工程测量与三维测绘技术的发展探究

孙瑞沣

（兰州市城市建设设计院，兰州730050）

1 引言

随着我国城市化发展的逐步加快，各行各业均迎来了极大的发展空间，建筑行业也不例外。工程测量技术是建筑工程施工过程中比较常见的一种施工技术，不论是设计规划，还是施工现场管理，甚至是后期维护阶段，工程测量技术均发挥着重要的作用。三维测绘技术是近年来被广泛应用于工程建设中的技术之一。随着应用的逐步广泛，三维测绘技术在工程测量过程中依然存在着一些不足之处，本文给予详细阐述。

2 工程测量技术和三维测绘技术

工程测量技术是工程建设过程中比较关键的技术之一，是测量作业不可或缺的一环。进行工程施工前，必须对该工程的相关数据进行准确的测量和定位，因为准确的测量结果对后期各项施工作业的顺利进行均有极其重要的影响。这就需要工作人员结合当前建设领域的实际情况进行综合考虑，应用数字化测量技术对工程项目的相关数据进行系统的、全面的分析，最终得出较为准确的测量结果。三维测绘技术对数字三维和计算机技术进行了融合，其立体性和科学性更强[1]。需要注意的是，在应用三维测绘技术时，首先要获得被测物体的三维坐标数据，接下来才能通过三维坐标呈现被测物的空间环境、形状以及在空间中的具体位置，然后利用计算机软件对三维坐标进行还原，帮助测量人员准确地了解、掌握测量物的原貌。目前，应用比较多的是“2+1”维理论，即先采用二维测量技术确定测量物的具体平面位置，然后再利用一维数据确定其具体高度。

3 工程测量技术的应用优势

3.1 提高了测量目标的精准性

数字化测量技术在传统测量技术的基础上进行了优化，其测量结果比较精准，能够为后期施工提供准确的技术支持。进行测量时，数字化测量技术能够进行有序测量，尤其对于一些测量难度较大的区域，能够简化测量过程，高质量地完成测量工作。在对信息的采集过程中，其主要利用全站仪精准地计算地物点坐标，从而有效降低了人为因素造成的测量误差，使测量数据的准确性得到了保障。另外，数字化测量技术还有效地实现了数据的保存，使数据的安全性更高[2]。

3.2 提高了测量的自动化程度

数字化测量技术最为显著的特点是有较强的自动化程度。该技术需要借助于网络通信技术以及计算机技术实现，通过计算机技术，测量人员能够使用一些自动化软件对测量目标相关的信息数据进行准确的分析，操作人员只需要对自动化软件进行实时操作和处理，提高了数据出具处理的效率。需要注意的是，操作人员还要对自动化软件的可靠性进行检测。由于该技术的安全性和稳定性都比较高，在工程测量作业中，可以通过软件系统对一些相关数据信息进行自动识别，再进行分析定位，使测量信息的准确性得到了保障。并且由于数字化测量技术大多为自动化操作，有效减少了人工操作造成的误差，同时测量水平和测量效率均得到了提升，保证了后续施工作业的顺利进行[3]。

3.3 得到的图像信息更加丰富

在工程测量过程中，地图分析是极其重要的环节之一，采用数字化测量技术能够通过对地图进行数字化分析，从而将其以一种立体化的形式清楚地呈现出来。该技术的应用充分发挥了计算机对数据的自动化处理能力，将地图坐标及相应的信息数据以立体且直观的方式呈现出来，同时还对相关数据信息进行了准确的描述。与此同时，数字化测量技术所展示出的信息数据还包括测量目标地理位置上所涉及的重要的地物、地貌以及相应的节点。测制地图的工作人员在进行地图绘制时，采用数字化测量技术能够进一步明确地图上所展现的信息与现实环境之间所存在的差异性，并结合具体的情况绘制出较为准确的施工图，所得到的信息更加完善。因此也可认为，工程测量中和地图绘制中有效地应用数字化测量技术，对提高测量结果有着极其重要的意义。

