三维测绘技术与工程测量技术的应用与发展探究

文／武奇 菏泽市测绘院 山东菏泽 274000

引言：

社会经济的发展，对我国工程建设事业的发展起到了显著的促进作用。在相关工程建设工作开展过程中，工程测量是非常重要的一个环节，采取合理科学的测量技术，确保测量结果的可靠性、准确性及完整性，能够为工程设计、施工、运营管理等各项工作提供有效参考依据。以其中的三维测绘技术为例，在对被测物进行全方位测量的基础上，可以对被测物的三维坐标测量数据加以明确，进而获取高精度的测绘成果数据信息[1]。并且，相关测量实践工作表明，在工程测量中合理科学应用三维测绘技术，能够确保工程测量工作成效的提升。鉴于此，为促进工程测量工作质量成效的提升，本文针对“三维测绘技术与工程测量技术的应用与发展”展开分析探究价值意义深远。

1.三维测绘技术及应用分析

1.1 三维测绘技术

三维测绘技术，为对被测物进行全方位测量，并明确三维坐标测量数据的一项技术。从三维测绘技术的测量原理层面分析，主要体现在测距、角位移、扫描、定向四个方面。以三维技术原理为依据，研发的仪器涉及拍照式三维扫描仪、激光三维扫描仪、三坐标测量机三种。与传统工程测量技术相比，三维测绘技术的优势突出，能够和数字三维、计算机技术之间有机融合，使测绘作业的效率及质量得到有效提升[2]。以三维影像测量仪为例，在利用冷光源系统的基础上，能够使变形的工件在测量因热变形发生误差得到有效预防控制，并使由于发生碰撞而发生变形的情况得到有效避免。

在采取三维测绘技术过程中，需对测量对象的三维坐标加以明确，然后以三维坐标作为参考凭据，将被测对象的位置、空间环境、形状等基本信息呈现出来。对测量物进行构建过程中，需传递相应的信息数据，然后传输至计算机系统中，并合理采取计算机软件对三维坐标展开还原处理，进一步详细了解被测物的原貌。从现状来看，测绘作业开展期间，首先需明确测量物的二维平面位置，并明确测量物的高度[3-4]。此外，在工程测量工作持续进展背景下，需注重三维测绘技术在工程测量中的合理科学应用，以此使工程测量工作的技术需求得到有效满足。例如，利用三维测绘技术的三维可视化功能，展开倾斜摄影测绘建模操作，或采取激光扫描建模操作，使工程测量工作的可视化呈现、效率及质量提升等要求得到有效满足。

1.2 应用要点

为提高工程测量工作的质量成效，对三维测绘技术合理应用非常关键。从实践工作层面分析，应用三维测绘技术需把控的要点包括：

（1）三维激光扫描仪的应用。基于工程测量工作开展期间，可合理利用三维激光扫描仪，采取激光辐射对三维坐标进行构建，对三维坐标的各项数值进行准确定位。与此同时，合理利用激光测距的基本原理，确保能够快速测量、定位三维坐标。值得注意的是，三维激光扫描仪在工程测量中的应用优势突出，一方面工作效率高，作为先进的现代设备，可在短时间内确保激光扫描作业任务执行完成，使工程测量速度得以提升[5]。另一方面，三维激光扫描仪的体积比较小，便于携带，且在操作方面比较简单，可测量大体积的物体，可以获取准确的测量结果，并满足长距离测量需求。除此之外，基于三维测绘技术支持下，可充分发挥三维激光扫描仪的功能作用，保证测量结果的精准性。

（2）全站仪的应用。在工程测量工作开展期间，可合理应用全站仪设备，确保能够从多角度、多距离对被测物体进行测量，进而确保测量结果的准确性。值得注意的是，全站仪在工程测量中的应用特点鲜明，可以自动显示准确、清晰的数据结果。同时，可利用若干方式，对数据进行详细记录、存储。并且，还可以对水平角、垂直角测量方面潜在的问题进行补测处理。此外，在合理应用全站仪期间，应用程序丰富，可确保工程测量各方面需求得到有效满足。但需注意的是，应用全站仪需考虑大地水平面产生的影响，不然会使工程测量的准确性受到影响。需结合工程测量的具体要求，将全站仪的优势作用充分发挥出来，确保能够合理使用全站仪完成测量作业任务。

（3）近景摄影测量技术的应用。在工程测量工作中，近景摄影测量技术应用广泛，有助于测量工作质量的提高。基于近景摄影测量过程中，需应用的仪器较多，主要包括格网测量摄影机、高端数码测量相机等[6]。基于测量工作开展期间，近景摄影测量技术体现出的特点优势包括，一方面数据采集花费的时间比较短，有助于测量工作效率的提升，且适应各类复杂的测量环境，使测量工作任务高效完成。另一方面，可对测量对象进行动态测量，在跟踪移动测量对象的条件下，加深对测量对象信息的了解。此外，与传统测量技术方法相比，近景摄影测量技术的测量范围各更广，且准确度高，有助于工程测量工作质量的提高，因此值得借鉴及应用。

