浅谈工程测量与三维测绘技术的发展

施文亮 汤华凯

摘 要：在信息科技不断发展的背景下，各个行业也加强了对现代科技的运用。在公衡测量中，应用现代信息技术能够提高测量的准确度，为工程项目的设计、施工等提供数据支持，提升项目建设的质量和可行性。为此，就工程测量和现代三维测绘技术的应用和发展进行探讨。希望论文的提出能够为相关的学者和工作人员发挥一定的参考价值。

关键词：工程测量；三位测绘技术；发展

引言

工程测量技术作为施工建筑的最关键的标准，在这个技术时代，不仅在工程建造方面起着引领作用，同时还被广泛使用在资源探测等其他领域，本文即对三维测量和工程测量技术进行了简单分析。

一、工程测量与三维测绘技术概述

1.1工程测量概述

工程测量指的是工程建设在设计规划、施工以及经营管理等阶段进行的测量工作。在工程的设计规划阶段，要求提供完整可靠的地形材料；在工程的施工阶段，要按照规定的精度进行定线放样工作；在经营管理阶段，要进行建筑物的变形观测，对建筑物的稳定性进行科学的判断，在保证工程质量和安全使用的同时，对设计理论和施工方法的正确性进行验证。工程测量的工作内容比较广泛，主要包括城市测量、铁路和道路测量、输电线路和工业建设设计测量等。

1.2三维测绘技术概述

三维测绘技术就是通过测量目标的空间三维坐标，确定三维目标的空间位置、几何形状和空间姿态，对目标进行三维重建并尽可能真实地在计算机上再现目标的技术。从目前的情况来看，我国的三维测绘大多属于2+1维理论建立起的三维测绘体系，即利用二维确定目标的平面位置，一维确定目标的高度。

二、三维测绘技术在工程测量中的应用

2.1城市规划方面

随着社会经济的不断发展，城市化水平不断提高，对城市发展有了全新的定位和规划。尤其是旧城改造规划方面，工程测量的地位和作用越来越突出，关系着城市的现代化建设。因而，为城市规划和工程规划服务的工程测量，应逐步实现三维测绘，为城市发展建设提供可靠依据。

2.2工程设计方面

三维设计是新一代数字化、虚拟化、智能化设计平台的基础，与传统的二维设计相比，三维设计使目标更加立体化、更形象化。在现代工程设计中，三维CAD软件已逐渐普及，其可以在现状图的基础上进行工程设计，并进行三维测绘的跟进。

2.3工程施工方面

在工程施工方面，对工程的施工技术要求越来越高，工程量和工程的复杂性随之增高。传统的施工方法已经无法满足现代工程的需要，现代工程，如鸟巢、水立方等大型建筑物的施工，通常采取立体式吊装式施工，传统的逐层施工已经无法满足。因此，工程施工方面也需要实现三维测量，为施工的各个环节提供相应的数据依据。

三、三维测绘技术的发展现状

目前三维测绘技术的发展现状主要表现为以下三个方面：全站仪、三维激光扫描仪与测量系统。第一，全站仪。作为一种比较标准的具有许多记录储存方式的多功能三维测量仪器，它可以同时测量角度与距离并且对直角与平角进行自动补偿，切记测量地面的水平程度会导致测量精度而受到较大程度的影响。第二，三维激光扫描仪。与全站仪一样，测量精度会因为测量地面水准面的变化而出现变化，但是它又区别于全站仪，在操作过程中，它不用依靠着测量地面的水平面便可以进行正常工作。除了这点之外，三维激光扫描仪因为其高精准密度、点位精度和扫描速度极快而被广泛称赞。第三，卫星定位测量系统。相同的是该系统在进行测量时，也和以上两种仪器一样，都会因为地面的水平面的不同导致准确精度不同。但是三维测量技术中的核心关键部分就是这个卫星定位测量系统，没有该系统的支撑，卫星定位测量系统并不能称得上一个完美的测量系统，倘若在测量过程中以地心直角坐标系中的三维坐标作为辅助，可以大大提高测量精度。

