論工程測(cè)量與三維測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展

□何佳 李彬 杜娟

（河南省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司，河南 鄭州 450016）

0.引言

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的提高，大部分人都已步入了小康生活，房屋成為人們?nèi)粘V為熱議的話題，這一話題在某種程度上顯示出了建筑工程的建設(shè)的重要性，可見其前景。房屋漸漸增多，質(zhì)量也是一個(gè)不容小覷的關(guān)鍵問題，這就要求我們施工過程中運(yùn)用高效的建筑技術(shù)和精準(zhǔn)的設(shè)備。工程測(cè)量技術(shù)作為施工建筑的最關(guān)鍵的標(biāo)準(zhǔn)，在這個(gè)技術(shù)時(shí)代，不僅在工程建造方面起著引領(lǐng)作用，同時(shí)還被廣泛使用在資源探測(cè)等其他領(lǐng)域，本文即對(duì)三維測(cè)量和工程測(cè)量技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。

1.工程測(cè)量與三維測(cè)繪技術(shù)

1.1 工程測(cè)量概述

作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的衍生物，以及應(yīng)用科學(xué)中的一部分，工程測(cè)量以其悠久的歷史特性，無論在服務(wù)行業(yè)、民生改善、社會(huì)建設(shè)方面，還是在經(jīng)濟(jì)社會(huì)的建設(shè)、國(guó)防科學(xué)技術(shù)的發(fā)展方面都發(fā)揮著巨大作用，地位變得越來越不可撼動(dòng)。工程測(cè)量的應(yīng)用范圍主要包括環(huán)境的勘測(cè)、設(shè)計(jì)圖紙、工程的檢驗(yàn)等各種環(huán)節(jié)的測(cè)量事宜。

1.2 三維測(cè)繪技術(shù)概述

三維測(cè)繪技術(shù)主要內(nèi)容有以下三種：第一，三維激光的掃描技術(shù)。這一技術(shù)應(yīng)用性較強(qiáng)，它可以在與物體沒有直接接觸（例如大型的變形監(jiān)測(cè)、隧道的斷層等）的情況下來獲取想獲取的信息。第二，全景真三維影像技術(shù)。這種技術(shù)是研究人員的小幫手，減輕工作壓力并且提高工作效率，被科研工作者廣泛稱贊。它不僅有自己的獨(dú)特性，還兼有遙感、攝影的特性，這就使得它能在大范圍內(nèi)獲得三維坐標(biāo)，并以更為明了簡(jiǎn)潔的圖表形式將數(shù)據(jù)信息傳遞給研究人員。第三，立體測(cè)圖衛(wèi)星技術(shù)。大多數(shù)人都知道三維測(cè)繪技術(shù)在衛(wèi)星遙感領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，但是由于其能夠精準(zhǔn)、全面地反映數(shù)據(jù)，被各種測(cè)量數(shù)據(jù)的行業(yè)所使用。

2.工程測(cè)量與三維測(cè)繪技術(shù)的任務(wù)

工程測(cè)量與三維測(cè)繪技術(shù)一般情況下，在工程測(cè)量過程中主要有以下三個(gè)任務(wù)：第一，繪制規(guī)劃圖和采取數(shù)據(jù)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的地理環(huán)境，按照程序和比例要求對(duì)其地形地勢(shì)地貌特征以及物體的空間特征以數(shù)字或者幾何圖形進(jìn)行準(zhǔn)確詳細(xì)地描述。第二，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況將圖紙標(biāo)準(zhǔn)化。在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)過程中，結(jié)合施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行標(biāo)記以及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。第三，對(duì)附近建筑物進(jìn)行檢測(cè)。為了在施工過程中以及使用后，更好地對(duì)施工情況進(jìn)行反饋，以便未來有關(guān)部門需要對(duì)其進(jìn)行研究以及了解有關(guān)情況，我們對(duì)重要的建筑物體還要做變形觀測(cè)。