2.工程测量技术及应用分析

2.1 工程测量技术

工程测量技术，主要研究工程施工、管理、测量等方面基本知识及技能，并通过工程勘测、施工放样及监理的一项技术。如在道路施工工程项目中，需进行比例尺地形图测绘、横纵断面测量作业，还需对建筑施工中的沉降情况进行观测，做好变形监测及工程数据处理等工作。在我国建设工程事业持续发展背景下，工程测量技术起到了至关重要的作用[7-8]。合理利用工程测量技术，对工程项目进行相对应地测量、定位处理，有助于工程项目设计、施工、运维管理等各环节工作顺利有序进行。例如，基于工程测量工作开展期间，可合理利用数字化测量技术，对工程实际情况进行系统分析，结合相关信息数据，保证测量结果的准确性及可用性。

2.2 应用要点

在工程测量中应用工程测量技术，考虑到能够提高工程测量工作的质量成效，有必要掌握相关要点，主要包括：

（1）需保证测量目标的准确性。在工程测量工作开展期间，可合理利用数字化测量技术，确保得到的测量数据结果准确、可靠，使传统测量技术的不足得到有效弥补，在提升测量工作效率的基础上，确保工程后续施工作业能够顺利、有序进行。基于数据采集期间，可利用全站仪对坐标位置进行计算，使人为因素产生的问题得到有效规避，最大限度控制测量误差，保证测量结果的准确性。此外，在事业数字化测量技术过程中，需利用储存器将测量数据保存好，保证能够提升测量数据结构的准确性及安全性，提升测量工作效率，使工程测量工作质量成效得到全面提升。

（2）采取自动化方式，保证技术操作性能的提升。工程测量中，通过数字化测量技术的合理应用，发挥网络技术与计算机技术之间的融合作用，使测量作业任务顺利、高效执行完成。一方面，需对计算机技术合理利用，对被测对象的信息数据全方位分析，并在利用自动化软件进行处理的基础上，确保信息数据处理效率的提高[9]。同时软件的合理利用，可对整体测量过程起到有效控制作用，并保证技术应用过程的稳定性及安全性。另一方面，通过数字化测量技术的合理应用，可通过软件系统自动识别相关信息数据，准确定位测量对象，保证测量数据结构的准确性，进一步使地图的美观性得到有效体现。此外，在合理利用数字测量技术的基础上，可通过自动化操作，使人为因素产生的影响得到有效预防控制，控制测量误差，保证工程测量效率及质量。

（3）做好地图分析工作。基于工程测量工作开展期间，地图分析为当中非常重要的环节之一，充分利用数字测量技术，可采取立体化的形式，有效呈现地图分析结果。一方面，在采用数字测量技术期间，需重视计算机信息技术的合理应用，保证地图坐标及相关信息数据能够立体化呈现，确保相关工作人员可以深入掌握工程基本情况[10]。另一方面，在对数字化测量技术合理应用的基础上，可准确描述相关信息数据，并有效展示地理位置的关键单位、各特殊节点。尤其是处于地图绘制工作开展期间，合理应用数字测量技术，可优先展现现实环境和地图之间的差异，使图形信息完整性及丰富性得到有效体现。总之，需合理利用数字化工程测绘技术，为工程测量、地图绘制起到辅助作用，进一步保证工程测量整体工作质量的提升。

3.三维测绘技术在工程测量中的具体应用及发展趋势分析

3.1 三维测绘技术的具体应用

结合实践工作经验，需根据工程测量实际情况，合理科学应用三维测绘技术。以城市规划、施工管理为例，三维测绘技术在其中的具体应用要点如下：

（1）在城市规划中的应用。以新城改造及老城拆迁等工程测量工作为例，需对相关数据信息完善收集，并优化设计建筑布局。相关工作人员需对三维测绘技术合理利用，充分了解建筑物的基本特征，并对道路绿化布局进行详细分析，进一步实现对各区的合理划分，包括工业区、住宅区以及商业区等，在全面提升测绘工作效率的基础上，确保建筑规划要求得到充分有效满足。比如，合理应用3D Stamp GIS 软件，使三维城市规划审批工作得到有效辅助支持，并规范利用相关空间数据，在RS、VR、GIS 等技术及数据库的融合应用下，使三维可视化管理应用平台的作用能够有效发挥，促进城市规划审批及管理工作质量成效的提升。此外，还可以对红外分析、统计查询等功能合理利用，确保城市规划建设管理工作得以顺利、有序开展。如城市规划过程，会涉及建筑及古迹测量，在建筑物内部、外观测量，古迹保护测量中，便可以合理利用三维测绘技术，获取相关测量数据信息，为城市规划保护提供有效的数据支持。

