三維測繪技術(shù)與工程測量技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展研究

侯雷

摘要：近年來，隨著我國建筑行業(yè)的發(fā)展，工程項目的測量工作受到高度重視，需要采用先進(jìn)的技術(shù)手段完成測量工作，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，為工程建設(shè)提供可靠的信息支持。而三維測繪技術(shù)與工程測量技術(shù)體現(xiàn)出較高的應(yīng)用價值，需要加強對三維測繪技術(shù)與工程測量技術(shù)的研究，以便對其進(jìn)行合理應(yīng)用，促進(jìn)三維測繪技術(shù)與工程測量技術(shù)的不斷發(fā)展。因此，該文主要針對三維測繪技術(shù)與工程測量技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行分析研究，期望能為相關(guān)從業(yè)者提供一些可靠的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：三維測繪技術(shù)?工程測量技術(shù)?應(yīng)用分析??發(fā)展趨勢

中圖分類號：TU198????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Research?on?the?Application?and?Development?of?Three-Dimensional?Surveying?and?Mapping?Technology?and?Engineering?Surveying?Technology

HOU?Lei

（Changchun?Construction?Engineering?Survey，?Planning?and?Design?Co.，?Ltd.，?Changchun，?Jilin?Province，?130000?China）

Abstract：?In?recent?years，?with?the?development?of?China's?construction?industry，?the?measurement?of?engineering?projects?has?been?highly?valued，?so?it?is?necessary?to?adopt?advanced?technical?means?to?complete?the?measurement，?ensure?the?accuracy?of?measurement?results，?and?provide?reliable?information?support?for?engineering?construction.?The?three-dimensional?surveying?and?mapping?technology?and?engineering?surveying?technology?reflect?high?application?value，?and?it?is?necessary?to?strengthen?the?research?on?the?three-dimensional?surveying?and?mapping?technology?and?engineering?surveying?technology，?so?as?to?reasonably?apply?them?and?promote?the?continuous?development?of?three-dimensional?surveying?and?mapping?technology?and?engineering?surveying?technology.?Therefore，?this?paper?mainly?analyzes?and?studies?the?application?and?development?of?three-dimensional?surveying?and?mapping?technology?and?engineering?surveying?technology，?hoping?to?provide?some?reliable?reference?for?relevant?practitioners.

Key?Words：?3D?surveying?and?mapping?technology;?Engineering?surveyING?technology;?Application?analysis;Development?trend

在我國社會快速發(fā)展的背景下，各種新技術(shù)被應(yīng)用到工程測量領(lǐng)域，特別是三維測量技術(shù)和工程測量技術(shù)的應(yīng)用水平不斷提升，能夠有效提高工程測量的效率與質(zhì)量。三維測繪技術(shù)與工程測量技術(shù)應(yīng)用的價值較高，既能夠促進(jìn)工程測量的高效進(jìn)行，獲取準(zhǔn)確可靠的測量數(shù)據(jù)，也能夠為工程設(shè)計、工程施工提供更多的支持。雖然三維測繪技術(shù)與工程測量技術(shù)發(fā)揮出較好的使用效果，但是也要認(rèn)識到三維測繪技術(shù)與工程測量技術(shù)依舊存在一些不足，需要根據(jù)技術(shù)應(yīng)用情況對其進(jìn)行深入研究，促進(jìn)三維測繪技術(shù)與工程測量技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，使其能夠更好地服務(wù)于建筑行業(yè)。

1三維測繪技術(shù)概述

三維測繪技術(shù)體現(xiàn)出傳統(tǒng)工程測量技術(shù)不具備的優(yōu)勢，可以將數(shù)字三維與計算機技術(shù)結(jié)合起來，有效提高測繪工作的效率與質(zhì)量。在應(yīng)用三維測繪技術(shù)時，首先就要將測量對象的三維坐標(biāo)確定，將三維坐標(biāo)作為依據(jù)，呈現(xiàn)出測量對象的形狀、位置、空間環(huán)境等情況。在建立測量物的時候，必須做好信息數(shù)據(jù)的傳遞，將其輸入計算機系統(tǒng)，之后借助計算機軟件完成三維坐標(biāo)的還原，對測量物的原貌進(jìn)行充分了解。目前，工程測量中經(jīng)常采用“2+1”維理論，主要就是在測量工作時，通過二維將測量物的平面位置確定，通過一維將測量物的高度確定。由于工程測量的發(fā)展不斷加快，要想滿足工程測量的要求，需要進(jìn)一步提升三維測繪技術(shù)，使其能夠更好地服務(wù)于工程測量[1]。如圖1所示，在三維測繪技術(shù)當(dāng)中，三維可視化技術(shù)在3DGIS、傾斜攝影測繪建模、BIM以及激光掃描建模等方面均具備顯著的應(yīng)用價值。

