建筑工程測量中數(shù)字測量技術(shù)運用研究

吳海兵

（貴州省建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，貴州貴陽 550081）

0 引言

在建筑工程施工過程中，測量工作是施工前提條件，也是最重要的一個環(huán)節(jié)。在測量工作中，數(shù)字化測量技術(shù)備受建筑企業(yè)青睞，并得到廣泛運用。這是由于數(shù)字測量是先進現(xiàn)代化技術(shù)，能夠?qū)y量對象模擬量數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，再通過計算機和數(shù)字技術(shù)提高測量精度，以保證數(shù)據(jù)可靠性。同時，數(shù)字測量有著不可比擬優(yōu)越性，不僅能提高建筑工程質(zhì)量，還可降低工程測量工作量，提高工作效率。

1 數(shù)字化測量技術(shù)

1.1 遙感技術(shù)

RS技術(shù)是利用數(shù)字攝影和傳輸處理，針對已經(jīng)接受外層測量信息，根據(jù)要求對地表物體進行有效識別和確立，且還能實現(xiàn)遠距離測繪。但這項技術(shù)運用較為復(fù)雜，是多種數(shù)字測量技術(shù)充分融合的體現(xiàn)。在建筑工程測繪工作中，通過利用遙感技術(shù)，能夠為建筑工程提供全面精準的數(shù)據(jù)，減少測繪工作時間，降低工作成本。同時，通過與其他測量技術(shù)共同運用，能有效擴大測量范圍，為建筑工程后續(xù)施工提供充足數(shù)據(jù)支持。

1.2 地理信息技術(shù)

GIS技術(shù)利用計算機系統(tǒng)，將地理信息顯示在屏幕上，測量人員能夠清楚明了認知到地理信息規(guī)律，便于測量人員對地理信息進行動態(tài)化檢測，可根據(jù)不同類別、級別管理各種地理信息，或者反復(fù)組合和分析地理信息。目前GIS技術(shù)應(yīng)用廣泛，不僅在工程測量中得到應(yīng)用，在土地治理、災(zāi)害檢測等方面也起到很大作用，能夠保證工程測量工作精度，有效提升測量工作效率。

1.3 全球衛(wèi)星定位技術(shù)

GPS技術(shù)是利用衛(wèi)星對測量目標進行精準定位，獲取相關(guān)數(shù)據(jù)信息。在建筑工程測量工作中，與傳統(tǒng)測量技術(shù)相比，GPS技術(shù)實現(xiàn)了操作簡單、定位精準、功能齊全、測量高效，充分發(fā)揮出信息技術(shù)優(yōu)勢，是目前測量工作中主流技術(shù)。對此，測量人員需要對此項技術(shù)具有充分認知，遵循操作規(guī)范要求進行有效操作，以實現(xiàn)測量工作便利高效。PTR技術(shù)是在GPS技術(shù)基礎(chǔ)之上形成，根據(jù)具體情況進行放樣，減少資源投入，提高工作效率，主要用于數(shù)字化測量工作中。

1.4 地圖數(shù)字化技術(shù)

地圖信息數(shù)字化處理是重要工作環(huán)節(jié)，需要消耗一定時間完成，并保證工程測量質(zhì)量和效率，從整體上提高測量工作水平。在工程測量工作中，此項技術(shù)能夠解決比例尺較大難輸入問題，通過操作掃描矢量化儀器，采用數(shù)字跟蹤方式輸入大比例尺地圖，實現(xiàn)數(shù)字化處理地圖中相關(guān)數(shù)據(jù)信息，如圖1所示，保證數(shù)據(jù)處理準確、高效、便捷，促進建筑工程順利進行。

圖1 大比例尺地形圖繪制

2 數(shù)字測量技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 數(shù)據(jù)實時處理

數(shù)字測量技術(shù)最顯著優(yōu)勢是實現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸動態(tài)化，在使用數(shù)字測量技術(shù)時，能夠?qū)y繪工作中檢測數(shù)據(jù)準確傳送至計算機中，通過快速處理測量數(shù)據(jù)，能夠?qū)?shù)據(jù)整合、繪制出3D模型結(jié)構(gòu)，將施工現(xiàn)場地形地貌顯示出來，為建筑工程地基、地表施工提供便利條件。同時，以往人工數(shù)據(jù)處理方式效率低下，并且在數(shù)據(jù)處理過程中，容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸不及時、檢測不精確、整合方式不正確等情況，影響工程測繪工作測量數(shù)據(jù)真實性，但數(shù)字測量技術(shù)能夠避免此類問題出現(xiàn)，從而提高建筑工程整體質(zhì)量[1]。

2.2 測繪成本更低

與數(shù)字測量技術(shù)配套的軟件系統(tǒng)、硬件設(shè)備容易獲取，軟件系統(tǒng)可以通過互聯(lián)網(wǎng)資源獲取，依靠網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫實時更新，保證信息獲取準確性、實時性。硬件設(shè)備則通過對以往測量設(shè)備進行調(diào)整，不需要動用工程資金購買新測量設(shè)備，便能夠有效降低建筑工程預(yù)算成本。