4 三维测绘技术的具体应用

4.1 三维激光扫描仪

工程建设过程中，操作三维激光扫描仪，充分利用激光辐射建立相应的三维空间地理信息坐标，从而对各项具体数值进行有效定位，该仪器能够迅速对三维坐标进行测量和定位，工作效率和测量速度均得到了提升。此种扫描仪体积比较小，携带比较方便，操作步骤比较简单，能够对一些大体积物体进行精准的测量，还能实现长距离的测量。在测量过程中有效地利用了激光射线进行测量，基本不会受到其他因素的干扰，因而使测量结果的准确度也比较高。

4.2 全站仪

工程建设过程中，全站仪的应用也充分应用了三维测绘技术，其准确度也比较高，尤其能够对不同角度、不同距离进行有效的测量。通过全站仪能够将较为清晰、准确的数据信息自动显示出来，并利用了多种不同的方法对数据信息进行了记录和存储，对于一些垂直角、水平角的测量中，全站仪发挥出了不可替代的作用。全站仪自身携带的程序比较丰富，能够较好地满足测量工作中的不同需求。但是，在实际测量过程中，如果测量水平面发生变化会对全站仪的测量结果造成一定的影响。所以，采用全站仪进行测量时，一定要对测量目标和可能影响测量结果的因素进行全面的分析，将全站仪的优势充分发挥出来，保证测量结果的准确性[4]。

4.3 近景摄影的测量

目前，近景摄影测量在工程测量中的应用也非常广泛。近景测量的仪器种类繁多，如日常生活中常见的数码测量相机、格网测量摄影机等，但是不论哪一种近景测量仪器，都能在较短的时间内完成一些较多数据信息的采集工作，并且此种近景摄影测量方式基本不会受到测量环境的影响，尤其在一些施工条件比较差的环境中进行工程测量时，此近景摄影测量技术是比较适用的。另外，这是因为近景摄影测量能够较好地实现动态测量，即对测量目标实施跟踪移动测量，准确性较高，并且测量范围较广。

5 工程测量技术和三维测绘技术的发展前景

随着城市规模化建设的发展趋势，传统的测量技术以及地图绘制技术已经远远无法满足城市建设的需求，这就需要相关人员进行更加深入的研究，以一种功能更加完善、准确度更高的定位测量技术促进城市建筑工程测量工作的高效进行。数字化测量技术是传统测量技术的优化产物，此种技术将实时监测技术、GPS 定位技术、互联网技术结合到一起，促进了工程测量工作的顺利进行。随着国家基础设施建设的不断深入，工程建设领域也会迎来广阔的发展空间，工程测量技术要发挥出更大的效用，必须加强其实效性及精准性的提升，这还需要相关专家以及学者加强对数字化测量技术的完善和优化，将智能化技术、全球卫星定位技术向着低门槛、高效能的方向进行优化。而三维测绘技术目前已经应用在了更加广泛的领域，但还需要相关研究人员不断加强对卫星技术、网络技术等与高科技技术的联合使用，将其与GPS 系统进行综合应用，将测量结果通过高质量的GPS 形式准确地呈现出来，从而促进我国建筑领域的长远发展。此外，还要加强对当前网络测量体系的革新及优化，希望在未来能为我国建筑行业的发展做出更大的贡献。

6 三维测绘技术在工程测量中的应用案例

在某铁路工程建设中，采用三维测绘技术进行工程测量时的测量作业内容包括勘察设计测量、施工测量，具体包括施工线路测量、放样测量、变形监测等。测量人员采用了数码航摄仪、机载激光雷达、地面激光扫描仪等进行了航摄作业，选取GNSS 接收机、全站仪、水准仪等对地面作业进行测量。采用三维激光扫描仪、遥感测量仪进行了测量，中间结合使用了倾斜测量法，对整个工程建设情况进行了全面的测量，测量结果较为准确，并且为后期施工提供了准确的指导依据。

7 结语

建筑工程施工的过程中，要保证各施工环节的高效完成，相关工程测量人员要科学、合理地应用工程测量技术和三维测绘技术，通过自动化的测量技术，有效减少人工操作所造成的误差，这些先进的测量技术虽然保证了测量结果的准确性，但是测量人员在应用过程中也要及时对所存在的不足进行分析，希望能够提出相应的改进意见，从而对测量技术的应用情况进行优化和调整，使其更好地服务于工程测量领域，为促进我国建筑行业的发展做好保障。