工程测量与三维测绘技术的发展解析

■李佳 郭始旭

（天津市测绘院天津300381）

工程测量与三维测绘技术的发展解析

■李佳 郭始旭

（天津市测绘院天津300381）

工程测量技术作为应用科学的重要组成部分，涵盖了工程项目从环境勘测到图纸设计、现场作业、日常管理和竣工验收等各个环节的所有测量事项，涉及经济社会建设和国防科技发展等各个领域，在服务经济发展、社会建设和民生改善等方面承担了重要职责，也发挥了重要作用。因此，本文通过对三维测绘技术在目前的各种现状，三维测绘技术在各种工程测量中的应用，进行了相关的研究和分析，而且在这样的基础条件之上，对于三维测绘技术在未来的发展和相关的情况而言，有关学者和工程测量人员进行相关的分析和研究。

工程测量 三维测绘技术 发展

由于工程测量是一门应用范围较广的科学，也是一门研究各类工程建设中，测量方法和理论的学科，在国家工程建设的方方面面都需要应用到。它研究的领域包括工程测量、工业建设、城市建设以及各类资源的开发，每个阶段都可以进行地形地貌的勘测，还有信息资料的采集，设施建设的处理，施工过程的放样，建筑变化过程的观测，分析相关的理论，预报相关的技术，以及与这些研究对象有关的信息资源管理和使用。工程测量有着悠久的历史，随着科学技术的发展和工程建设规模的不断扩大，工程测量的技术面貌也发生了崭新的变化。

1 工程测量概述

工程测量是伴随着经济社会发展而出现的重要产物，历史积淀丰富，涉足空间广阔。特别是在科学技术发展日新月异的今天，随着工程施工项目建设数量的不断增多和建设规模的持续增强，也使得工程测量技术在实践中越来越规范和完善，在经济社会发展和基础设施建设中的地位与作用也越来越重要和彰显。通常情况下，工程测量主要承担着这样三个职责：一是依据固定程序和比例尺要求，对工程施工环境的地理特征、地质条件以及施工现场各种物体的空间部位、几何图形等进行描绘，对工程项目施工相关的各种数据资料以数字化的形式准确、具体地表述出来，也就是按照建设项目的要求绘制规划图和提供有关数据资料；二是依据设计图纸的规范标准，将预计施工建设的工程项目所处区域和建设大小，在施工现场进行标记，供现场施工参照，同时在现场作业的时候，结合施工设计规范标准和实际要求，做好所需内容的现场测量，工程结束以后做好竣工测量，确保工程建设项目后续扩建维修和日常管理有据可查；三是工程建设项目施工和投入使用过程中，重要的建筑物体还要做变形观测，以熟悉和把握发生形态改变的相关资料，便于日后建设项目主管部门或者科研部门分析、研究工程项目的有关情况。

2 几种三维测绘技术

2.1 全站仪

这是一种非常规范的三维测量工具，能够对测量对象的角度和距离精准地反馈出来。与常规的二维测量仪器相比，这种仪器具有明显的优越性，可以完全自动显示倾斜角、水平角、垂直角、标高、坐标等测量处理的数据，而且记载和存储方面也具有良好的多样化特征，可以完善测量导线、设置坐标、测量标高等环节的程序内容，同时能够依据工程测量需求升级所需的软件系统，确保测量的准确性和及时性，避免受到外界环境的影响。全站仪的工作特性主要有以下几种：①可以对角度、距离进行同时测量，并自动的记录和保存相关的测量数据；②全站仪当中具备多种户外应用系统，可以在实际的测量当中得到结算的结果；③可以实现数据流。

2.2 三维激光扫描仪

三维激光扫描仪是一种新型的三维测量仪器，它的工作是根据激光测距原理，利用高速激光发射器瞬间测得目标的三维坐标值。它具有以下几个特点，第一，高速扫描；第二，便于携带，简单易用；第三，测量距离长，数据准确；第四，扫描控制选项多样；第五，激光扫描仪不受大地水准面的精度制约。

2.3 摄影仪

我们从目前所拥有的摄影技术，以及其应用功能而言，大型的工程勘测，地籍图的测绘，以及比例尺制图等是针对航空摄影的。另外，还可以形成影像、线形、数字等多形式的地图，1：500是最大的比例尺数值。成图的办法可以使用模拟测图仪与高精度解析成图，坐标立体测图仪也可以作为成图的方法。而且坐标测图仪的数据采集与绘图效率都是比较高的。GPS技术应用的广泛，令航测可以减少各种户外控点的连测，让测绘效率和效益都可以得到提升，从而完成科学测量的自动化、数字化的相关需求。

2.4 电子经纬仪

这种仪器是1980年之后研发生产出来的，可以进行信息数据自动化显示、记载和传输的设备。与传统的光学仪器相比，该仪器采用了光电手段，利用传输端口的数据显示功能，将工程测量的情况直接反映出来，实现了工程测量的数字化、自动化管理目标。

3 三维测绘技术的发展前景

在21世纪，工程测量不再是简单的提供地图服务，而主要是为工程测量提供地理信息服务，即进入了信息化测绘发展阶段。信息化测绘是指依托网络技术，利用信息技术和空间技术，为社会发展提供地理信息服务的现代三维测绘技术。它具有实时获取和自动处理数据、网络化的信息服务以及信息应用社会化等特点。可以说，现代测绘技术正朝着数字化和高科技的方向发展，目前，三维测绘技术的代表是“3S”技术。“3S”技术就是指GPS、GIS和RS。“3S”技术是当前国内外工程测量技术发展的重要趋势，在应用过程中，GPS主要是确定目标的空间位置，RS主要是快速提供目标信息，GIS主要是对多种数据进行集成处理。三种技术在功能上相互补充，只有建立一个统一的平台，让他们充分发挥优势，才能实现工程测量的精准性。

综上所述，三维测绘技术、地下管线智能化探测与管理技术、数字城市地理空间框架等，是工程测量技术今后几年的重要发展方向。在当前经济社会发展速度越来越快和工程建设数量越来越多的前提下，很多工程施工越来越复杂、技术要求越来越严格。为了实现工程测量的目标要求，给三维测绘技术提供了良好的发展舞台，相信在专家学者和业界认识的深入研究探索，三维测绘技术在工程测量过程中，将会向着数字化、网络化、自动化、科学化的轨道健康快速地发展，在工程建设中将会发挥越来越重要的作用。

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[2]王大伟.现代测绘技术在城市建筑竣工测量中的应用 [J].江西建材，2015，04：216+218.

[3]古明利.工程测量与三维测绘技术的发展探析 [J].建筑工程技术与设计，2014.

P2[文献码]B

1000-405X（2016）-5-293-1