2.3 技術(shù)靈活應(yīng)用

在不同施工環(huán)境，建設(shè)要求下，數(shù)字測量技術(shù)都能得到充分運用，具有極強的適應(yīng)性和靈活性，符合當(dāng)今建筑工程復(fù)雜性、多發(fā)性特點。同時，針對人工難以獲取數(shù)據(jù)，也能夠準確獲取和分析；或者實際測量需求超過數(shù)字測量技術(shù)范圍時，通過修改軟件系統(tǒng)便可達到測量目的，并將測量位置數(shù)據(jù)真實反映出來。

2.4 保證后續(xù)工程順利開展

數(shù)字測量技術(shù)是現(xiàn)代化工程測量技術(shù)，在未來建筑工程建設(shè)中，是保證建筑工程順利進行的關(guān)鍵技術(shù)。工作人員通過運用數(shù)字測量技術(shù)，在計算機軟件幫助下能夠準確獲取施工現(xiàn)場地形地貌數(shù)據(jù)，并以此為依據(jù)繪制出施工現(xiàn)場圖紙，為建筑工程中規(guī)劃、設(shè)計、施工、驗收等環(huán)節(jié)提供了數(shù)據(jù)支持，有效提高測量工作效率，縮減工程工期。

3 數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的具體運用

3.1 在建筑工程測量定位中的運用

數(shù)字測量技術(shù)在建筑測量定位工作中是重要組成，從技術(shù)運用效果來看十分顯著，能夠有效保證建筑工程順利開展。GPS技術(shù)是測量定位工作的代表技術(shù)，與三維坐標數(shù)據(jù)檢測技術(shù)共同組成測量定位工作的應(yīng)用技術(shù)。這兩項技術(shù)主要根據(jù)靜態(tài)或動態(tài)的人造衛(wèi)星圖像資料，衛(wèi)星能夠為其提供實時、具體測量工作地點位置信息，以及施工現(xiàn)場環(huán)境變化情況等圖像資料，便于快速開展正確測量判斷，為建筑整體測量定位奠定堅實基礎(chǔ)，如圖2所示。同時，建筑企業(yè)應(yīng)根據(jù)不同地質(zhì)專業(yè)領(lǐng)域需求，逐漸完善數(shù)字測量技術(shù)應(yīng)用體系，保證建筑工程建設(shè)順利開展和進行，在工程項目中發(fā)揮著不可替代作用。

圖2 GPS測量設(shè)備

3.2 在建筑工程原圖處理中的運用

在建筑工程測量工作中，由于工程流動資金不充足，或者測量后數(shù)字地形圖紙尚未標明詳細施工要求等，工作人員需要對原圖像進行數(shù)字化處理。在此過程中，工作人員應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮出原圖極強的應(yīng)用效果，通過借助掃描錄入設(shè)備，以實現(xiàn)實用地圖快速獲取。這種操作方式主要分為兩種，手扶跟蹤數(shù)字化和掃描矢量化，雖然這兩種操作方法都具備一定的精確度和可行性，但經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后圖像精準度與原圖相比較，依舊存在明顯差距，這表明在原圖數(shù)字化處理過程中，依舊存在著一定誤差。對此，原圖數(shù)字化處理主要是針對上述情況，作出的一種暫時性應(yīng)急措施，只能簡單將地表及地上物體部分情況顯示在圖像中，不具備較強實用性。在數(shù)字化處理技術(shù)經(jīng)一段時間運用后，建筑企業(yè)發(fā)現(xiàn)直接對其運用存在著不科學(xué)方面，進而通過利用掃描矢量化來獲取數(shù)字圖，搜集施工現(xiàn)場實際信息，通過實地考核獲取的數(shù)據(jù)信息，對掃描圖上尚未詳細標明部分進行填充修補，對掃描圖與實際數(shù)據(jù)存在偏差部分進行修改糾正，能夠有效解決建筑工程實際施工過程中產(chǎn)生的各種問題[2]。

3.3 在建筑工程測繪工作中的運用

眾所周知，在建筑工程測繪這一領(lǐng)域中，具有極強的勞動強度，以及較高的工作質(zhì)量標準要求，傳統(tǒng)測量技術(shù)則難以完成此項工作，只有運用現(xiàn)代化數(shù)字測量技術(shù)，才能保證測繪工作順利開展。數(shù)字測量技術(shù)能夠通過電子經(jīng)緯儀、全自動化跟蹤全站儀等有關(guān)于數(shù)字測量儀器設(shè)備，做好建筑工程電子定位高效性和實時性，可在同一時間內(nèi)完成測量大數(shù)據(jù)采集工作以及施工現(xiàn)場環(huán)境自動繪圖[3]。由此不難看出，建筑企業(yè)通過運用數(shù)字化測量技術(shù)，不僅能提高建筑工程測繪工作效率，還一定程度上降低了測繪工作強度，提高了測繪工作質(zhì)量，實現(xiàn)數(shù)量與質(zhì)量雙贏。數(shù)字測量技術(shù)憑借其兩個特點，數(shù)字化和全自動化增強了建筑工程測繪工作精準度、為建筑工程安全施工、施工質(zhì)量保駕護航。從當(dāng)下建筑工程測量工作、測繪工作來看，通過廣泛運用數(shù)字測量技術(shù)，暗示了數(shù)字測量技術(shù)未來發(fā)展趨勢，將會成為建筑工程測量測繪工作中主要的技術(shù)手段。

