数字化测绘技术在工程测量中的应用分析

2021-04-02于钰

智能建筑与智慧城市 2021年3期

关键词：监测点测绘隧道

于钰

(青岛市勘察测绘研究院)

1 引言

数字化测绘技术可以准确地对工程数据进行测量，为施工过程提供重要的参考依据，同时使施工过程更加地精准。而且，数字化测绘技术具有精度高、易存储等优势，这些优势非常符合工程施工的特点，能够有效地保障工程的顺利实施。

2 数字化测绘技术在工程测量中的优势

2.1 测绘准确率高

测绘准确度一直以来都是工程施工过程中重点关注的对象，只有测绘准确度达到了施工的要求，才能保障工程能够顺利实施。为了更加精确地进行施工，可以采用数字化测绘技术。通过该技术对工程数据进行测量，一方面，该技术的测绘准确率高，有利于对工程数据进行分析，使工程的施工过程更加地精准；另一方面，与人工测绘手段相比，该技术可以有效地避免人工测绘带来的误差，在很大程度上提高测绘的精准程度，为工程的实施提供重要的参考依据[1]。

2.2 数据保持完整

数字化测绘技术可以高效地完成工程数据的存储工作，能够对相关数据进行快速存储，这一点与人工存储方式相比，极大地提高了数据的存储效率，进而将主要工作放在数据分析上。数字化测绘技术可以有效地将数据存储在计算机的终端中，再由计算机完成数据的分析与整理，极大地提高了工程测绘的速度，从而使施工图的设计更加地精准。

2.3 自动化程度高

计算机是数字化测量技术实现自动化测绘的重要组成部分。通过计算机强大的分析能力，再结合专业的数据分析软件，可以快速地对工程数据进行科学有效地分析，而且数据的处理效率极高。再结合专业的绘图软件，可以很容易地完成工程图的绘制，而且通过这种方式得到的工程图更加地精准可靠。

2.4 点位精度精准

为了提高数字化测绘技术的点位精度，需要将该技术与GPS技术相结合，以此来完成工程平面之间点对点之间的测量。通过这两种技术的相互结合，可以有效地避免工作人员到户外进行测量，工作人员只需通过两点之间的定位即可实现精准化的测绘。而且这种测量方式还可以有效地降低测量精度的误差，保障点位测量的精度更加地精准，从而使施工的质量能够得到更好的保障。

3 数字化测绘技术在工程测量中的应用分析

3.1 贯通测量

在隧道挖掘之前，需要对隧道进行贯通测量，如图1所示。隧道贯穿施工时，需要在隧道的两侧进行挖掘，当贯通距离达到50m时，需要使用数字化测绘技术对隧道的贯通数据进行测量，以此来保障隧道的贯穿过程能够顺利进行。例如：为了提高隧道贯穿的精准度，需要对隧道的控制点进行测量，从而保障隧道能够顺利对接。控制点的测量通常采用三维坐标的形式进行标注，这是因为隧道的贯通是一个立体施工过程，通过三维坐标可以更好地对施工特性进行描述，使隧道的贯穿过程更加地精准。当隧道的三维坐标数据采集完成后，可以应用计算机对隧道的三维坐标数据进行分析，结合专业的施工软件，对实际的施工过程进行模拟，并且不断地对施工参数进行调整，保障制定更加科学合理的施工方案。

图1 隧道贯穿测量

3.2 地表沉降检测

通过数字化测绘技术，可以有效地对地表的沉降情况进行检测，避免施工过程出现意外，并且保障工程的整体质量。例如：地表沉降情况的检测需要通过对监测点的测量来实现，监测点之间的距离通常在3m～5m之间，而且越接近工程的中间部位，监测点间距也就越密集。监测点的位置一般选在通视效果较好的断面上，只有这样基准点的检测才能够更加地稳固，同时便于对监测点进行测量。为了保障地表沉降情况的测量精度，断面上的监测点一般不少于8个，但在实际测量当中，监测点的数量需要视实际情况而定，对于一些非常重要的位置可以适当地增加监测点的数量，以此来提高地表沉降情况判定的精准程度，使其测量结果更加地精准可靠[2]。

3.3 数字图像处理

通过数字化测绘技术可以非常方便地对原始工程图进行处理，可以在很大程度上提高制图的质量效率，并且降低项目施工的成本。在项目施工过程中，对原始图形进行处理的成本非常大，尤其是一些早期的图纸，处理起来任务量十分巨大。施工单位为了减少施工成本的消耗，通常会采用数字化测绘技术来进行图像处理，从而起到节约成本的目的。例如：在建筑施工过程中，为了使成图的效果更好，一般会使用专业化的设备对原始图像进行扫描，并且应用矢量化技术，将图像进行转换处理，再与实际的数据进行对比，从而保障数字图像处理的扫描精度，使这一数字化处理过程更加地精准。此外，在制图过程中，需要实时做好工程数据的收集工作，并且对其进行数字化处理，保障数据能够与实际相符。

3.4 数字化地形处理

数字化测绘技术具有强大的地形处理功能，可以有效地通过数字化信息，完成工程地形的绘制，为工程的实施提供重要的保障。数字化地形处理需要通过RTK设备和全站仪来实现，RTK设备可以实时动态地对场地进行测量，平面测量精度可以达到1cm～2cm，具有较高的测量精度。全站仪是一种光电测量设备，如图2所示，采用三角测量的方法确定两点之间的距离，最大测绘距离可以达到15km，测绘精度通常为±（5mm+2ppm）。例如：RTK设备和全站仪相结合可以准确地对地形进行数字化处理，RTK设备主要负责对地形信息的采集，将数据信息进行收录和整理，为数字化地图的生成做好准备工作。全站仪可以对RTK设备收集到的地形数据进行验证，从而降低测量误差对数据结果的影响，以确保最终生成的数字化地形图更加地准确、可靠。

图2 全站仪

3.5 航空数字化测量

在传统的测量手段中，对于一些大型的工程很难进行有效地测量，因为这样的工程往往占地非常的大，而且还可能受到地形条件的影响，测量起来非常的不方便，因而十分耗费人力和财力。为此，航空数字化测量方式可以很好地解决这一问题。这种数字化测绘技术需要借助计算机以及GPS技术来实现，在使用过程中需要使用数字摄像机对地形进行拍摄，再结合空间地理方面的知识对拍摄的图像进行数字化的转换。待地形图的数字化工作完成后，需要使用计算机对地形数据进行处理。例如：利用计算机对数据的强大处理能力，能够有效地降低人工处理的工作量，同时可以在很大程度上提高测量的精度。而且，计算机还具备强大的存储功能，在结合实际的地形特点后，可以方便地对地形图进行修改和加工，使用起来非常的方便[3]。

3.6 数据采集分析

数据采集工作对于建筑行业非常的重要，可以有效地保障建筑施工的精度，使建筑的施工过程更加地顺利，同时还有利于提高建筑的质量。例如：建筑的主体结构在建筑本身起到了重要的支撑作用，通过数字化测绘技术可以有效地对建筑主体结构的信息进行采集，发现建筑主体结构中的不足并且进行改进，从而提高建筑整体结构的稳定性。此外，通过数字化测绘技术还可以对建筑墙体的结构进行分析，利用测绘得到的墙体数据对其进行受力情况分析，防止墙体由于承受压力过大而发生倾斜，从而提高墙体的质量以及稳定性。