论工程测量与三维测绘技术的发展

赵剑峰

摘 要：数字化的测图的形式，对于管线的测量，对于工程施工的测量，对于变形的测量，以及对于工程竣工之后的测量实现阶段我们国家建筑行业开展施工的时候所测量的主要项目。测量所得到的数据直接影响到了工程的施工质量以及施工质量，所以建筑行业要想在有关的市场内增加自己的竞争力，就需要在工程测量工作里面使用三维测绘技术，进而增加工程测量的质量，这也可以给工程施工带来更加可靠的保障。

关键词：工程测量；三维测绘技术；发展

1工程测量与三维测绘技术概述

1.1工程测量概述

工程测量指的是工程建设在设计规划、施工以及经营管理等阶段进行的测量工作。在工程的设计规划阶段，要求提供完整可靠的地形材料；在工程的施工阶段，要按照规定的精度进行定线放样工作；在经营管理阶段，要进行建筑物的变形观测，对建筑物的稳定性进行科学的判断，在保证工程质量和安全使用的同时，对设计理论和施工方法的正确性进行验证。工程测量的工作内容比较广泛，主要包括城市测量、铁路和道路测量、输电线路和工业建设设计测量等。

1.2三维测绘技术概述

三维测绘技术就是通过测量目标的空间三维坐标，确定三维目标的空间位置、几何形状和空间姿态，对目标进行三维重建并尽可能真实地在计算机上再现目标的技术。从目前的情况来看，我国的三维测绘大多属于2+1维理论建立起的三维测绘体系，即利用二维确定目标的平面位置，一维确定目标的高度。

2工程测量的任务和应用范围

2.1工程测量的任务

工程测量的任务主要包括以下方面：第一，对工程建设项目所在区域的地形地貌进行考察，并以规定的符号和比例尺对其进行描绘。另外，要详细记录工程建设所需的数据，形成图纸和数据资料，为工程建设的规划设计提供依据；第二，依照设计图纸，对拟建建筑物的位置和大小等情况，在建筑施工现场进行标注，作为建筑施工的依据。另外，要在建筑施工的过程中进行各种工程测量，以满足施工要求。在建筑工程建设竣工之后，要进行竣工测量；第三，在建筑项目施工阶段和建设项目运营阶段，对于施工现场的重要建筑物，要进行变形观测，以了解和掌握其变形的具体情况和规律，为建筑项目施工和运营的安全性提供保障。

2.2工程测量的应用范围

工程测量的应用范围主要包括以下方面：首先，在工程建设的规划设计阶段，要运用工程测量技术对施工场地进行勘察统计，掌握施工场地的形式和面积，记录相关的测量数据，形成测量资料，为工程设计方案提供依据；其次，在工程项目的施工阶段，要按照设计图纸的规划，对施工现场的地形，施工控制网，定向放线等指标进行工程测量；最后，在建筑工程项目竣工验收阶段，要通过工程测量技术验证建筑工程施工是否符合设计规范。

2.3工程测量的发展

工程测量有着很长的一段历史。最开始，工程测量技术通过对于光学以及机械一体化的测量机器的使用，进而传输到光学，机械，微电子技术以及计算机技术于一体的自动化以及智能化测量系统的方向去发展。有关的测量工作离不开对于三角网，三角高程网，三四等水平测量的形式，得到测量角度测量距离以及测量高差之后能够获得有关的坐标和相应的高程。为得到更准确的平面坐标和高程坐标就需要增加对于GPS系统的使用。之后采取一些专业的机器来进行有关的测量工作，接着就是，由于科学技术的持续进步，测绘的有关学科通过之间的交流以及合作，工程测量这样的测绘学科直接向着综合的方向发展，进而得到新型的地理信息结构以及GPS技术。

