数字化测绘技术在建筑工程测量中的应用探讨

尹海涛

（甘肃第四建设集团有限责任公司，甘肃 兰州 730060）

建筑工程中的测量工作是建筑工程设计、施工的重要数据保障，通过测量能够使设计人员和施工人员掌握施工现场的场地平整度、中心线、高程等关键数据，保证建筑工程的设计图纸与施工方案规划无误。为进一步提升数字化测绘技术在建筑工程测量工作中的应用效果，测量工作人员应积极提升自身技术能力，掌握数字化测绘技术的使用特点，为建筑工程整体施工提供保障。

1 数字化测绘技术的应用优势

将数字化测绘技术应用在建筑工程中的优势主要包括以下三点。①精度高。数字化测绘技术所使用的测量设备区别于传统测量设备，通过全站仪、GPS、数字测量摄影仪等设备，数字化测量所得出的数据结果与施工现场的实际数据误差可以控制在毫米级，为建筑工程的设计与施工提供数据保障。②自动化。数字化测绘技术尤其是绘制过程，通过计算机绘图软件的支持，能够自动完成对数据的计算处理以及自动成图，通过数字化测绘技术的应用，能够节约大量建筑工程测量工作所需要的人力、物力，且趋于全自动化的绘图过程能够缩减大量手绘时间，提高建筑工程的测绘工作效率。③包含海量信息。数字化测绘技术所形成的电子地图几乎不受测图比例尺的限制，因此，在电子地图中包含地形地貌、周边水系、建筑物等多种信息，甚至能够精确到某株绿色植物，其中包含的海量信息能够使建筑工程的设计与施工以更精细化的标准开展。

2 传统测绘技术的局限性

传统测绘技术的局限性可以归纳为以下三点。①工作效率慢。在建筑工程传统测量工作中，为保证测量数据的可靠性，需要多为测量技术人员组成测量小组，对施工现场展开全面测量，根据建筑工程的规模不同，测量工作的周期介于一周至两个月，较慢的工作效率会使建筑工程整体设计与施工进度受到影响。②测量结果可靠性不足。首先，传统测绘技术在测量时以观测测量为主，若观测点与观测目标物之间存在阻碍，会导致观测效果受到影响，并最终影响观测结果。其次，传统测绘技术所绘制的地图精度较低，由于使用平板仪的对中都采用锤球对中，这也是传统测绘技术绘地图对中精度不高的主要因素。③便携性较差。传统测绘技术所使用的测绘设备普遍较大，若建筑工程施工现场处在交通不便的场所，仅搬运测量设备便需要耗费大量人力和时间，而数字化测绘技术所需的手持设备经多次优化后，普遍具备小巧、便携的特点。使用数字化测绘技术进行建筑工程测量，能够有效避免因持设备赶路而浪费时间。

3 数字化测绘技术在建筑工程测量中的应用

3.1 收集工程数据信息

数字化测绘技术在建筑工程测量工作中收集数据的方式主要包括以下三种：①航拍测量。航拍测量是通过飞机或无人机在空中对测量目的地进行拍摄（图1 为无人机航拍测绘示意图），而后通过拍摄所得的影像数据与实际地形的对比，能够准确得出关于施工现场的实际测量数据。传统测绘技术以工作人员的观测为主要测量方式，这种观测方式效率较慢，且需要工作人员具备较强的技术能力和工作经验，才能够保证测量所得数据的准确性。航拍测量效率极快，以无人机、航空器的速度，仅需以秒为单位的时间便能够完成对施工现场的拍摄工作，能够极大提升测绘工作效率，且航拍所得影像数据能够全面呈现施工现场的地貌特点，进而保证数字测绘技术所得数据的准确性。②遥感技术。根据电磁波理论的实际应用，通过对远距离目标的辐射及反射产生的电磁波信息，能够在较远距离便准确测量建筑工程的施工现场，但受电磁波的传播特性影响，无论在横向还是纵向测量中，都必须保持测量设备与测量目标之间不存在阻碍物，否则会严重影响测量结果的准确性。③GPS 全球定位。全球定位系统能够通过卫星与地面设备之间的空间计算，准确提供测量目标的所在坐标、实际海拔等各种建筑工程测量工作所需要的数据，从而保证建筑工程顺利施工。相较于航拍测量与遥感技术测量而言，GPS 全球定位测量所得出的测量数据更加可靠，通过4 个以上卫星参与定位并得出的测量结果，经技术人员修正后，所得出的数据与实际数据误差可以控制在毫米级，能够有效保证建筑工程数据测量所得数据的准确性，进而为建筑工程顺利施工提供保障。

图1 无人机航拍测绘示意图

3.2 地面测绘

地面测绘需要根据建筑工程施工现场实际地形、地貌并以施工现场实际数据为依据绘制大比例地形图，是建筑工程设计、施工中的主要辅助工具之一，通过测绘工作人员的地图测绘，能够使设计人员和施工人员更全面掌握施工现场的特性和特点，完善设计图纸和施工方案，为后续的正式施工提供保障。但在传统的建筑工程地面测绘中，需要大量测绘人员在施工现场中进行测量、勘察地形地貌，并将收集到的数据绘制成地形图，复杂且繁琐的工作流程导致地面测绘工作的效率始终不高。

随着科学技术的发展，当前已经有大量电子地图供测绘人员使用，通过放大施工现场的电子地图比例，然后以数字化测量技术所收集的数据作为修正依据，能够有效控制地形图的误差，进而保证地面测绘在建筑工程施工中的保障作用。