四、工程测量与三维测绘技术的发展

4.1工程测量的发展

（1）大型和精密工程测量与工业测量得到迅速发展随着我国经济的进一步发展，工业发展趋于自动化、集成化和智能化，对工程测量技术提出了进一步的要求。为了保证工业的顺利发展，使先进的理论得到进一步实施，并确保生产中的安全和质量，需要采用特殊方法保障测量精度，在这种情况下，特种精密工程测量和工业测量应运而生。在工业和其他领域的强烈要求和推动下，精密工程测量和工业必将得到飞速的发展。

（2）激光测量技术。激光测量技术是工程测量领域的一项十分先进的测量手段，近年来，随着科学技术的不断发展，激光测量技术也得到了很大程度的突破，已经由原来的静态测量转化为动态跟踪测量，并且在三维立体领域应用最为广泛。相较于其他测量技术，三维激光测量技术可以快速、准确地捕获目标的三维坐标，并建立相应的数据模型，如此高效的测量手段成为业内人士关注的焦点。另外，三维激光测量技术还可以体现信息技术的优勢，如数字化、智能化等，使三维激光测量技术的研究和发展得到了更大程度的关注。

（3）卫星导航定位技术。卫星定位和全站仪集成技术在3D测量技术中得到了广泛的应用，同时也是工程测量技术未来发展的一个重点。传统的测量技术由于各方面的限制，不能保证精确度，并且在一些地区，如地表崎岖不平的地区，很难发挥其应有的作用。而微型导航定位技术不需要对地面进行控制，在不受遮挡的情况下，能快速进行测量，并且对温度、气候等因素表现出了良好的抗干扰性。因此，卫星导航定位技术GPS弥补了传统测绘技术的缺点，得到了广泛的应用。

3.2三维测绘技术的发展

首先，21世纪初是实现地图生产为主向地理信息服务为主的转变阶段，即向信息化测绘发展的阶段。信息化测绘是在网络环境下，充分利用空间技术和信息技术，实现快速灵活地为社会经济提供地理信息综合服务的一种现代化测绘模式，是继传统测绘和数字化测绘后，测绘技术发展的一个新阶段。它具有数据获取实时化、数据处理自动化、信息服务网络化、信息应用社会化等特征。在这样的形势下，三维测绘技术正向着高科技和数字化方向发展，其中“3S”技术是现代三维测绘技术的代表。“3S”是全球卫星定位系统（GPS）、遥感（RS）和地理信息系统（GIS）的合称。

其次，大地测量采用快速高精度空间定位技术，特别是GPS技术出现以来，逐步从静态大地测量发展到动态大地测量，作用范围从地球局部区域扩展到全球，研究对象从地球表面几何形态深入到研究地球内部物理结构及其动力学机制，使传统的大地测量理论和技术产生了重大变革。应用大地测量技术对地壳运动和海平面变化进行精确监测和研究，及时对因环境变化而产生的自然灾害做出精确预报将受到普遍的重视。

最后，地理信息系统在某些专业已经从实验阶段进入了市场推广阶段，即GIS系统已经面向市场，被广泛应用。计算机技术和通迅技术的迅速发展，使GIS向多样化和分布式处理迈进。在侧重信息存储、数据库建立、查询检索、统计分析和自动制图等基本功能的基础上，GIS逐步进入开发分析、评价、预测、决策支持模型以及增加智能化功能的发展阶段。光盘存储技术、可视化技术、多媒体技术在GIS中的应用也日益引人注目。

五、结束语

综上所述，工程测量技术的作用是不可忽视的，而在其基础过程上又所形成了一种新的技术，即三维测绘技术。我们应用三维测绘技术可以大大提高测量工作效率，并且在很多行业都能发挥其作用。尽管如此，我们仍然需要在工程测量与三维测绘技术方面继续努力，让其紧跟当前时代的潮流。

参考文献：

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[2]张李平.工程测量与三维测绘技术的发展分析[J].四川建材，2018，44（02）：63-65.