浅析工程测量与三维测绘技术的发展

浅析工程测量与三维测绘技术的发展

Summary：在社会发展的新时期，我国的建筑工程行业得到了快速发展。三维测绘技术与工程测量技术的应用十分有必要，通过对这两项测量技术的应用，不仅可以提升工程测量的质量，并且可以在一定程度上促进建筑行业的发展。因此，本文简单分析了三维测绘技术与工程测量的发展。Keys：工程测量；三维测绘技术；发展引文：工程测量技术和三维技术一直是我国科研的重点技术，它对于工业、建筑业、矿业等领域的发展具有非常重要的作用。因而就工程测量和三维测绘技术各方面的信息进行分析和研究，具有一定的借鉴意义。本文探讨了工程测量中三维测绘技术的应用现状及发展前景。一、工程测量的基本概念工程测量是运用工程测量的基本原理和方法为各类建筑工程服务。白纸测图、数字测图、现代科技条件下的测量科学，主要贡献有激光红外测距、卫星全天候定位（GPS—Global

Positioning

System）、摄影与遥感、数字化测量技术及现代平差等。

现代科技条件下的测绘学，是对地球整体及其表面和外层空间的物体与地理分布有关信息的采集，并赋予处理、管理、更新等过程的科学技术。

测绘学获得的数据或图象成为可以储备、传播、应用的地球空间信息——地球空间信息工程学。简单的来说，主要是指在项目建设中，从整体的角度出发，对整个项目进行详细的分析，进而所进行的勘察工作。与此同时，还包括在各个环节工作的开展过程中，对相关数据的勘测，对于所得到的数据，在经过整合之后，需要进行进一步的分析，为后续其他环节工作的开展提供参考。不管是在项目进行的哪一个阶段，都需要应用到具体的技术设备、测量方法等等。近些年来，各项技术都已经得到了快速发展，并且被应用到了生活中。二、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势，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。三、工程测量技术的应用优势（一）卫星定位测量技术工程测量所采用的技术手段多样，利用卫星导航定位系统是最主要的方式，系统主要GPS、中国的北斗一号等组成，通过测量技术，能够在工程测量、地形测绘、施工放样、竣工测量等工程中得到精准的数据，保证各项数据真实有效，测量技术与卫星定位技术相结合，充分发挥作用，为工程提供良好参照，推动我国测量技术水平提升。全球卫星定位技术自发明以来，无不体现出其精度高、自动化程度高、操作简单以及可以进行全天候作业等的优点，现今已经大量应用于工程测量、航空摄影测量、大地测量、地球动力学、资源勘探以及导航和管制等的各个领域，在全球范围内已经得到了广泛的应用。随着全球卫星定位技术的不断发展，其测量方式也开始不断变化，现今经常使用的方法包括静态定位方法以及快速静态定位方法两种。利用静态定位进行全球卫星定位时一般认为接受机的天线在整个测量过程中位置不发生改变，其大量应用于高精度测量。由于观察时间较为短暂，对于测量精度要求不严的工程不太适用，因此发明了快速静态定位测量技术。（二）摄影测量技术摄影测量技术是把数字化摄影技术，数字化测量技术以及数字化信息处理技术等结合在一起的技术，其主要的作用是为了施工前期的数据进行测量。这种测量技术主要用在一些面积比较大的工程当中，其中包括大比例尺地形测量，地籍测量等方面，遥感技术以及卫星技术是摄影测量技术的主要技术核心，并在此基础上融合了航空摄影测量技术，能够在工程建设中得到非常大的应用。为工程测量技术在测量图和地籍图的绘制方面提供了非常高的准备度，对现代化工程测量技术的应用有着非常重大的意义。摄彩测量技术需要遥感（RS）测量技术支撑，主要是遥感卫星作用，全面融合了多光谐航空摄影测量技术后所形成的独立测量形式，使人们更加直观的掌握地面信息和情况，收集到地面信息，为工程建设做指导。RS测量技术能够同步进行，具备时效性、经济性和先进性等优点，是当前工程项目测量中最省见的方式。通过RS技术，可以全方位的为施工人员提供直观准确的测量图和地籍图，推进工程建设发展。（三）实现图形信息丰富化通过对数字化测量技术的应用，从本质上来看，其能够改变以往的地图分析形式，可以使分析过程以立体的形式呈现出来。在运用此项技术时，不管是在分析相关的数据时，还是在分析地图上的内容时，都可以突出层次性的特点，对于其中所涉及到的任何信息，可以通过更加清晰的形式展现出来；与此同时，在地图的位置中，对于上面比较关键的内容，或者比较特殊的部位，也能够转化为比较直观的形式[2]。四、三维测绘技术的具体应用（一）三维测绘技术在工程设计中的主要应用三维测绘技术的自动化、现代化以及数字化的特点使得其在工程设计中的作用远远超过传统的二维技术。随着工程设计在工程建设中的重要性日益凸显，将三维测绘技术更加广泛运用到工程设计中变得越发重要。三维测绘软件也为其在工程设计发展中提供了有效帮助。为了社会发展的需要，实景三维mesh模型更能直观的为用户提供所需要的信息。实景地图是利用卫星或激光技术直接扫描建筑物的高度和宽度，最终形成三维地图数据文件。实景地图是基于实物拍摄，数据抽象采集技术实现的。虽然从照相机出现的那一刻起，就出现了实景地图，但是真正的发展是20世纪以来，随着飞艇，飞机和卫星等高空飞行工具的出现，获得了一个全新的视角并可以进行全方位的拍摄，实景三维地图才能得到真正的发展。