3.3 测量结构变形

结构变形是建筑工程施工过程中与施工后期承载性能监测的重要工作之一（图2 为建筑物结构变形实物图），若建筑工程设计不合理或后期管理不合理，都会导致建筑结构变形，影响建筑物的整体承载性能，甚至诱发安全事故发生。

图2 建筑物结构变形实物图

传统测绘技术在建筑物结构变形检测中的应用效果有限，需要定期以人力对建筑物进行现场检测，才能够确保当前建筑物的变形情况，并采取针对性措施，若建筑物因外力而发生突发性形变，定期开展的检测工作显然无法及时为处理措施提供数据依据。

在数字化测绘技术中，对建筑物的结构变形问题能够通过数字化设备实现对建筑物的全天候监测，及时发现建筑物的形变问题。同时，利用数字化测绘技术能够将建筑物的数据信息输入计算机形成二维模型，并通过对建筑物的周期性观测、对比，发现建筑工程在施工过程中及使用过程中的结构变形问题，并进行针对性处理，保证建筑工程的整体功能性完整。

3.4 建筑物沉降监测

建筑物沉降是大型建筑物不可避免的问题，即使针对建筑工程中的基础施工进行高度强化，也难以避免建筑物在使用过程中的沉降。建筑物的合理沉降并不会对其功能造成过多影响，但若基础施工不合理，会导致建筑的不可控沉降或不规则沉降，最终影响建筑物的整体性能，威胁建筑物使用人员的生命财产安全。

建筑物的沉降是不可避免的，根据建筑工程现场的地质情况、建筑物的整体质量、基础的设计与施工效果，能够有效减少建筑的沉降，但并不能完全避免沉降问题的发生，但沉降问题作为影响建筑物功能，甚至诱发安全问题发生的重要因素，必须对建筑物进行有效监测，才能够保证建筑物的使用安全。

建筑物的沉降有可能发生在瞬间，也有可能发生在建筑物长久使用中，建筑物的沉降监测在传统测绘技术中需要以技术人员的主观判断作为监测工作开展的依据，监测结果准确性难以保证且过程十分繁琐。传统测绘技术对建筑物的沉降问题并不具备全天候检测条件，会影响建筑物的使用安全和功能保障。通过数字化测绘技术开展建筑物的沉降监测工作，只需以建筑物为监测目标，以周边建筑物或其他构造物作为沉降衡量标准，通过高精度成像对比，便能够准确分析当前建筑物的沉降量，进而保证建筑工程的使用安全。

3.5 原图处理

若建筑工程施工区域缺少高精度电子地图，却具备大比例高精度的实物地图时，为保证建筑工程的设计与施工顺利进行，但此时建筑工程的施工工作迫切需要高精度电子地图时，为保证建筑工程的设计与施工顺利进行，便可以通过计算机、数字化仪、扫描仪、绘图仪等数字化测绘设备，将实物地图数字化。

扫描数字化以及绘图仪等数字设备，通过对原地图的扫描便能够快速生成数字化地图，相较于传统测绘技术中的原图处理方式，数字化测绘技术的原图处理效率快且质量高，能够快速将原图数据化，从而保证建筑工程施工顺利进行。

在扫描过程中因实物地图包含信息较多，若全部交由扫描仪自动扫描，会丢失部分信息，导致最终所得的电子地图缺少部分信息，影响电子地图的实际应用效果。为避免类似问题出现，测量人员应配合矢量扫描EBL 系统，保证实物地图中的信息能够全部体现在电子地图中，为建筑工程设计与施工提供保障条件。

3.6 建筑工程数据处理

建筑工程数据处理主要包括存储与使用两部分。首先，传统工程测绘以纸质文件记载数据，在存储过程中极易发生数据丢失问题，会严重影响建筑工程的施工，对建筑工程后期维护管理也会造成阻碍。而数字化测绘技术依托计算机进行使用，通过计算机庞大的数据存储量完成工程测绘数据的存储，不仅能够提升存储数据量，更能够保证海量测绘数据的有效、安全存储。其次，建筑工程测量所得数据是建筑工程设计、施工的主要参考依据，在测量工作得出数据后，需要根据建筑工程的施工需要，在建设单位、设计单位、施工单位中进行多次交接，时常发生测量数据在交接、调用过程中出现遗失问题，而数据作为建筑工程设计、施工开展的主要依据，一旦发生遗失问题，便会严重影响建筑工程的施工效率和施工质量。将数字化测绘技术应用在建筑工程测量工作中，因数字化测绘技术是以计算机等数字化、信息化设备为基本条件进行应用的，建筑工程的数据也由计算机进行存储和管理，调用时通过建设单位内部渠道或即时通讯软件便可以实现数据传输，能够保证数据交接效率，同时，即时通讯软件的记忆功能也能够防止数据遗失。但为防止建筑工程数据被有心之人利用，危害建设单位、施工单位、设计单位三方共同利益，在调用测量数据时必须进行调用人、所在单位、联系方式、调用时间等详细信息的登记，避免数据遗失问题。

4 结束语

综上所述，数字化测绘技术优势十分明显，建筑工程测量技术人员应积极掌握数字化测绘技术的使用方法，为建筑工程设计与施工提供保障，避免因测量数据误差大、绘图错误导致的设计与施工问题，保证建筑工程顺利施工。