建筑房產(chǎn)工程測量與三維測繪技術(shù)分析

張月琴

摘 要：工程測量作為一門研究工程建設(shè)中測量方法的學(xué)科，在我國城市化建設(shè)的過程中發(fā)揮著重要的作用。近年來，隨著建筑產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，對于工程測量技術(shù)的要求也不斷提高。根據(jù)目前建筑房產(chǎn)工程中的狀況，通過GPS、遙感技術(shù)、三維可視化技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用實例，對工程測量與三維測繪技術(shù)進(jìn)行分析和探討。

關(guān)鍵詞：工程測量；三維測繪；建筑；房產(chǎn)工程

中圖分類號：TU198+.1；TU198+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）02-0063-02

在所有可能影響建筑房產(chǎn)工程質(zhì)量的因素中，工程測量占據(jù)著重要的地位，并對建筑房產(chǎn)工程的施工質(zhì)量有著重要的影響。我國的工程測量技術(shù)在測繪學(xué)中應(yīng)用較為廣泛，并隨著時代的發(fā)展不斷改進(jìn)著。電子技術(shù)和空間技術(shù)的發(fā)展壯大也為工程測量技術(shù)提供了良好的技術(shù)支持。

1 建筑房產(chǎn)工程測量中的GPS應(yīng)用

全球定位系統(tǒng)，簡稱GPS，是20世紀(jì)70年代興起并在90年代得到改進(jìn)的衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。GPS以衛(wèi)星為基礎(chǔ)進(jìn)行導(dǎo)航和定位，具有全球性、全天候、實時性、連續(xù)性的特點，又因為其具有良好的保密性和抗干擾性，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。它的出現(xiàn)也為工程測量領(lǐng)域帶來了積極的變革。

1.1 GPS系統(tǒng)及特點

GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的原理是根據(jù)用戶與衛(wèi)星之間的距離，綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交會的方法，確定待測點的位置。GPS系統(tǒng)主要分為空間部分、地面控制部分和用戶設(shè)備部分三部分。

GPS系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)目較多，且分布均勻，在天氣晴好的條件下，在地球上任何一個角落、任何一個時段都能同時觀測到至少4顆GPS衛(wèi)星，確保了GPS測量能在全天候提供連續(xù)的導(dǎo)航定位系統(tǒng)。經(jīng)過應(yīng)用實踐證明，GPS測量可以達(dá)到很高的定位精度，在50 km以內(nèi)精度甚至能達(dá)到幾微米。隨著GPS系統(tǒng)軟件的不斷更新，觀測的時間也更短，在20 km以內(nèi)，只需要15 min左右就能進(jìn)行靜態(tài)定位。GPS測量因為并不要求測站之間的互相通視，只要求測站上空開闊即可，這個優(yōu)勢就節(jié)省了很多測量經(jīng)費和測量時間，選點工作也變得更加靈活，減輕了很多工作量。隨著GPS測量自動化程度越來越高，在實際的觀測過程中，測量員只需負(fù)責(zé)安置儀器、連接電纜線、量取線高并監(jiān)視儀器工作狀態(tài)即可，其他的觀測工作均可由儀器自動測量。由于GPS測量可同時測定測站平面位置和大地高程，而且是基于國際坐標(biāo)體系中進(jìn)行計算，因此可以提供全球統(tǒng)一的三維地心坐標(biāo)，實現(xiàn)全球不同測量結(jié)果的關(guān)聯(lián)。隨著科技的發(fā)展，GPS測量的應(yīng)用也越來越廣泛。

