工程测量与三维测绘技术发展探讨

张慧龙 临沂市房地产测绘院

对于建筑工程而言，其需要投入大量的资金方可建成，而且建筑工程能否得到科学的施工，将对其最终质量产生决定性的影响。因此，施工单位在进行施工过程中，往往为了避免工程项目出现质量问题而采取必要的测量手段，通过获取准确而科学的测量数据来保障工程项目施工的顺利进行。不过，在测量作业过程中往往会因各种因素的影响而不可避免地产生误差，当这种误差达到一定程度时，但会影响到测量数据的准确性，并由此造成施工作业质量难以达到预期，因此，必须要采取合理的控制策略来提高测量数据的准确性，最大限度地避免和降低各种因素给测量数据造成的不利影响。为此，以下便对基于工程测量过程中的精度影响因素及其控制策略进行深入分析。

一、当前测绘工程常用的测绘新技术

随着时代的进步，我国测绘工程事业也得到了急速发展尤其是测绘新技术的应用，更是极大的促进的测绘工程事业的进步。改革开放可以说是测绘技术发展的分割点，那是因为，在改革开放以前由于受各方面因素的影响，导致我国测绘技术主要是依赖于传统的测绘体系，而改革开放以后，随着越来越多的新测绘技术的引进以及信息时代的到来，极大的促进了测绘体系的变革。尤其是在科技飞速发展的今天，测绘技术有效的结合了计算机、卫星探测等高科技术手段，有效的提升了测绘的准确度和测量效率。就目前我国测绘新技术的发展来看，主要包括：①GPS技术，此测量技术用途较为广泛，因为其精准度较高，所以被广泛的应用在导航、测速、测时等多个方面，而且对于所测量数据更新及时且接收时间较短，所以可以实时监测被测物体而且可以有效的节省人力物力，提升高作效率。②GIS（地理信息技术）。该技术包含了多种智能化技术，并且其可以对所勘测地区的一系列环境信息数据进行收集，因此，此技术被广泛的应用在城市建设以及水利工程方面；③RS（遥感技术）。由于此技术的测量精度高，所以在工程测绘中发挥着举足轻重的作用，其主要是对待测绘物进行有效的特征信息收集，并对这些信息进行分析处理，从而提升信息的使用率。

二、工程测量与三维测绘技术发展

（一）三维激光扫描

三维激光扫描系统由配套软件、三维激光扫描仪等设备组成，具有测绘效率高、测量精度高、无接触性、主动化程度高等技术优势，做到了对单点测量方式的有效转变，采取高速激光扫描测量方式，可以在短时间内获取工程测量区内的各处点位三维空间坐标，随后，将已知三维空间点位信息导入配套数据库与软件中，即可构建测量对象的三维影像模型。扫描仪将基于激光测距原理，对测量对象的相关信息进行采集记录。随后，在所构建模型中复制各项数据点，直观地呈现测量对象的空间信息。与传统测绘技术相比，三维激光扫描仪可以同时对大量数据点进行采集、复制，还可以在无文档工作条件下，将测量对象的各类数据信息进行整合与编辑处理，将其转换为曲线数字模型。目前来看，三维激光扫描技术在城市建筑测量、大型结构测量、隧道工程测量、桥梁结构改建、地形测绘等领域中得到广泛应用。

（二）对测量仪器设备进行规范化使用

在运送及操作仪器设备时，加强对这些仪器设备的保护，并做好测量仪器设备的保护工作，以切实保障测量数据的精确度。可以说，为了确保工程项目质量，提高测量作业水平，就必须要将仪器设备规范化使用作为基础性工作。在测量作业过程中，操作人员需要合理设置测量仪器及设备，例如在放置仪器设备过程中，必须要保证地面的平整性，而且测量仪器所处的地点应具有较为开阔的视野，地表要较为坚硬，通过对测量仪器设备进行架设，以此保证测量仪器及设备所获数据的准确性。在对测量仪器设备进行规范化使用过程中，还应重视其校准及检验工作，在开始测量之前，需要按照相应的流程及规范来校准和检验设备，以确保这些测量仪器及设备能够正常使用。

（三）无人机倾斜摄影测量技术

无人机倾斜摄影测量技术主要利用无人机装载红外相机与数码相机，通过低空摄影采集地面信息、保证测量成图精度。该技术的实现包含以下五个流程：其一是相机标定，采用预检校方式复原相片与镜头的位置关系，在室内设有标定板、标定场，依据主距变化的方位元素获取畸变系数，实现对相机的标定处理，保证获取真实的地面图像；其二是图像定位，可基于PhotoModlerScanner等软件自动完成图像定位，选用滤波器进行图像预处理，保证获取图像间的相对位姿；其三是制定飞行计划，基于人工鱼群算法与DJIGO4软件导入具体的点坐标值，确定飞行高度、速度、路线、拍摄角度、拍摄频率等参数，由此规划出最优飞行线路，生成精确度较高的飞行区域边界值；其四是影像采集，可引入四旋翼无人机系统提高平台负载能力，支持多种高精度导航设备，优化地面分辨率等数据，提高影像采集质量；其五是表面三维重建与4D产品生成，在完成外方位元素的确认后，基于自动图像匹配技术重新建构场景，输出点云数据、调整点云密度，配合图像匹配算法自动选取特征点，保证生成精确点云。

三、结语

综上所述，在信息化时代背景下，各企业机构必须加强对三维测绘技术的应用力度，不断积累技术应用经验、完善技术理论体系、构建配套软硬件系统，为三维测绘技术的大规模推广普及提供基础条件。