2.三維測繪技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展分析

2.1三維測繪技術(shù)的應(yīng)用

2.1.1三維激光掃描儀

在工程測量中，可以將三維激光掃描儀使用到其中，通過激光輻射建立三維坐標(biāo)，準(zhǔn)確定位三維坐標(biāo)的各項數(shù)值。通過對激光測距的原理進(jìn)行利用，以最快的速度完成三維坐標(biāo)的測量和定位。在工程測量中應(yīng)用三維激光掃描儀，其整個過程體現(xiàn)出以下特點。

（1）工作效率高。三維激光掃描儀是一種先進(jìn)的設(shè)備，該設(shè)備能夠以最短的時間完成激光掃描，對工程測量的速度進(jìn)行提升。（2）三維激光掃描儀具有體積小的特點，該設(shè)備的攜帶十分方便，且設(shè)備的操作比較簡單。（3）三維激光掃描儀能夠完成大體積測量物的測量工作，確保測量結(jié)果的精準(zhǔn)性，且長距離測量的需求也能夠得到滿足。（4）三維激光掃描儀具有較高的技術(shù)含量，能夠規(guī)避大地水準(zhǔn)面的不利影響，獲得準(zhǔn)確的測量結(jié)果[2]。

2.1.2全站儀

在工程測量中，可以將全站儀使用到其中，借助這一設(shè)備從不同的角度和距離進(jìn)行測量，可以保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確度。在工程測量中應(yīng)用全站儀，其整個過程體現(xiàn)出以下特點：（1）能夠?qū)?zhǔn)確、清晰的數(shù)據(jù)自動顯示出來；（2）能夠采用多種方法完成數(shù)據(jù)的記錄和數(shù)據(jù)的存儲；（3）能夠彌補測量水平角和測量垂直角方面存在的不足；（4）在應(yīng)用全站儀的時候，具有豐富的應(yīng)用程序，能夠滿足工程測量各方面的需要。雖然全站儀體現(xiàn)出較好的使用效果，也要考慮到大地水平面產(chǎn)生的影響，否則將影響到工程測量的準(zhǔn)確度[3]。為發(fā)揮全站儀的優(yōu)勢，應(yīng)充分考慮到工程測量的實際情況，以便合理運用全站儀進(jìn)行測量。

2.1.3近景攝影測量

目前，近景攝影測量被廣泛應(yīng)用到工程測量領(lǐng)域，對提高測量工作的質(zhì)量起到了較好的積極作用。在應(yīng)用近景攝影測量的時候，常用的儀器包括了格網(wǎng)測量攝影機、高端數(shù)碼測量相機等，整個測量過程體現(xiàn)出以下特點：（1）數(shù)據(jù)采集需要的時間短，能夠提高測量工作的效率；（2）可以適應(yīng)各種環(huán)境的測量工程，突破測量環(huán)境的限制，使測量工作順利完成；（3）能夠?qū)y量對象進(jìn)行動態(tài)測量，通過跟蹤移動測量了解測量對象的整體情況。與一般測量技術(shù)相比，近景攝影測量具有測量范圍大、準(zhǔn)確性高等優(yōu)勢，可以提高工程測量的工作水平[4]。

2.2三維測繪技術(shù)的發(fā)展趨勢

三維測繪技術(shù)在工程測量中體現(xiàn)出較大的優(yōu)勢，為發(fā)揮三維測繪技術(shù)具有的整體價值，應(yīng)加強對這一技術(shù)的研究，促進(jìn)三維測繪技術(shù)朝著更好的方向不斷發(fā)展。三維測繪技術(shù)的發(fā)展趨勢如下：（1）三維測繪技術(shù)與通信技術(shù)、計算機技術(shù)有效融合，進(jìn)一步完善地理信息系統(tǒng)，使其具備更多的功能，方便進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的儲存，構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，為測繪工作提供可靠的信息支持；（2）基于3S技術(shù)的測繪技術(shù)，使測繪工作的數(shù)字化水平不斷提升，能夠提高工程測量的精度，降低決策管理的工作難度；（3）通過大地測量技術(shù)對海平面的變化、地殼運動進(jìn)行實時監(jiān)測，及時做出預(yù)警預(yù)報，對建筑結(jié)構(gòu)受損進(jìn)行預(yù)防，確保建筑使用安全，維護建筑使用者的生命安全與財產(chǎn)安全。