1.2 GPS在工程測量中的應(yīng)用實例

GPS 接收機和馬達(dá)驅(qū)動的全站儀、CCD 數(shù)碼相機以及工程巖土位移伸縮計一樣，都屬于傳感器的一種。對于建筑房產(chǎn)工程這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型工程，高精度和實時性是保證其安全施工及運營的重要條件。通過GPS測量，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集、傳輸和處理。同時，在GPS基礎(chǔ)上發(fā)展而來的實時動態(tài)技術(shù)，是工程測量領(lǐng)域中一個全新的里程碑。這種實時動態(tài)技術(shù)能夠提供在指定坐標(biāo)系中流動站的三維定位結(jié)果，而且實時動態(tài)的測量也無需布設(shè)各級控制點，只需要依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點就可以測定圖根控制點、地形點、地物點和界址點的坐標(biāo)，并能利用測圖軟件即時生成電子地圖；還可以根據(jù)已有數(shù)據(jù)進(jìn)行快速施工放樣。正是因為這些優(yōu)勢，其被廣泛應(yīng)用于房地產(chǎn)測繪、數(shù)字化測圖、圖根控制測量和施工放樣工作中。

2 建筑房產(chǎn)工程測量中的遙感技術(shù)

從高空或外層空間接收來的電磁波信息，通過掃描、攝影、傳輸、處理等操作，實現(xiàn)對地表地物和現(xiàn)象遠(yuǎn)距離控測、識別的技術(shù)，就是遙感技術(shù)。遙感技術(shù)在土地資源調(diào)查、地質(zhì)調(diào)查、陸地水資源調(diào)查、植被資源調(diào)查、海洋資源調(diào)查、測繪、考古調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測和規(guī)劃管理方面都得到了有效應(yīng)用。

在建筑房產(chǎn)工程中，遙感技術(shù)因其在時效性、數(shù)據(jù)綜合性、可對比性和經(jīng)濟(jì)性能等方面的優(yōu)勢，得到快速的普及。多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛(wèi)星的使用都是獲取地面基礎(chǔ)地理信息的重要途徑，而這兩種技術(shù)都是基于遙感技術(shù)發(fā)展而來的。通過對于遙感技術(shù)的應(yīng)用，可以獲取各種中、小比例尺的地形圖，這為建筑房產(chǎn)工程中基本地形圖等地形圖的及時、快速更新提供了快捷、高效的途徑。

3 房產(chǎn)測繪信息三維可視化技術(shù)的研究與應(yīng)用

3.1 三維可視化技術(shù)

三維可視化技術(shù)是指在計算機圖形學(xué)和圖像處理基礎(chǔ)上，將數(shù)據(jù)和結(jié)果轉(zhuǎn)換為三維圖像的技術(shù)。房產(chǎn)測繪信息三維可視化技術(shù)是三維可視化技術(shù)在房產(chǎn)測繪領(lǐng)域的具體應(yīng)用。這種技術(shù)遵循的原則是突出房產(chǎn)要素的同時淡化其他要素。秉承著這一原則，房產(chǎn)測繪信息三維可視化技術(shù)的重點就放在了房產(chǎn)測繪信息的主體部分，即房產(chǎn)建筑物的三維可視化上。這種技術(shù)目前是基于網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)，也就是說，在網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)房產(chǎn)測繪信息三維可視化。通過這種技術(shù)，用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)資源掌握自己關(guān)心區(qū)域內(nèi)的房產(chǎn)測繪場景。但是這種技術(shù)并不是孤立存在的，要想實現(xiàn)這種技術(shù)，也需要相關(guān)技術(shù)的支持。

3.2 相關(guān)技術(shù)研究

和房產(chǎn)測繪信息三維可視化技術(shù)相關(guān)的技術(shù)主要有地理信息系統(tǒng)技術(shù)、可視化技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)技術(shù)。

地理信息系統(tǒng)技術(shù)是能夠管理和研究空間數(shù)據(jù)的技術(shù)，在計算機的支持下，可以對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行各種處理，可以促進(jìn)數(shù)據(jù)的有效管理，并能以地圖和數(shù)據(jù)的形式來呈現(xiàn)處理結(jié)果。

可視化技術(shù)是對人腦印象構(gòu)造的仿真技術(shù)，可以將傳輸過程中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖像信息，并能交互式地對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是當(dāng)前計算機圖形領(lǐng)域的熱點，是三維可視化技術(shù)的主要技術(shù)來源，在未來也可能會成為地理信息系統(tǒng)三維可視化的核心。

