工程测量与三维测绘技术的发展分析

王思闯

中国建筑材料工业地质勘查中心浙江总队 浙江杭州 310000

1 三维测绘测量的概念

三维测绘测量会使用三维测绘定位技术确定待测地点的位置参数，从而获得观测量，建立起测量点和未知地点之间的联系。三维测绘定位的原理和传统的后方交会一样，如果已经知道三维测绘卫星的空间位置，站点的坐标确定，如果需要对站点的三维坐标进行确认，三维测绘接收只需要接收三颗三维测绘卫星发射的信号，就能够准确测量站点的距离，然后根据后方交会原理，确定站点的三维坐标[1]。

2 影响三维测绘技术在工程测量中精度的因素

2.1 公共点密度和分布

三维测绘控制网中的已知电的数量和位置都会对精度造成影响，公共点的密度越低，分散范围越大，就会导致控制点的数量减小，很难控制地区的高程，可能会无法满足测区范围的标准要求，导致高程整体拟合精度受到影响[2]。这些高程的影响因素，就造成了工程测量中三维测绘控制测量并不能达到预期的标准，从而严重影响到工程的质量，不利于后续建设。

2.2 大地高测量进度

使用三维测绘的时候会涉及到很多专业点，包括卫星钟差等等，都会导致测量精度受到影响。而且，流层、电离层都存在多路径效应，会导致卫星信号受到不良影响，导致误差出现。测量过程中，如果对选用的模型并不能够进行及时和全面的分析，也会出现数据处理的问题，导致对距离的计算精度降低。

3 三维测绘在工程中的应用

3.1 建立工程控制网

工程控制网是进行工程建设、管理和项目维护的基础，网型和精度都对工程项目的性质和规模有很大的影响。在工程控制网覆盖面积小，点位精度大的情况下，就会有很高的精度[3]。目前使用的方法一般是边角网。使用三维测绘定位的方法来对建立工程控制网，可以减少选择点，缩短作业时间，而且具有很高的测量精度。使用中，也有工程控制费用低的特点。使用该方法能够建立工程收集控制网，变形控制测控网等等。

在使用三维测绘技术建立控制网时，一般会使用到载波相位态差分技术，这样定位的精度甚至可以达到毫米级。使用三维测绘技术建立道路勘探、施工控制网具有明显的优势，因为施工控制网一般纵向距离长，横向距离窄。各个点之间并不需要通视，利用传统的三角锁和导线方案，能够敷设很长的三角锁，从而保证长距离的一致性。

3.2 RTK的碎步测量

RTK技术就是载波相位差分技术，通过对两个观测站的载波相位观测量进行处理，而获准确的距离计算。RTK系统包括两个部分，包括基准站和移动站，基本原理在于基准站会采集载波相位给用户发送，然后根据基准站的差分信息求差，计算用户的位置坐标。RTK技术可以使用在测绘地形图、地基土、房地产界址点等工作中，测量工作只需要将三维测绘接收机在特征点丧两秒左右，并且输入特征编码，就能够获得结果。然后将小区域的地形是和地物的特征舒服计算机，使用专业的软件就能够根据数据和素材成图。

4 三维测绘工程测量的局限性

4.1 建立工程控制网的局限性

在三维测绘技术得到应用之后，工程控制网的观测方法、数据处理方式都已经发生了很大的转变，很多工作的理论也发生了根本的变化。这些改观依然没有克服遮挡性地区对三维测绘技术的使用，影响了应用效果。例如在地下工程、隧道建设中可以使用三维测绘技术，但是在地下施工控制方案中就很难使用，因为地下并没有三维测绘信号。其次，如果在森林中施工，茂密的树木也会遮挡三维测绘信号，导致信号断断续续，难以计算出高精度的基线向量。如果建立工业区十字控制网，使用三维测绘技术的便捷程度也不如全站仪。所以，工程中使用三维测绘控制网也需要考虑到工程的情况，适当和传统技术结合才能获得准确的测量结果。

4.2 RTK技术的局限性

RTK技术可以对局部进行碎部测量，可以迅速获得碎部特征点的坐标，而且应用十分灵活。这种技术使用在开阔地区有很好的使用效果，十分方便。但是这种技术是不能代替全站仪的，也存在一定的技术局限。

5 有效使用三维测绘技术进行工程测量的策略

5.1 使用高程拟合法

使用数学方法进行高程的拟合，然后和三维测绘高程测量的结果进行分析，能够保证测量精度和专业性。一般在拟合的时候，首先需要建立一个数学曲面，进行大地水准的作业，这样才能够获得测量区域和控制点的高程。同时，也需要根据现场的地貌情况进行进一步的数据整理和分析，并且结合实际情况来使用适当的拟合方法。在运算的时候需要注意大地和地球之间的质量分布，这样才能够对高程的异常进行判断，并且提高展示效果。

5.2 结合传统技术进行测量

测绘工程需要在不同阶段使用不同的技术进行测量才能够获得准确的结果，比如在进行碎部的测量工作中，使用全站仪会具有比较大的优势。对于放样工程，需要了解现场的情况对技术进行选择，从而发挥出三维测绘技术的优势。

5.3 根据是承担项目的性质确定三维测绘接收机

测量工作需要考虑成本上的问题，如果承担比较大的工程，就可以使用精度比较高、性能较强的接收机，这些工程的预算比较充沛，而且对精度要求极高。但是如果工程规模比较小，并且对于精度的要求相对较低，就可以选择价格低廉、使用稳定的接收机。

6 结语

三维测绘技术有很大的优势，但是也存在一定的局限性，所以实际的工程测量中，需要根据实际情况来对技术做出选择。使用三维测绘技术的同时，也需要利用传统技术和三维测绘技术结合，发挥出不同技术的长处，提高测量精度。同时，也需要考虑成本问题，选择合适的三维测绘设备进行测量工作。