數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

渠鵬帥

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數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

渠鵬帥

鄭州市交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院，河南 鄭州 450000

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在現(xiàn)階段的工程測(cè)量里面存在顯著效用，具備以往測(cè)量技術(shù)難以比擬的優(yōu)勢(shì)，所以在許多工程測(cè)量里面均大面積適用。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)也會(huì)持續(xù)改進(jìn)、獲取更進(jìn)一步的應(yīng)用。概述了數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，分析了數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)勢(shì)以及數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在建筑工程測(cè)量中的實(shí)際應(yīng)用情況。

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)；工程測(cè)量；優(yōu)勢(shì)

引言

數(shù)字化技術(shù)在我國(guó)經(jīng)歷了一段時(shí)間的發(fā)展，已廣泛應(yīng)用于測(cè)繪學(xué)科的各個(gè)方向。它不僅具有較高的測(cè)圖精度，而且具有豐富的圖形屬性及方便儲(chǔ)存等特點(diǎn)，得到了測(cè)量人員的青睞和普及。可見，采用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，可以為甲方或項(xiàng)目部提供準(zhǔn)確的資料信息。測(cè)量數(shù)據(jù)精度得到了提高，項(xiàng)目質(zhì)量得到了提升，提高了項(xiàng)目的工作效率，降低了測(cè)繪的成本。隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字測(cè)繪技術(shù)將會(huì)有更加廣泛的應(yīng)用前景[1]。

1 現(xiàn)階段數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的情況

在工程測(cè)量階段，最重要的就是測(cè)繪技術(shù)。測(cè)繪技術(shù)對(duì)工程的進(jìn)度和最終的質(zhì)量有非常大的影響，所以，做好測(cè)繪是最關(guān)鍵的一步。隨著科技的發(fā)展，數(shù)字化信息給工程測(cè)量帶來非常大的便利。在現(xiàn)階段，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)已被廣泛應(yīng)用。這項(xiàng)技術(shù)是指在計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)上，利用數(shù)字化來實(shí)現(xiàn)對(duì)工程坐標(biāo)和數(shù)據(jù)的完善及分析。因?yàn)樗鼘?duì)工程數(shù)據(jù)相當(dāng)敏感，所以數(shù)據(jù)的收集和存儲(chǔ)功能極大地提高了工程測(cè)量的精確度，也解決了許多傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)所遇到的難題，最終憑借全面、高效、準(zhǔn)確的優(yōu)勢(shì)成為工程測(cè)量領(lǐng)域最高的技術(shù)手段[2]。

2 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)概述

2.1 GPS技術(shù)

在當(dāng)前的工程測(cè)繪作業(yè)中，應(yīng)用較為廣泛的一種測(cè)繪技術(shù)就是GPS技術(shù)。因?yàn)檫@種技術(shù)的模式是靜態(tài)的，所以不用對(duì)點(diǎn)通視。一方面，能夠保證測(cè)繪結(jié)果非常準(zhǔn)確；另一方面，還能達(dá)到全天候進(jìn)行測(cè)繪的目的，所以又被叫作全球定位系統(tǒng)。將GPS技術(shù)應(yīng)用在特殊地形區(qū)域中進(jìn)行測(cè)繪作業(yè)有著非常重要的意義。GPS-RTK技術(shù)在GPS技術(shù)發(fā)展中有著突出的作用，極大地方便了特殊地形測(cè)繪作業(yè)，保證了特殊地形數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.2 RS技術(shù)

在測(cè)繪工程技術(shù)中，RS遙感技術(shù)這個(gè)部分是非常重要的。RS技術(shù)比其他技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)就是能夠動(dòng)態(tài)地測(cè)繪，而且還能通過圖像的方式呈現(xiàn)測(cè)繪結(jié)果。當(dāng)前，在特殊地形區(qū)域中，因?yàn)闊o人機(jī)遙感測(cè)繪技術(shù)整體的安全性能較高，并且容易靈活操作，所以其有著極為廣泛的應(yīng)用。另外，遙感技術(shù)之所以能夠被業(yè)內(nèi)人士所重視，主要還是因?yàn)樗軌驕y(cè)繪比例較大的復(fù)雜區(qū)域。RS遙感技術(shù)的全天候作業(yè)，足以保證特殊區(qū)域內(nèi)測(cè)繪作業(yè)的順利開展。

2.3 “3S”技術(shù)

所謂的“3S”，即RS技術(shù)、GPS技術(shù)與GIS技術(shù)的統(tǒng)稱。當(dāng)前，“3S”技術(shù)在我國(guó)的研究才剛剛起步，因此還較為基礎(chǔ)。但“3S”技術(shù)作為工程測(cè)繪技術(shù)未來發(fā)展的關(guān)鍵性依托，可以對(duì)測(cè)繪效率和測(cè)繪質(zhì)量起到極為關(guān)鍵的意義，所以應(yīng)下大氣力努力研發(fā)?！?S”技術(shù)主要是應(yīng)用GPS技術(shù)采集目標(biāo)實(shí)物數(shù)據(jù)，然后結(jié)合采集到的數(shù)據(jù)應(yīng)用RS技術(shù)繪制相關(guān)圖像，最后再結(jié)合GIS技術(shù)加工和處理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)工程測(cè)繪的全部工作。因?yàn)椤?S”技術(shù)結(jié)合了三種主流技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)大的功能，也大幅降低了測(cè)繪作業(yè)成本。因此，在測(cè)繪作業(yè)中特別是特殊區(qū)域的測(cè)繪工作中具有重要的推廣價(jià)值[3]。