（2）在施工管理中的应用。三维测绘技术与二维测绘技术相比，专业性更强，精度更高，且适用范围更广，在顺序施工及平行施工中的应用广泛，将各构件空间形态构件出来，使构件之间相互碰撞产生的返工等情况避免出现。值得注意的是，处于施工管理期间，控制要素较多，如施工进度要素、施工安全要素、施工质量要素等，在施工规模不断扩大的基础上，会使施工管理工作的难度大大增加。所以，有必要对三维测绘技术合理应用，并与信息管理系统有效融合，实现对施工过程的全面管理，及时发现问题、解决问题，使现场施工工作的质量及安全得到有效保证。

3.2 工程测量技术发展趋势

为提高工程测量工作的质量成效，需注重工程测量技术发展。结合实践工作经验来看，工程测量技术主要发展趋势与方向包括：

（1）精准度提升。在工程测量事业持续发展背景下，在工程测量技术方面提出了越来越高的要求。从工程测量技术发展趋势层面分析，需注重技术精准度的提升。同时，在现代科学技术不断进步发展背景下，各类新型测量仪器广泛应用到工程测量工作领域，对工程测量工作质量水平的提高起到了积极的作用，包括电子经纬仪、光电测距仪、精密激光测距仪等，在地籍、工程竣工、城市工程、矿产工程等测量工作环节应用广泛，有助于测量精度的提升，使传统测量仪器的不足得到有效弥补。由此可见，精准度提升是工程测量技术的一大必然发展趋势。

（2）自动化程度提升。要想提升工程测量的自动化水平，需重视测量技术和信息技术之间的有机融合，进一步提升测量效率，使测量人力成本得到有效减少。比如，在大比例尺地形测绘作业当中，倘若采用传统的测量技术方法，则难以保证测量数据结果的质量，且会影响测量工作的效率，使人力成本大大增加。在结合工程测量工作实际需求的基础上，合理使用电子平板测绘技术、数字化测图系统、GPS-RTK 技术、自动跟踪全站仪等，可实现一体化测绘，使数据采集、处理、图形编辑、自动成图等工作环节的衔接性增强，为自动化设计提供有效便利，使地理信息系统及测量数据库有效构建的基础上，促进工程测量的自动化程度的有效提升[11-12]。因此，需重视工程测量技术的自动化程度提升，进而提升工程测量工作质量成效。

（3）测量机器人应用发展。基于现状层面分析，在测量技术与人工智能（AI）技术有效融合的条件下，可以充分发挥功能先进的测量机器人的作用，使工程测量范围得以扩大，使测量数据处理的速度加快，并使图形处理的能力得到有效增强。在工程测量期间，对测量机器人合理应用，可使传统测量中的繁琐环节简单化，在确保测量质量的基础上，促进测量工作效率、质量及安全性的协同提升。因此，在测量工程领域，需重视测量机器人的应用及发展。

3.3 三维测绘技术发展趋势

在工程测量中，三维测绘技术的应用优势作用显著，考虑到三维测绘技术的价值作用能够有效发挥出来，需掌握三维测绘技术发展趋势。具体而言，三维测绘技术主要发展趋势如下：

（1）技术融合发展。从工程测量工作需求层面分析，在三维测绘技术应用期间，需注重技术融合发展，即注重三维测绘技术和其他现代化科学技术之间的融合应用，包括计算机技术、通信技术等，并在此基础上对完善的地理信息系统进行构建，发挥系统的多功能作用，为信息数据储存提供有效便利，进一步构建完整的数据库，使测绘工作具备完整、可靠的信息作支撑。

（2）数字化发展。在三维测绘技术应用期间，也需注重技术的数字化发展，比如为提升工程测绘工作数字化水平，确保工程测量工作进度符合要求，使决策管理工作难度降低，需在使用三维测绘技术期间，重视3S 技术的融合应用，即遥感技术（RS 技术）+全球定位系统技术（GPS 技术）+地理信息系统技术（GIS 技术），通过提升三维测绘的数字化水平，弥补传统人工测绘工作的不足。

（3）大地测量技术发展。大地测量技术应用及发展，也是三维测绘技术应用过程的一大必然发展趋势。即在工程测量工作中，应用三维测绘技术的基础上，需结合工程测量实际需求，在有必要的情况下，合理利用大地测量技术。比如，在海平面变化、地壳运动实时监测方面，可合理应用大地测量技术，并及时发出预警预报，使建筑结构受损得到有效预防控制，在保证建筑使用安全性的基础上，进一步确保建筑使用者的财产、人身安全得到有效保护。

结语：

综上所述，工程测量是一项系统化的工作，在工程测量工作开展期间，需重视工程测量技术的合理科学应用，保证测量目标的准确性，采取自动化方式提升技术操作性能，并做好地图分析工作等。因三维测绘技术在工程测量中的应用价值显著，因此需重视三维激光扫描仪、全站仪、近景摄影测量技术的合理科学应用。并且，在城市规划及施工管理等方面，需对三维测绘技术合理利用。除此之外，还有必要对工程测量技术、三维测绘技术的发展趋势充分掌握，在合理科学应用各项技术的基础上，促进工程测量工作质量成效的提升，并为我国工程测量建设事业稳步、可持续发展奠定坚实的基础。