網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上建立起來的。網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)的頁面形式在近年來也被不斷充實著。

正是基于這些技術(shù)，房產(chǎn)測繪信息三維可視化技術(shù)才得以實現(xiàn)。

3.3 三維可視化技術(shù)在房產(chǎn)測量領(lǐng)域的應(yīng)用

目前，三維可視化技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用都已逐漸展開，在房產(chǎn)測繪方面也有著重要的應(yīng)用。三維可視化技術(shù)在房產(chǎn)信息的管理、信息的展示和成果的輸出等方面都帶來了重大的變革。通過三維可視化技術(shù)，可以對建筑工程內(nèi)的房產(chǎn)信息產(chǎn)生立體的了解，信息的展示也更加具體和完整，便于加快工程測量進(jìn)度，成果的輸出也更加方便，能把重點放在測繪的主體部分，給工程測量帶來了極大的便利。

4 三維測繪等新型技術(shù)在房產(chǎn)建筑工程測量中的應(yīng)用展望

總體來說，房產(chǎn)建筑工程中的測繪技術(shù)由最開始的一維、二維到三維，對信息的獲取方式也取得了也從點信息到面信息、從靜態(tài)到動態(tài)、從后期處理到實時處理的巨大進(jìn)步，同時伴隨各種新型測量技術(shù)的產(chǎn)生，測量方式將更加高明，測量范圍將更加廣大，測量精度也將更加細(xì)微。

在三維測繪等新型技術(shù)的影響下，工程測量技術(shù)將在房產(chǎn)建筑領(lǐng)域得到顯著發(fā)展。未來幾年，多傳感器集成系統(tǒng)在人工智能方面一定會得到進(jìn)一步的發(fā)展，應(yīng)用范圍將不斷擴(kuò)大，在影像和數(shù)據(jù)處理方面的技術(shù)也會進(jìn)一步提高；在大型工程建設(shè)中，房產(chǎn)建筑工程的信息系統(tǒng)將得到完善，同時與其他學(xué)科的優(yōu)勢相結(jié)合，實現(xiàn)技術(shù)的多邊化；基于多種傳感器的混合測量系統(tǒng)也將隨著技術(shù)的不斷更新而發(fā)展并得到廣泛應(yīng)用，這樣在較大的區(qū)域內(nèi)也能實現(xiàn)無人測量和定位工作。

總之，先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)為工程測量技術(shù)的發(fā)展提供了途徑，而工程測量技術(shù)的發(fā)展又推進(jìn)了房產(chǎn)建筑工程的進(jìn)步，對提高人們生活質(zhì)量起到了推進(jìn)作用。

5 結(jié)束語

在所有可能影響建筑房產(chǎn)工程質(zhì)量的因素中，工程測量占據(jù)著重要的地位，并對建筑房產(chǎn)工程的施工質(zhì)量有著重要的影響。工程測量作為一門研究工程建設(shè)中測量方法的學(xué)科，在我國城市化建設(shè)的進(jìn)程中發(fā)揮著重要的作用。電子技術(shù)和空間技術(shù)的發(fā)展壯大也為工程測量技術(shù)提供了良好的技術(shù)支持。大力開展數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用研究，將是測繪單位提升自身競爭實力、創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的有力保障。

參考文獻(xiàn)

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[3]成桂靜.GPS在工程測量中的應(yīng)用[J].山西建筑，2009（01）.

〔編輯：白潔〕

Construction Real Estate Surveying and Mapping Technology Measurement and 3 d Analysis

Zhang Yueqin

Abstract： Engineering survey as a study of the measurement method in engineering construction， in the process of urbanization in our country play an important role. In recent years， with the continuous development of construction industry， also to the requirement of engineering survey technology continuously improve. According to the current situation in construction of housing project， through the GPS， remote sensing technology， application of 3d visualization technology in engineering survey， engineering measurement and 3 d mapping technology is analyzed and discussed.

Key words： engineering surveying； 3d mapping； building construction； real estate project