数字化测绘技术在建筑工程测量中的应用

殷敬峰

（广东工商职业技术大学，广东 肇庆526000）

1 引言

数字化测绘技术是计算机、网络等技术发展过程中的产物，具有测图精准度高、图形信息多元化、自动化程度高以及出图迅速等特征。区别于传统的建筑工程测量技术，数字化测绘技术的应用可简化测量流程、缩短测量时间、提高测量效率、减少系统误差。与此同时，数字化测绘技术的运用还能提高建筑工程的整体质量，降低施工成本，为企业带来更高的经济收益。因此，建筑企业要认识到数字化测绘技术应用于建筑工程测量中的必要性，根据工程概况进行科学、规范地使用。

2 数字化测绘技术概述

随着测量技术的不断发展和各种制造工艺水平的不断提高，测量中使用的各种技术和新仪器越来越多，它们的诞生和应用在提升测量速度与精度的同时，还能从根本上更新测量的观念和理念。数字化测绘技术包括“3S”技术、惯性测量系统、全站仪、三维激光扫描技术以及无人机航空摄影技术等，具有高自动化、高测绘精度、数字化成图等特点。如今，数字化测绘技术在工程测量中的应用可有效解决传统测绘技术存在的弊端，为相关工作的顺利开展奠定坚实基础，若是将其应用在建筑工程测量中，在起到有效决策作用的同时，还有改变传统测绘方式、实现自动化测量、丰富渠道的效果。

3 数字化测绘技术的优点

3.1 自动化程度高

由于数字化测绘技术是在计算机、网络技术的不断发展的基础上诞生的，所以被赋予了自动化功能。制图过程中，使用Auto CAD（Autodesk Computer Aided Design）和CASS（Cargo Account Settlement System）等计算机制图软件绘制地图时，可实现数据的自动识别、分析计算和正确选择图示符号，一方面能够保证数据的精确度，另一方面可以增强地图的规范性与科学性，从而为建筑工程施工提供可靠的数据支持。

3.2 测量精确度高

与传统测量技术相比，数字化测绘技术具有测量精度高的优势。建筑工程测量中，测量人员可以运用无人机遥感技术对建筑区域的整体情况进行测量；使用全站仪现场自动采集地形特殊点的三维坐标；通过三维扫描技术对测量对象进行快速、非接触式的激光扫描，得到目标的高精度三维点云数据，生成物体的三维虚拟模型。这些数字化测绘技术的应用，可减少人工误差，提高采集数据的精确度，从而使建筑工程质量得到保障。

3.3 图形属性信息丰富

图形是建筑工程测量的重要依据，它的绘制以测量数据为基础进行。以数字化测绘技术为导向的图形绘制能够迅速找出并调用各种各样的地物符号，在短时间内完成地形图的绘制。建筑工程施工中，测绘人员绘制地图时，在数字化技术的作用下，可系统地掌握地物位置以及地物之间的连接情况等信息，不仅丰富了地图内容，还增强了地图的规范性与科学性，使其成为建筑工程施工的风向标。

3.4 储存信息方便

数字化测绘技术的运用在很大程度上简化了数字化产品的存储步骤和操作，数字化产品的存放和保管环节被省略，使数字化信息的准确性得到了保证。另外，由于测量中的一些仪器都可以连接计算机，因此，大量的测量数据信息可以储存在其中，需要查看或使用信息时，只要在计算机中搜索关键字即可，而且如果发现数据信息有误时，在计算机中可以直接进行修改，为测绘人员提供了极大的便利条件。

4 数字化测绘技术在建筑工程测量中的应用

4.1 数据采集

众所周知，建筑工程施工具有危险性、长期性以及复杂性等特征，不论是前期的工程测量，还是后期的施工作业，都存在一定的难度。传统测量技术的应用，虽然能够完成数据采集工作，但过程较为漫长，并且容易出现各种问题，数据误差较大，精确度低。而数字化测绘技术的运用恰如其分地弥补了传统测量技术的缺点，如“3S”技术、无人机遥感技术等，可应用到建筑工程的各项测量工作中，不但解决了测量难度大、测量时间长等问题，还能保证各项数据信息的准确性和真实性。

数字化测绘技术在建筑工程数据采集中的应用，包括以下几点：首先，建筑主体结构的数据采集。以三维扫描技术为例，通过非接触式激光扫描可确定墙面结构的三维云点数据，然后构建三维目标，生成三维虚拟模型，呈现墙面结构的信息并采集，通过绘制地图的方式呈现信息，为后续工程施工奠定基础。其次，墙面结构的数据采集。采集墙面结构有关数据时，依然可以使用数字化测绘技术中的三维扫描技术构建三维目标，通过三维虚拟模型的生成得出墙体承重数据，然后对所得数据进行整理和分析。最后，建筑天花板的数据采集。运用数字化测绘技术，可测量出吊板的高度，将数据传输到计算机上供测绘人员分析，对吊板信息进行全面、深入地了解。

4.2 地面测绘

应用传统测量技术进行建筑工程地面测绘时，所得数据存在较大的误差，难以确保建筑的安全性与稳定性。如果将数字化测绘技术应在建筑工程地面测绘中，能够减少数据误差，提供准确、可靠的数据信息。测绘人员开展地面测绘工作时，可以使用GIS技术（Geographic Information Systems）获取地面信息，然后将获取的信息直接传输到计算机上进行精准分析，为建筑工程施工提供数据参考。除了GIS技术外，使用无人机低空航测技术同样能获取精准数据，一方面无人机低空航测技术受空中管制和气候的影响小，即使是恶劣环境，也能获取影像，并且分辨率较高；另一方面，无人机低空航测技术精度高，测图精度可达1∶1 000，低空飞行时，高度在50～1 000 m，属于近景航空摄影测量，摄影测量精度较高，达到了亚米级，精度范围通常在0.1～0.5 m，极大地满足了建筑工程施工对精细测绘的要求。