其直观性，信息量和精确性远非传统二维电子地图可比。相对于传统的电子地图，除了提供文字和二维地图的信息，实景地图可以看到对应的360度的真实场景，帮助你更准确和快速的定位。全景地图对于很多人来说其实并不陌生，很多导航应用和上线了全景地图功能，给我们的生活带来了很多的便利。现代社会高速发展，我国的城市化进程加快进行，可以改善人们的生活质量。对于国家与社会的发展有着极为重要的意义。因此，国家必须重视城市化建设，才能更好的推动社会全面发展。但是目前在城市规划设计中，应用的三维设计软件，才能满足工作的需要，保证工程测量中，充分利用三维测绘技术，以促进测绘精度和效果的提升，符合工程建设标准。（二）三维激光扫描仪从这种仪器的应用情况来看，其具有以下几个方面的特点。第一，与其他类型的仪器相比，其具有智能化较强的特点，基本上不需要人员的参与，通过发射激光，就可以得到与物体相关的信息，整个操作过程比较简单，步骤较少；第二，在以往的测量工作中，对于特定的一个点，要想获取具体的信息，一般情况下，至少需要2秒以上，在时间较长的情况下，可能需要等待5秒左右的时间。如果现场的环境比较复杂，则需要等待更长的时间，甚至是在几分钟以上。而运用这一仪器，以1秒为例，甚至可以同时获取100万点以上的信息。这一仪器的出现，就算遇到复杂程度较高的情况，也可以快速完成各项测量工作；第三，在运用这种仪器时，可以同时通过两个方面获取信息，对于现场人们可以看得到的物体，几乎都可以扫描到其具体的位置，少部分物体除外。比如，玻璃除外；第四，这种仪器的占地面积较小，对于距离较远的测量工作，或者范围较大的测量工作，都可以随身携带、移动仪器。对于一些占地面积较大的物体，也可以通过对仪器的控制和调整获取各种类型的信息。如果物体的距离较远，则也可以通过对距离的调节获取相应的信息；第五，在测量过程中，所应用的为激光射线，稳定性较强。因此，在大多数情况下，不会受到外界因素的影响，可以排除其他因素的干扰，进而可以使得到的结果更加精准[3]。五、三维测绘技术和工程测量的发展（一）规范与标准化方向发展三维测绘技术经过长时间的发展，从目前的发展情况来看，虽然其整体的进步较大，尤其是在仪器方面，所取得的发展成效比较显著，已经相对比较成熟，但是由于受到多种因素的限制，其出现、发展的时间都较晚。因此，到目前为止，其在理论方面的发展仍然不够完善，在部分方面有所欠缺，需要相关人员进行进一步的研究与优化。比如，在实际的技术应用过程中，以制度方面为例，其中的内容仅仅是针对个别方面，在开展某一环节的工作时，缺乏与之相对应的规范，导致只能按照以往的操作习惯、人员的主观判断解决问题。在这种工作模式下，不仅在无形中加大了工作量，并且如果其中某一环节的操作不够规范，还有可能会影响到整体的工程质量；第二，在仪器的应用方面，其实不难发现，收费不够规范为长期以来都有的现象。因此，仪器的市场比较混乱，在费用方面存在比较明显的区别，且质量方面也无法得到保证，仪器很难真正意义上的发挥其原有的作用，服务作用大大降低。因此，在未来的技术管理过程中，规则的制定、完善，为主要的发展方向之一[4]。（二）理论依据更全面的方向发展通过三维空间，对于与工程相关的信息，能够从多个不同的层面、角度等进行展示，所获取的信息比较完整、精准度较高。但是在现阶段，对于所得到全部测量数据，还没有出现与之相对应的数据管理系统。因此，在下一步的发展中，针对测量的数据，还需要开发出相应的数据，在解决这方面问题的同时，进一步发挥出技术的应用价值。与此同时，对于所得到的数据，要想使整体管理过程更加有效、高质，还需要根据实际需要，设计相应的理论模型，以此为基础展开分析工作。对此，对于相关工作人员而言，其可以通过对多种软件的应用，展开更加深入、细致的研究工作，从而使理论的内容能够更加丰富、全面，指导三维测绘技术在工作中得到更好的应用。（三）与三维地理信息系统结合的方向发展三维地理信息系统的本质是一个数据集合，它包含空间数据的收集、转换、保存和显示。同时，三维地理信息还一个数据资源丰富的数据库，其中包含了丰富的地理数据信息，可以进行操作和索引，同时，三维地理信息系统也是一门新兴的科学技术具有严密的组织结构，具有较强的地理信息数据采集、存储和整合能力，为政府相关规划和决策人士提供了可靠的依据。如果能够实现结合发展，具有以下几点优势。第一，精准度更高。通过对三维测绘技术的实际应用，已经解决了不少以往工作中的问题，可以从整体上提升数据的精度，所得到的信息将会更加全面；第二，在目前的行业发展背景下，对于建筑行业来说，此行业具有一定的特殊性，尤其是在现阶段，此行业中的企业数量越来越多，部分企业经过长期的发展，其已经形成了较大的规模。由于此行业的发展背景发生了较大的变化，与以往相比，复杂程度较高，对于此行业的企业而言，不管是在任何情况下，要想使自身得到进一步的发展，技术上的革新十分有必要。只有做到这样，才能够在行业中得到长远发展。通过分析可以知道，要想使三维测绘技术得到提升，与地理信息系统的结合发展十分有必要[5]。结语：在建筑工程行业的发展中，不仅要重视对测量技术的应用，还需要从多个不同的层面入手，掌握技术的发展方向，通过不断的研究，为后续的测量工作提供重要指导，从而进一步推动行业的发展。Reference：[1]孔令惠.建筑工程测量中数字化测绘技术应用——评《三维测绘新技术》[J].工业