn)，并依據(jù)特征點(diǎn)之間的聯(lián)系用CAD軟件進(jìn)行連線，弄清楚所測量建筑工程的軸測線、俯視線。測量人員可以從畫線圖入手根據(jù)建筑軸線情況進(jìn)一步擬合并完善數(shù)據(jù)資料，修正建筑軸線數(shù)據(jù)。將建筑外部軸線作為擬合依據(jù)，不斷修正、對比并優(yōu)化建筑主軸線數(shù)據(jù)，提高建筑工程測繪工作效率。在構(gòu)建三維模型時(shí)測量人員也需要用到CAD軟件，借助CAD軟件上的虛擬操作，根據(jù)劃線圖確定墻壁土層、窗戶土層以及柱土層。其中在繪制土層時(shí)首先要建好圖形，確認(rèn)土層繪制無誤方能實(shí)體創(chuàng)建，并經(jīng)過渲染處理、拉伸處理以及陰影處理后構(gòu)建起三維立體結(jié)構(gòu)。借助CAD軟件繪制三維圖時(shí)可采用拉伸處理的方式。但是拉伸處理過程中需要測量人員全面控制好角度的正負(fù)情況以及繪制基準(zhǔn)對象的粗細(xì)[2]。

5.3 原圖處理中數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用

在工程測量工作中，如果數(shù)字地形圖不滿足特定要求，或者給定的要求不高并且項(xiàng)目資金不足，則可以將原始地圖數(shù)字化以充分利用原始地圖的價(jià)值。數(shù)字化原始圖像有兩種主要方法：矢量化掃描和數(shù)字化跟蹤。與手持式跟蹤的數(shù)字化相比，矢量化掃描有助于提高測量精度并有效提高工作效率，但是與原始圖像相比，通過矢量化掃描過程獲得的數(shù)字圖像的精度大大降低。這是因?yàn)閿?shù)字處理中會(huì)大概率存有錯(cuò)誤。

5.4 建筑測繪數(shù)據(jù)采集方法

建筑工程的所有環(huán)節(jié)都會(huì)用到數(shù)據(jù)，若該數(shù)據(jù)的價(jià)值含量較高，其會(huì)貫穿使用于整套施工中，適時(shí)指導(dǎo)工程建設(shè)。首先，在收集建筑主體數(shù)據(jù)時(shí)，采用數(shù)字化測繪技術(shù)可展現(xiàn)出項(xiàng)目內(nèi)部的多數(shù)數(shù)據(jù)，為后續(xù)施工環(huán)節(jié)奠定較好基礎(chǔ)。在建筑工程建設(shè)的初期，其搜尋到的數(shù)據(jù)信息要保證較高的準(zhǔn)確度，才能讓設(shè)計(jì)與施工人員了解其整體框架，在掌握建筑結(jié)構(gòu)后明確施工方向，繼而提升工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量。其次，通過對墻面信息的收集，施工人員可掌握影響建設(shè)的多類要素，專業(yè)測繪技術(shù)可完美采集墻面信息，并利用其內(nèi)部的計(jì)算機(jī)技術(shù)或大數(shù)據(jù)技術(shù)等詳細(xì)整理與分析其獲取的地面信息，掌握墻面可能用到的多項(xiàng)指標(biāo)，依照相關(guān)指標(biāo)為其設(shè)置對應(yīng)性壓力，從而保障后期施工的安全與質(zhì)量。最后，工作人員還需了解天花板的有效信息，在測量過程中及時(shí)整理與之相關(guān)的數(shù)據(jù)，如吊頂高度，只有保證吊頂高度，建筑物的整體高度才能確定，該項(xiàng)建筑工程才會(huì)在保證安全、質(zhì)量的同時(shí)增加外觀美觀[3]。

5.5 定位測量

建筑工程測量中，定位測量能夠保證建筑施工的準(zhǔn)確性，推動(dòng)后續(xù)施工的順利進(jìn)行。因此，測繪人員運(yùn)用數(shù)字化測繪技術(shù)進(jìn)行定位測量時(shí)，可運(yùn)用GPS技術(shù)進(jìn)行測量。研究發(fā)現(xiàn)，GPS技術(shù)具有全球覆蓋、全天候、三維定速定時(shí)高精度等優(yōu)勢，定位測量時(shí)，可實(shí)現(xiàn)全天（24h）測量，持續(xù)性的測量出建筑工程的定位數(shù)據(jù)。不僅如此，GPS定位測量的準(zhǔn)確度極高，避免或減少了定位信息的偏差，為建筑施工提供可靠的定位數(shù)據(jù)。有了數(shù)據(jù)的支持，建筑工程施工得以順利實(shí)施，施工過程中能夠正確使用施工技術(shù)，避免了定位上的問題。