4.3 定位测量

建筑工程测量中，定位测量能够保证建筑施工的准确性，推动后续施工的顺利进行。因此，测绘人员运用数字化测绘技术进行定位测量时，可运用GPS技术进行测量。研究发现，GPS技术具有全球覆盖、全天候、三维定速定时高精度等优势，定位测量时，可实现全天（24 h）测量，持续性的测量出建筑工程的定位数据。不仅如此，GPS定位测量的准确度极高，避免或减少了定位信息的偏差，为建筑施工提供可靠的定位数据。有了数据的支持，建筑工程施工得以顺利实施，施工过程中能够正确使用施工技术，避免了定位上的问题。

4.4 变形监测

在施工材料、人员素质、气候环境、施工技术等因素的影响下，建筑工程施工期间存在变形的可能，如墙体裂缝、地基下沉、高层建筑倾斜等，严重影响了建筑工程的安全性与稳定性。为了避免或减少建筑施工期间出现的变形问题，需要做好变形监测工作。其中，数字化测绘技术的应用可及时发现存在的变形问题，给予施工人员正确指引。通过实际应用了解到，数字化测绘技术的变形检测就是将二维成像信息输入到计算机系统中，对建筑工程的变形数据进行全面分析，获得变形监测数据后，及时告知施工人员，使其掌握变形信息，根据实际情况进行分析，然后做出适当的调整。变形监测在建筑施工中的应用，在数字化测绘技术的作用下，能够迅速、准确地发现建筑变形问题，如裂缝、倾斜、地基沉降等，通过参数的调整防止变形的进一步恶化，从而使建筑主体的安全性得到保障。

5 某临街老旧建筑改造案例

本次项目现场位于我国南方地区的某个城市，该地的气候类型为亚热带季风气候，以高温多雨气候为主，空气潮湿。改造对象为建于1980年3月—1981年12月的临街建筑群。受气候影响，建筑外立面长期受雨水侵蚀，再加上没有定期维护和修正，导致许多建筑或商铺老旧不堪，与城市现代化发展格格不入，并且存在安全隐患。

改造前，需要开展建筑工程测量工作，依据得到的测绘图纸实施工程预算和改造。通常情况下，改造临街建筑时，需要测量建筑轮廓、窗户、空调外机、广告牌等信息，需要耗费大量的时间和精力。此外，需要改造的建筑群较为分散，外形风格迥异，需要掌握建筑群的平面图和属性图。如果使用传统测绘技术，不仅会消耗大量的时间和精力，还无法保证测量的准确性，而三维激光扫描技术的应用可避免上述问题的发生。本次工程测量使用的三维激光扫描仪为Faro FocussPlus 350/150，具有较强的环境适应能力，不论是山路、工厂，还是大桥、景区，都可以轻松自如作业。精度可达毫米级（1 mm精度），可有效解决点云拼接问题，适用于老城改造等工程项目中。

改造外立面时，需要以建筑外立面图为参考。Faro FocussPlus 350/150软件的插件，可对建筑外立面进行高效绘制。获取点云拼接图像后，测绘人员将其传输到计算机中，运用CAD软件绘制临街建筑立面图。当临街老旧建筑的测量工作完成后，施工单位便能根据呈现的立面图进行施工，施工质量和效果也因此得到良好的保障。

除了三维激光扫描技术外，数字化测绘技术所包括的GPS技术、GIS技术、无人机低空航测技术等应用在建筑工程测量中，都能获得良好测量效果，提高数据准确性，为后续的建筑工程施工奠定坚实基础。

6 数字化测绘技术的展望

数字化测绘技术是现代化测绘技术的集中体现，它弥补了传统测绘技术存在的缺陷。通过对数字化测绘技术的全面分析了解到，该技术融合了数字化、电子化以及自动化等众多优势，进行绘制表述时，改变了传统手工测绘技术理念，推动了测绘技术的顺利发展。但是，从实际来看，数字化测绘技术在应用过程中依然存在许多问题和缺陷，难以发挥自身具有的重要价值。所以，这种缺陷必须在今后的应用中得以进一步的落实，以此将数字化测绘技术的内容进行广泛的传播，保证这种全新的技术能够推动工程绘图的发展，并将这种技术的优势在今后的绘制中得以最大限度的发挥与技术性的延伸，为工程行业今后的发展奠定扎实的基础。

7 结语

综上所述，建筑行业在社会经济的促进下实现了迅猛发展，经济实力与核心竞争力得到显著提升。在此背景下，人们愈发重视建筑工程质量问题。建筑工程测量工作作为建筑施工中的重点内容，测量结果的准确性直接影响建筑工程质量和后期的使用性能，如果将数字化测绘技术应用在建筑工程测量中，不仅能解决传统测量工作中存在问题，还能提高测量效率和测量时间，保证测量结果的准确性。因此，建筑企业要认识到数字化测绘技术具有的重要作用，并根据实际情况进行合理的运用与实施，从而满足建筑行业自身的发展需要。