3.4 在建筑工程變形監(jiān)測中的運用

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，數(shù)字測量技術(shù)自誕生后就立刻被礦產(chǎn)行業(yè)看重，充分運用到礦山測量檢測方面。在經(jīng)過長時間技術(shù)沉淀和發(fā)展完善過程中，數(shù)字測量技術(shù)已經(jīng)逐步走向成熟，以往許多缺點已經(jīng)在運用中被修正。在建筑工程施工領(lǐng)域廣泛運用前，已經(jīng)被運用眾多領(lǐng)域之中。其中，在建筑工程變形檢測工作中，數(shù)字成像測量技術(shù)備受建筑企業(yè)重視。工作人員通過使用計算機軟件提取測量工作中二維影像圖片等資料，分析在建筑物測量檢測工作中所獲取數(shù)據(jù)和參數(shù)，便可以客觀評價建筑工程沉降、傾斜或水平位移等建筑安全隱患[4]，如圖3所示。通過運用數(shù)字成像測量技術(shù)，極大程度上提高建筑變形檢測工作效率，確保監(jiān)測工作數(shù)據(jù)準確性。

圖3 建筑工程沉降監(jiān)測工作

3.5 在建筑工程數(shù)字地球中的運用

數(shù)字地球測繪可以說是測量技術(shù)，也可以是一種測繪方案。相比較在當(dāng)前測量工作中所獲取常用數(shù)據(jù)信息來看，兩者之間存在著較大差異性。這種測繪方式即要獲取建筑工程所處區(qū)域地理信息、水文條件、氣候特征等數(shù)據(jù)，還需要繪制出二維平面圖，以及構(gòu)建出三維空間結(jié)構(gòu)模型，以此來構(gòu)成全面地理信息數(shù)據(jù)。同時，建筑企業(yè)還應(yīng)當(dāng)細致了解建筑工程施工區(qū)域周圍環(huán)境特點，搜集和分析在三維空間結(jié)構(gòu)模型中，與建筑工程息息相關(guān)的實時數(shù)據(jù)信息，如民生生活、經(jīng)濟建設(shè)、交通條件、建筑物分布圖等，從經(jīng)濟、文化、人文、環(huán)境等角度全面了解建筑工程數(shù)據(jù)信息，如圖4所示，以此來繪制出一套完善的數(shù)字地球方案。在建筑工程施工方案設(shè)計環(huán)節(jié)，便可做到有所依據(jù)，借助測繪工作中完整數(shù)據(jù)分析圖像，將建筑工程最佳施工設(shè)計方案呈現(xiàn)出來，不僅提高建筑工程施工效率和整體質(zhì)量，也保證了施工現(xiàn)場安全施工。更為重要的是，在人文環(huán)境與生態(tài)環(huán)境協(xié)同設(shè)計中，促進資源和環(huán)境合理運用，提高資源利用效率，遵循了綠色節(jié)能施工理念，推動建筑企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

圖4 數(shù)字地球

3.6 建立精準可靠的信息數(shù)據(jù)庫

數(shù)字測量技術(shù)發(fā)展關(guān)鍵關(guān)節(jié)就在于建立完善信息數(shù)據(jù)庫，但數(shù)據(jù)庫建立則需要大數(shù)據(jù)作為支持。我國在大數(shù)據(jù)應(yīng)用和探索方面起步較晚，在測量數(shù)據(jù)匱乏條件下，限制了數(shù)字測量技術(shù)在工程測量工作中有效運用。同時，在實際工程測量工作中，容易受到人為因素或外界因素影響，需要技術(shù)人員及時更新和獲取數(shù)字測量技術(shù)和信息。通過充分運用數(shù)字測量技術(shù)，可以保證數(shù)據(jù)精確性，提高測量工作效率，保證工程項目建設(shè)質(zhì)量。

4 結(jié)語

綜上所述，數(shù)字測量技術(shù)在建筑工程中發(fā)揮著重要作用，通過對施工現(xiàn)場地面及周邊地表環(huán)境進行測繪，來獲取精準數(shù)據(jù)信息，促進了建筑工程穩(wěn)定開展。對此，建筑企業(yè)必須采取有效措施，推廣和探究數(shù)字測量技術(shù)在工程測量中運用，以促進建筑工程發(fā)展。