5.6 變形監(jiān)測

在施工材料、人員素質(zhì)、氣候環(huán)境、施工技術(shù)等因素的影響下，建筑工程施工期間存在變形的可能，如墻體裂縫、地基下沉、高層建筑傾斜等，嚴(yán)重影響了建筑工程的安全性與穩(wěn)定性。為了避免或減少建筑施工期間出現(xiàn)的變形問題，需要做好變形監(jiān)測工作。其中，數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用可及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的變形問題，給予施工人員正確指引。通過實(shí)際應(yīng)用了解到，數(shù)字化測繪技術(shù)的變形檢測就是將二維成像信息輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，對建筑工程的變形數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析，獲得變形監(jiān)測數(shù)據(jù)后，及時(shí)告知施工人員，使其掌握變形信息，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析，然后做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。變形監(jiān)測在建筑施工中的應(yīng)用，在數(shù)字化測繪技術(shù)的作用下，能夠迅速、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)建筑變形問題，如裂縫、傾斜、地基沉降等，通過參數(shù)的調(diào)整防止變形的進(jìn)一步惡化，從而使建筑主體的安全性得到保障。

6 測繪技術(shù)發(fā)展方向展望

不同測量施工條件不一，對測量最終成效干擾存在一定的差異性，在測量施工較為復(fù)雜的區(qū)域，選用傳統(tǒng)測量技術(shù)難以保證精準(zhǔn)度，如水利建筑項(xiàng)目中，測量內(nèi)容多，施工環(huán)境較為復(fù)雜，若僅依附于人力，難以提升測量工作效率及質(zhì)量。充分應(yīng)用上述新測繪技術(shù)，可提升測量技術(shù)，且能保證測量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性?，F(xiàn)階段，測繪技術(shù)與傳統(tǒng)測量技術(shù)存在較大差異性，新測繪技術(shù)逐漸趨于數(shù)字化方向發(fā)展，未來也會(huì)在建筑工程中得到全面普及。隨著測繪新技術(shù)高速發(fā)展，其將成為單獨(dú)學(xué)科，依托航空、航天等多個(gè)平臺，獲取被測目標(biāo)實(shí)際位置、屬性及形狀等信息，測繪新技術(shù)為工程施工提供便捷。我國正處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型核心階段，建筑工程測量過程中，測量條件不盡相同，對測量人員專業(yè)素養(yǎng)提出新的要求，需高度重視測繪新技術(shù)推廣及應(yīng)用，加強(qiáng)對專業(yè)人員培養(yǎng)，打造新時(shí)代測繪人才隊(duì)伍，保證其具備專業(yè)知識儲備及熟練的操作技能，具有良好的職業(yè)素養(yǎng)，有助于掌握測繪新技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，為日后推廣及應(yīng)用發(fā)揮自身主觀能動(dòng)性。同時(shí)，企業(yè)應(yīng)適當(dāng)增加資金投入，提升測繪新技術(shù)應(yīng)用水平，確保工程項(xiàng)目質(zhì)量。此外，應(yīng)加強(qiáng)對測繪新技術(shù)完善，豐富系統(tǒng)功能，消除外界因素對測量結(jié)果干擾，提升測繪結(jié)果準(zhǔn)確性，為相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域提供技術(shù)支撐[4]。

7 結(jié)語

綜上所述，數(shù)字測繪技術(shù)與傳統(tǒng)測繪技術(shù)相比更具優(yōu)勢，建筑、交通、水利等應(yīng)用傳統(tǒng)測繪技術(shù)的情況較為多見。數(shù)字測繪技術(shù)在建筑工程測量中得到了更為廣泛的應(yīng)用，該技術(shù)使得建筑工程測量應(yīng)用服務(wù)逐漸完善，可滿足建筑行業(yè)發(fā)展的高要求。