3 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

3.1 精準(zhǔn)度高

在數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)中，精準(zhǔn)度高是其中最明顯的一個(gè)優(yōu)勢(shì)。在工程測(cè)量中本來對(duì)精準(zhǔn)度的要求就相對(duì)較高，所以在使用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)時(shí)就可以提高工程測(cè)量的精準(zhǔn)度。在工程測(cè)量中，傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)經(jīng)常會(huì)在精準(zhǔn)度方面出現(xiàn)誤差，這樣就導(dǎo)致工程測(cè)量工作出現(xiàn)問題，并且傳統(tǒng)的測(cè)量方法在測(cè)量周期方面也相對(duì)較長(zhǎng)，無法達(dá)到客戶的要求。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量過程中使用先進(jìn)的技術(shù)，通過數(shù)字測(cè)繪技術(shù)對(duì)工程中要測(cè)量的內(nèi)容進(jìn)行測(cè)量，從而提高測(cè)繪數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。

3.2 自動(dòng)化程度高

在使用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)時(shí)，都是與電子信息等結(jié)合使用。在計(jì)算機(jī)軟件中，一些自動(dòng)化配置可以有效提升工程測(cè)量工作的效率。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)具有自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，在對(duì)工程進(jìn)行實(shí)際測(cè)量工作中，相應(yīng)的工作人員只要對(duì)設(shè)備進(jìn)行安裝等操作，并將一定的數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)中，設(shè)備就可以自動(dòng)接收信號(hào)，并進(jìn)行測(cè)量工作。簡(jiǎn)單來說，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)具有的自動(dòng)化程度高優(yōu)勢(shì)都是來源于計(jì)算機(jī)的使用，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)及信息輸入計(jì)算機(jī)就可以進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量，這樣就避免了人工測(cè)量中的失誤。

3.3 圖形屬性信息豐富

在工程測(cè)量工作中，使用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)可以對(duì)工程所處地形圖坐標(biāo)準(zhǔn)確定位，同時(shí)也可以詳細(xì)展示地形圖的具體圖形屬性信息。在連接測(cè)繪點(diǎn)信息的過程中，測(cè)繪成圖后，可以利用相應(yīng)的測(cè)繪符號(hào)使用數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的測(cè)繪信息，從而完成測(cè)繪工作。另外，在使用數(shù)字測(cè)繪技術(shù)時(shí)，想要更快地檢索相應(yīng)的信息，就要對(duì)測(cè)繪屬性以及定位信息等進(jìn)行采集[4]。

4 建筑工程測(cè)量中數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

4.1 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在數(shù)據(jù)采集方面的應(yīng)用

在建筑工程測(cè)量工作中應(yīng)用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，可以從多個(gè)角度出發(fā)。針對(duì)數(shù)據(jù)采集方面來講，通常以分析和測(cè)量建筑工程內(nèi)部主體結(jié)構(gòu)信息采集點(diǎn)為主。現(xiàn)階段，我國(guó)在實(shí)際進(jìn)行建筑工程測(cè)量的過程中，建模規(guī)劃工作通常以建筑內(nèi)部主體結(jié)構(gòu)中相關(guān)信息采集點(diǎn)為主。建筑工程測(cè)量數(shù)據(jù)采集中對(duì)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用，通常從以下三個(gè)方面入手：（1）明確建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)以及建筑主體結(jié)構(gòu)，深入分析建筑工程三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，提升建筑平面圖的完整性；（2）在對(duì)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行充分應(yīng)用的過程中，通過上一環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，從建筑結(jié)果差異化特點(diǎn)出發(fā)實(shí)施測(cè)量；（3）詳細(xì)分析建筑工程框架結(jié)構(gòu)具體情況，提升測(cè)量方案的合理性和科學(xué)性。

4.2 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)控制網(wǎng)布置方面的應(yīng)用

將數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用于建筑工程測(cè)量工作中，可以在保證測(cè)量工作效率的基礎(chǔ)上，全面提升建筑工程建設(shè)質(zhì)量。在實(shí)際進(jìn)行建筑工程數(shù)據(jù)采集控制網(wǎng)布置的過程中，需要在科學(xué)控制以及深入分析數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行充分應(yīng)用。實(shí)際展開建筑工程測(cè)量工作時(shí)，要想獲取精確度較高的工程測(cè)量結(jié)果，要求測(cè)量工作人員靈活控制全站儀數(shù)據(jù)，在全面搜集信息資源的基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)據(jù)采集控制網(wǎng)進(jìn)行科學(xué)布置，為更加順利地完成后期的工程測(cè)量工作奠定基礎(chǔ)。例如，在綜合分析建筑工程整個(gè)待測(cè)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)將工程測(cè)量控制中心設(shè)置為數(shù)據(jù)采集控制網(wǎng)，結(jié)合采集測(cè)量點(diǎn)數(shù)據(jù)的具體情況，持續(xù)、實(shí)時(shí)獲取控制點(diǎn)數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的完善與優(yōu)化[5]。