3工程测量和三维测绘技术的发展现状分析

3.1工程测量技术的发展现狀

目前，主要在我国的大型工程项目建设过程中使用工程测量技术，例如：在大型水利水电工程中需要应用测绘技术。传统测绘技术应用过程中需要进行测量和绘制，首先进行测量，然后根据测量数据来绘制图表。近年来，我国的科学技术高速发展，工程测量技术也在不断发展进步和革新，逐渐产生了动静结合的测量技术，使工程项目施工步骤以及设计方向逐渐发生变化，这种工程测绘技术主要在我国的国土资源规划设计领域得到广泛应用。在科学技术生产力的推动下，我国的工程测绘技术不断发展进步，并且衍生而出许多新型测量手段，其中比较具有代表性的有空间地理测绘方式、遥感卫星测绘方式与国际标记测绘方式，通过研发这些新型测绘技术，能够为我国的建筑行业发展提供广阔的方向，使我国的工程项目建设施工质量显著提升。

3.2三维测绘技术的发展现状

当前，在现代化工程设计、施工以及城市规划过程中，对于三维测绘技术的要求不断提高，然而从当前的三维测绘技术发展现状来看，其中存在许多发展不平衡的问题。在三维测绘技术中应用比较普遍的三维测量仪器主要包含卫星定位测量系统、摄影测量仪器以及全站仪。

3.2.1卫星定位测量系统

在三维测绘技术中应用卫星定位测量系统，能够利用地心直角坐标系统，来获得稳定的三维坐标，从而获得精度较高的三维测量数据，其中双频GPS测量精度差大概可以划分为mm级。

3.2.2全站仪

一般在测量工程项目中的目标距离以及角度时，利用全站仪，在传统的“2+1”维测量过程中，主要利用水准面来作为基准面进行测量，水准面很容易受到影响，导致测量数据发生偏差，但是应用全站仪，能够避免水准面影响，从而使测量的精确度显著提升。

3.2.3三维激光扫描仪

在科学技术的推动下，我国的三维测绘技术也在不断发展革新，三维激光扫描仪的出现使三维测绘的效率更高，精确度也高，能够精准地进行定位，而且能够快速扫描物体，确保点位的密度高。在测量过程中不需要利用水准面，能够避免水准面的影响，提高测量精准度，在三维测绘工作中得到广泛应用。

4工程测量与三维测绘技术的发展方向

随着科学技术的快速发展与进步，三维测绘技术也在不断革新和完善，三维测绘技术仪器的构件以及功能在不断完善，但是通过研究分析发现，为了更好地满足社会和人们的需求，工程测量与三维测绘技术的发展将呈现以下几种方向。

4.1三维测绘技术向规范和标准化发展

目前，三维测绘技术的仪器虽然在不断发展完善，但是没有形成系统化的理论基础，三维测绘技术缺少理论支撑，必须通过相关部门来制定规范的制度和标准，才能使三维测绘技术得到合理应用。很多施工人员应用三维测绘技术的过程中，没有进行科学、合理地判断，完全依赖自身的工作经验，很容易导致失误，增加工作量，留下安全隐患，降低了工程项目施工的整体质量。因此，必须尽快针对三维测绘技术和仪器的应用制定科学、规范的管理标准，确保所有的施工人员都能够规范化运用三维测绘技术，合理收取三维测量仪器的费用，发挥三维测绘技术的功能优势，使其更好地服务于工程项目设计和施工。

4.2三维测绘技术的理论依据将逐渐完善

三维测绘技术的产生主要依赖于传统的“2+1”维系统基础，然后在原有的坐标维数上进行了升级，这也是进一步完善“2+1”维系统。三维测绘技术主要利用三维空间来全面展示工程的信息数据，能够让用户更加准确、直观地观察物体的三维信息。随着科学技术的发展，三维测绘技术的研发工程也在不断发展进步，三维测绘数据信息系统的理论依据将不断研发完善，从而全面提升三维测绘技术的价值。除此之外，通过构建完善的三维测绘技术理论模型，能够更好地管理三维模型的测量数据，所以需要合理应用数字化测图软件来深入研究三维测绘的理论基础，形成科学、合理的三维理论系统。

结束语

工程测量事业的发展给现代化测量手段提出了较高的要求，而新时期三维测绘技术的出现，很好地解决了这一发展中存在的问题和挑战。将三维测量技术应用到工程测量工作中，使数字化工程建设不再仅局限于理论基础上，而是真正投入到了实践中。

参考文献

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[2]杨晓敏，唐丽萍.高职高专钢结构校内实训基地建设的探索与实践[J].内蒙古教育（职教版），2017，（7）：60-90.

（作者单位：武汉华中岩土工程有限公司）