3工程測量技術(shù)分析

近年來，隨著建筑工程的持續(xù)發(fā)展，工程規(guī)?；内厔菰郊用黠@，在工程建設(shè)中必須嚴(yán)格做好測量工作，為工程施工提供可靠的信息支持。在工程測量中，應(yīng)做好工程項目的測量與定位，促進(jìn)工程項目的順利開展。為發(fā)揮工程測量技術(shù)的作用，需要充分考慮到建筑行業(yè)的發(fā)展情況，結(jié)合工程的環(huán)境進(jìn)行綜合分析，合理應(yīng)用數(shù)字化測量技術(shù)。在工程測量中應(yīng)用數(shù)字化測量技術(shù)，能夠?qū)こ踢M(jìn)行合理性、系統(tǒng)性分析，且能夠深入分析相關(guān)的信息數(shù)據(jù)，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性[5]。

4工程測量技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展分析

4.1工程測量技術(shù)的應(yīng)用

4.1.1確保測量目標(biāo)的精準(zhǔn)性

目前，工程測量技術(shù)的發(fā)展不斷加快，可以采用數(shù)字化測量技術(shù)獲取可靠的測量數(shù)據(jù)，這一技術(shù)體現(xiàn)出較高的精準(zhǔn)性，能夠彌補傳統(tǒng)測量技術(shù)的不足，提高測量工作的效率，為工程施工的開展提供充分有效的支持。在應(yīng)用數(shù)字化測量技術(shù)的時候，可以保證工程測量的有序進(jìn)行，順利完成各個方位的測量工作，確保測量工程的效率及質(zhì)量。在數(shù)據(jù)采集中，可以借助全站儀來計算坐標(biāo)位置，減少人為因素造成的問題，避免出現(xiàn)測量誤差，使測量結(jié)果的精確度得到保障。在應(yīng)用數(shù)字化測量技術(shù)的時候，可以借助儲存器保存測量數(shù)據(jù)，以此確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及安全性，且能夠有效提高測量的效率，降低測量工作的復(fù)雜程度[6]。

4.1.2通過自動化提升操作性能

在應(yīng)用數(shù)字化測量技術(shù)的時候，應(yīng)充分認(rèn)識到這一技術(shù)的自動化程度高，需要與計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，保證測量工作的順利完成。通過計算機技術(shù)對測量對象的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，整個過程借助自動化軟件進(jìn)行處理，提高信息數(shù)據(jù)的處理效率。在數(shù)字化測量技術(shù)的實施中，可以借助軟件控制整個測量過程，且這一技術(shù)具有較高的穩(wěn)定性及安全性。在工程測量中應(yīng)用數(shù)字化測量技術(shù)，能夠利用軟件系統(tǒng)對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行自動識別，實現(xiàn)對測量對象的準(zhǔn)確定位，確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，提升地圖的美觀性。通過發(fā)揮數(shù)字化測量技術(shù)的優(yōu)勢，能夠借助自動化操作來消除人為因素的影響，減少測量中的誤差，對工程測量的效率與質(zhì)量進(jìn)行提升，使工程施工得以順利開展[7]。

4.1.3圖形信息更加豐富多樣

地圖分析是工程測量中的一個重要環(huán)節(jié)，這一過程發(fā)揮數(shù)字化測量技術(shù)的優(yōu)勢，能夠通過一種立體化的形式將地圖分析呈現(xiàn)出來。在應(yīng)用數(shù)字化測量技術(shù)的時候，可以充分利用計算機信息技術(shù)，將地圖坐標(biāo)、相關(guān)的信息數(shù)據(jù)通過一種立體化的形式展示出來，幫助工作人員了解工程情況。其次，在應(yīng)用數(shù)字化測量技術(shù)的時候，能夠?qū)⑿畔?shù)據(jù)準(zhǔn)確描述，還可以將地理位置上的關(guān)鍵單位及各個特殊的節(jié)點展示出來。在地圖繪制工作中，借助數(shù)字化測量技術(shù)能夠?qū)F(xiàn)實環(huán)境與地圖的差異呈現(xiàn)出來，確保圖形信息的豐富完整。將數(shù)字化測量技術(shù)的優(yōu)勢出來，有利于促進(jìn)工程測量和地圖繪制等工作的有效進(jìn)行[8]。

4.2工程測量技術(shù)的發(fā)展趨勢

4.2.1工程測量技術(shù)的精準(zhǔn)度不斷提升

在工程測量不斷發(fā)展的情況下，工程測量技術(shù)面臨著更高要求，需要進(jìn)一步提升工程測量技術(shù)的精準(zhǔn)度。隨著經(jīng)濟與科技的持續(xù)發(fā)展，各種新型的測量儀器被應(yīng)用到工程測量中，對提高工程測量水平起到了較好的積極作用，比如精密激光測距儀、電子經(jīng)緯儀、光電測距儀等，這些都是礦山測量、線路測量、地籍測量、工程竣工測量、城市工程測量中比較常用的測量儀器，可以有效提高測量的精度，彌補傳統(tǒng)測量儀器的不足。