4.3 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)構(gòu)建3D模型方面的應(yīng)用

遙感技術(shù)、定位技術(shù)以及信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等是數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的重要組成部分。在建筑工程3D模型中有效應(yīng)用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，需要深入分析各個(gè)測(cè)繪點(diǎn)的具體特征。連線過程中應(yīng)對(duì)CAD軟件進(jìn)行充分利用，為明確建筑工程軸線圖以及俯視圖奠定良好基礎(chǔ)。在應(yīng)用CAD軟件的過程中，還需要充分發(fā)揮其虛擬操作功能，將拉伸操作、渲染處理以及陰影處理等方式應(yīng)用于測(cè)繪數(shù)據(jù)三維模型中，確保最終構(gòu)建的三維立體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出較強(qiáng)的直觀性。將拉伸操作應(yīng)用于三維圖中時(shí)，應(yīng)對(duì)繪制對(duì)象線條粗細(xì)情況、拉伸角度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，為構(gòu)建準(zhǔn)確性和科學(xué)性較強(qiáng)的3D模型奠定良好基礎(chǔ)。

4.4 地籍控制測(cè)量方面的應(yīng)用

4.4.1 地籍首級(jí)控制網(wǎng)

在地籍首級(jí)控制網(wǎng)確定時(shí)，應(yīng)以一、二級(jí)城市平面控制點(diǎn)和三、四級(jí)城市平面控制點(diǎn)為主。在利用已有控制點(diǎn)成果之前，需要檢查不同級(jí)別的城市平面控制點(diǎn)，確保精度。

4.4.2 地籍圖根控制測(cè)量

（1）在布設(shè)圖根點(diǎn)時(shí)，采用RTK方法進(jìn)行布設(shè)。確保各個(gè)相鄰的圖根點(diǎn)相互通視；（2）采用全站儀對(duì)各個(gè)圖根點(diǎn)進(jìn)行檢核，以確保RTK測(cè)量的精度；（3）確保每個(gè)圖根點(diǎn)觀測(cè)結(jié)果的獨(dú)立性，其平面坐標(biāo)較差應(yīng)小于±3cm，高程的較差應(yīng)小于±5cm，圖根點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程坐標(biāo)取限差內(nèi)的平均值；（4）在地籍圖測(cè)量時(shí)，需要采用全站儀對(duì)RTK圖根點(diǎn)之間水平距離進(jìn)行檢測(cè)，確保其水平距離的相對(duì)誤差小于1/3?000。

5 工程測(cè)量中應(yīng)用數(shù)字化測(cè)繪的注意事項(xiàng)

5.1 客觀分析

以數(shù)字化測(cè)繪成果數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行地質(zhì)的客觀分析，可以根據(jù)工程建筑結(jié)構(gòu)和運(yùn)行的特點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)。預(yù)測(cè)內(nèi)容包括工程建筑與地質(zhì)環(huán)境相互作用的方式、規(guī)模和特點(diǎn)。

5.2 總結(jié)問題

勘察測(cè)量應(yīng)及時(shí)反饋現(xiàn)場(chǎng)潛在的問題，及時(shí)反饋給施工單位加以控制。例如，勘察中發(fā)現(xiàn)的水文地質(zhì)現(xiàn)象或異常問題必須如實(shí)反映，為確定保證建筑物穩(wěn)定與正常使用的防護(hù)措施提供依據(jù)。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在工程測(cè)量作業(yè)中，應(yīng)用測(cè)繪技術(shù)，比如數(shù)字地球和工程測(cè)圖等，能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作的開展提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)信息，推動(dòng)各項(xiàng)工作的實(shí)施。為保證測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，在具體實(shí)施的過程中，要結(jié)合測(cè)量工程項(xiàng)目具體要求，嚴(yán)格把控組測(cè)量和實(shí)施過程。

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Application of Digital Surveying and Mapping Technology in Engineering Measurement

Qu Pengshuai

Zhengzhou Communications Planning, Survey and Design Institute, Henan Zhengzhou 450000

Digital surveying and mapping technology has significant utility in engineering measurement at this stage. It has the advantage that previous measurement techniques are difficult to compare, so it has been widely applied in many engineering measurements. With the development of social economy, digital surveying and mapping technology will continue to improve and obtain further applications. The digital surveying and mapping technology is summarized, and the advantages of digital mapping technology and the practical application of digital surveying and mapping technology in construction engineering measurement are analyzed.

digital surveying and mapping technology; engineering measurement; advantage

TB22

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