3.三維測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

目前三維測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀主要表現(xiàn)為以下三個(gè)方面：全站儀、三維激光掃描儀與測(cè)量系統(tǒng)。第一，全站儀。作為一種比較標(biāo)準(zhǔn)的具有許多記錄儲(chǔ)存方式的多功能三維測(cè)量?jī)x器，它可以同時(shí)測(cè)量角度與距離并且對(duì)直角與平角進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，切記測(cè)量地面的水平程度會(huì)導(dǎo)致測(cè)量精度而受到較大程度的影響。第二，三維激光掃描儀。與全站儀一樣，測(cè)量精度會(huì)因?yàn)闇y(cè)量地面水準(zhǔn)面的變化而出現(xiàn)變化，但是它又區(qū)別于全站儀，在操作過程中，它不用依靠著測(cè)量地面的水平面便可以進(jìn)行正常工作。除了這點(diǎn)之外，三維激光掃描儀因?yàn)槠涓呔珳?zhǔn)密度、點(diǎn)位精度和掃描速度極快而被廣泛稱贊。第三，衛(wèi)星定位測(cè)量系統(tǒng)。相同的是該系統(tǒng)在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，也和以上兩種儀器一樣，都會(huì)因?yàn)榈孛娴乃矫娴牟煌瑢?dǎo)致準(zhǔn)確精度不同。但是三維測(cè)量技術(shù)中的核心關(guān)鍵部分就是這個(gè)衛(wèi)星定位測(cè)量系統(tǒng)，沒有該系統(tǒng)的支撐，衛(wèi)星定位測(cè)量系統(tǒng)并不能稱得上一個(gè)完美的測(cè)量系統(tǒng)，倘若在測(cè)量過程中以地心直角坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)作為輔助，可以大大提高測(cè)量精度。

4.工程測(cè)量與三維測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 測(cè)量發(fā)展趨勢(shì)

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，工業(yè)的迅速崛起以及科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，特別是對(duì)于建筑工程行業(yè)來說，技術(shù)智能化、測(cè)量結(jié)果精密化將是未來工程測(cè)量行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。測(cè)量的精確水準(zhǔn)直接決定工程建設(shè)質(zhì)量的優(yōu)劣，并且很大程度上可以影響工程測(cè)量技術(shù)能否取得穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展的重要保障。例如，目前應(yīng)用較為廣泛的衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)在精密工程的監(jiān)察與測(cè)量中就發(fā)揮了很大用處，并且相較于傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)而言，避免了受到不可控因素的影響，如，地勢(shì)、地形的復(fù)雜程度，溫度、氣候的變化等等，從而大大提高了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。除此之外，還有激光測(cè)量技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用，在實(shí)際的測(cè)量過程中，激光測(cè)量技術(shù)常常與其他技術(shù)相結(jié)合使用，智能化、數(shù)字化特點(diǎn)顯著，主要依靠激光掃描技術(shù)，對(duì)空間對(duì)象的大面積地質(zhì)、地形等情況進(jìn)行測(cè)量，以具體數(shù)據(jù)的形式表示，從而解決對(duì)測(cè)量對(duì)象困難、測(cè)量范圍大等問題。

4.2 三維測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著工程測(cè)量行業(yè)的迅速發(fā)展，三維測(cè)繪技術(shù)也得到了很大提升，并且逐漸朝著高科技化、數(shù)字化和自動(dòng)化方向發(fā)展，其中比較具有代表性、針對(duì)性的三維測(cè)繪技術(shù)有遙感技術(shù)（RS技術(shù)）、地理信息系統(tǒng)（GIS系統(tǒng)）以及全球定位系統(tǒng)（GPS系統(tǒng)）最為典型，這些三維測(cè)繪技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在動(dòng)態(tài)的環(huán)境下進(jìn)行對(duì)需要信息的測(cè)量，同時(shí)具有值得信賴的決策憑據(jù)，保障測(cè)量過程的規(guī)范性、測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。其中的地理信息系統(tǒng)隨著地信水平的提高，得到了逐步完善，可以成功對(duì)信息、數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存，并且能夠構(gòu)建智能化數(shù)據(jù)庫(kù)，有利于資料的查找與整合，在工程測(cè)量工作中的作用不容小覷。除此之外，大地測(cè)量技術(shù)的誕生，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)海平面和地殼情況的勘測(cè)工作，并且具有智能報(bào)警裝置，可以對(duì)危險(xiǎn)環(huán)境進(jìn)行預(yù)判，從而降低工程事故的發(fā)生率，保障了建筑工程的建設(shè)質(zhì)量，最大限度地減少了建筑物的破壞，使得建筑物的使用壽命得到了延長(zhǎng)。

5.結(jié)束語

綜上所述，工程測(cè)量技術(shù)的作用是不可忽視的，而在其基礎(chǔ)過程上又所形成了一種新的技術(shù)，即三維測(cè)繪技術(shù)。我們應(yīng)用三維測(cè)繪技術(shù)可以大大提高測(cè)量工作效率，并且在很多行業(yè)都能發(fā)揮其作用。盡管如此，我們?nèi)匀恍枰诠こ虦y(cè)量與三維測(cè)繪技術(shù)方面繼續(xù)努力，讓其緊跟當(dāng)前時(shí)代的潮流。