4.2.2工程測量技術(shù)的自動化程度不斷提升

在信息技術(shù)與測量技術(shù)融合發(fā)展的情況下，工程測量的自動化水平不斷提升，能夠有效提高測量的效率，降低測量的人力成本。在大比例尺的地形測繪工作中，若是依舊采用傳統(tǒng)的測量技術(shù)，不僅會影響到測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量，也無法保證測量工作的效率，帶來較大的人力成本。但是將電子平板測繪技術(shù)、數(shù)字化測圖系統(tǒng)、GPS-RTK技術(shù)（如圖2所示）和自動跟蹤全站儀應(yīng)用到工程測量中，可以形成一體化的測繪作業(yè)，將數(shù)據(jù)的采集與處理、圖形編輯、自動成圖幾個環(huán)節(jié)有效銜接，以便進(jìn)行自動化設(shè)計，構(gòu)建地理信息系統(tǒng)和測量數(shù)據(jù)庫。

4.2.3測量機器人應(yīng)用

目前，測量技術(shù)與AI技術(shù)相結(jié)合，形成了功能先進(jìn)的測量機器人，能夠?qū)⒐こ虦y量的范圍擴大，更加快速地完成測量數(shù)據(jù)的處理，強化圖形處理的能力。將測量機器人應(yīng)用到工程測量中，可以替代測量人員完成一些繁瑣的工作，在保證測量質(zhì)量的同時，提高測量工作的效率，確保工程測量的安全進(jìn)行[9]。

5三維測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用分析

通過以上分析可知，三維測繪技術(shù)與工程測量技術(shù)在建筑領(lǐng)域體現(xiàn)出較高的使用價值，要想發(fā)揮兩者的優(yōu)勢，促進(jìn)三維測繪技術(shù)與工程測量技術(shù)的不斷發(fā)展，則必須了解三維測繪技術(shù)與工程測量技術(shù)在城市規(guī)劃、施工管理等工程活動中的使用情況，以便做出合理的改進(jìn)，使其能夠更好地服務(wù)于建筑行業(yè)。

5.1城市規(guī)劃

在新城改造、老城拆遷等工程中，需要將相關(guān)的信息數(shù)據(jù)整合起來，之后根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行建筑布局。工作人員可以利用三維測繪技術(shù)對建筑物的基本特征進(jìn)行了解，對道路及綠化布局的情況進(jìn)行分析，合理劃分工業(yè)區(qū)、住宅區(qū)和商業(yè)區(qū)，有效提高測繪效率，滿足建筑規(guī)劃的要求。例如：應(yīng)用3D?Stamp?GIS軟件，輔助工作人員進(jìn)行三維城市規(guī)劃審批，對多項空間數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范利用，將GIS技術(shù)、VR技術(shù)、數(shù)據(jù)庫、RS技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)三維可視化的管理應(yīng)用平臺，方便對城市規(guī)劃進(jìn)行審批和管理。還可以利用紅外分析、方面對比、統(tǒng)計查詢等功能，使城市規(guī)劃建設(shè)管理得以順利進(jìn)行[10]。

5.2施工管理

三維測繪技術(shù)與二維測繪技術(shù)相比，能夠體現(xiàn)出更強的專業(yè)性，且綜合效率高、精度值高、適用范圍廣，可以將其應(yīng)用到順序施工和平行施工中，建立各個構(gòu)件的空間形態(tài)，杜絕構(gòu)件碰撞造成的返工。施工管理中具有施工進(jìn)度、安全、質(zhì)量等多個控制要素，且施工規(guī)模不斷擴大，使施工管理工作難度顯著提升。將三維測繪技術(shù)與信息管理系統(tǒng)相結(jié)合，能夠?qū)κ┕と^程進(jìn)行管理，及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，使現(xiàn)場施工得以順利進(jìn)行。

6結(jié)語

綜上所述，三維測繪技術(shù)與工程測量技術(shù)對工程項目的開展有著極為重要的影響作用，需要充分認(rèn)識到三維測繪技術(shù)與工程測量技術(shù)具有的重要價值，提高對三維測繪技術(shù)與工程測量技術(shù)的掌握程度，結(jié)合工程情況對其進(jìn)行科學(xué)應(yīng)用，提升三維測繪技術(shù)與工程測量技術(shù)的應(yīng)用效果。同時，需要對三維測繪技術(shù)與工程測量技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行充分了解，不斷積累技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗，結(jié)合工程測量的需要對其進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)一步促進(jìn)三維測繪技術(shù)與工程測量技術(shù)朝著良好的方向不斷發(fā)展。

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