測(cè)繪新技術(shù)在建筑工程測(cè)量中的應(yīng)用思路研究

趙春暉

（河北 武安 056300）

我國(guó)進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，在科技發(fā)展方面不斷取得突破性進(jìn)展，而在建筑工程領(lǐng)域中，測(cè)繪技術(shù)也不例外，在不斷地更新，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)、數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)，它們都為現(xiàn)代建筑工程貢獻(xiàn)極大?，F(xiàn)今，人們對(duì)建筑質(zhì)量和建筑水平更加關(guān)注，主要是由于建筑工程和人們的生活息息相關(guān)。不管是何種建筑工程，若是沒有測(cè)繪技術(shù)，就很難順利開展。然而，也正是現(xiàn)代建筑工程市場(chǎng)的不斷發(fā)展的需要，才促進(jìn)這些新的測(cè)繪技術(shù)的出現(xiàn)，它們?yōu)楝F(xiàn)代化建筑工程的實(shí)施提供了極大的便利，節(jié)省了很多資源，推動(dòng)了現(xiàn)代化建筑行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

一、測(cè)繪新技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

工程測(cè)繪結(jié)果的精準(zhǔn)性取決于測(cè)繪手段的應(yīng)用，傳統(tǒng)測(cè)繪手段無法滿足當(dāng)前愈發(fā)提升的測(cè)量精準(zhǔn)性要求，且測(cè)繪工作開展費(fèi)時(shí)費(fèi)力。而測(cè)繪新技術(shù)的全面應(yīng)用，可消除傳統(tǒng)測(cè)繪手段存在的弊端與問題，并實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、自動(dòng)化、高效化的精準(zhǔn)測(cè)量。分析測(cè)繪新技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，體現(xiàn)為：首先，測(cè)繪精準(zhǔn)性提升。工程測(cè)繪分為內(nèi)部、外部作業(yè)兩種，應(yīng)用測(cè)繪新技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)外部作業(yè)的優(yōu)化。如在外部測(cè)繪作業(yè)中，借助數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息的全面采集，避免工程測(cè)量受到人為因素的直接影響。并借助計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用強(qiáng)化內(nèi)部作業(yè)，將工程測(cè)量存在的誤差控制在允許范圍內(nèi)。其次，測(cè)繪作業(yè)簡(jiǎn)化。借助測(cè)繪新技術(shù)的應(yīng)用可以轉(zhuǎn)變以往測(cè)量模式，在保障測(cè)量結(jié)果精準(zhǔn)性的前提下，簡(jiǎn)化工程測(cè)量的程序與步驟，并將以往復(fù)雜的測(cè)繪內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單化處理。如借助3D成像技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的直觀呈現(xiàn)，幫助測(cè)繪人員加深對(duì)測(cè)繪內(nèi)容的掌握與了解。最后，優(yōu)化信息存儲(chǔ)。依托于數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量信息的全面存儲(chǔ)，以便于測(cè)繪人員進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的搜尋與分析，以測(cè)量數(shù)據(jù)信息為參考優(yōu)化建設(shè)工程建設(shè)方案。

二、建筑工程測(cè)量的重要性分析

建筑工程測(cè)量是指利用各種手段對(duì)某施工場(chǎng)地地塊信息進(jìn)行的權(quán)屬、位置、面積、利用現(xiàn)狀等情況的調(diào)查和匯總，它通過相應(yīng)的圖紙繪制反映出土地的性質(zhì)、四鄰、邊界等信息。建筑工程測(cè)量是建筑工程施工的初始環(huán)節(jié)，也是建筑工程施工中最為重要的環(huán)節(jié)，其測(cè)量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量和計(jì)算量都非常大，因此常常是由多人配合共同完成，測(cè)量時(shí)任何一個(gè)細(xì)小環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就可能引發(fā)“蝴蝶效應(yīng)”。為此，針對(duì)建筑工程測(cè)量的管理措施正在逐漸強(qiáng)化，針對(duì)測(cè)量工作的技術(shù)革新也在不斷進(jìn)行。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，各種信息化的測(cè)繪手段被應(yīng)用到建筑工程測(cè)量當(dāng)中，為提高工程測(cè)量效率和準(zhǔn)確性，提高工程測(cè)量的適應(yīng)能力做出了極大的貢獻(xiàn)。

三、測(cè)繪新技術(shù)在建筑工程測(cè)量中應(yīng)用的意義分析

（一）提高建筑工程測(cè)量的效率

測(cè)繪新技術(shù)，如遙感測(cè)繪技術(shù)、GIS測(cè)繪技術(shù)在建筑工程測(cè)量中的應(yīng)用，大大地減少了建筑工程測(cè)量中所需要的人力和物力，有效地縮短了建筑工程測(cè)量所需要的時(shí)間，這對(duì)于提高建筑工程測(cè)量效率和質(zhì)量大有裨益。此外，建筑工程測(cè)量的對(duì)象是格外復(fù)雜的，既要面對(duì)城市建筑施工中較好的地理環(huán)境，又要面對(duì)鐵路、水利工程施工中復(fù)雜的野外、山區(qū)地形，依靠智能化和信息化的測(cè)繪技術(shù)和測(cè)繪設(shè)備展開測(cè)繪作業(yè)，不只能夠有效解決客觀環(huán)境條件對(duì)于測(cè)繪工作的限制，還能夠顯著提升測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確度和專業(yè)度，這對(duì)于促進(jìn)建筑行業(yè)的發(fā)展意義重大。

（二）提高建筑工程測(cè)繪的信息處理能力

測(cè)繪技術(shù)的智能化和信息化，使得建筑工程測(cè)繪中采集的數(shù)據(jù)總數(shù)不斷增加、規(guī)模不斷擴(kuò)大，將這些信息進(jìn)行有效的匯總和整合，可以得到更加直觀的立體測(cè)繪圖像與模型，實(shí)現(xiàn)了靜態(tài)信息向動(dòng)態(tài)實(shí)踐的轉(zhuǎn)化能力，實(shí)現(xiàn)了信息使用的方便性和快捷性。同時(shí)，利用數(shù)字化的測(cè)繪新技術(shù)，各種數(shù)據(jù)信息的上傳、存儲(chǔ)和交流更加便利了，數(shù)據(jù)信息的對(duì)口服務(wù)職能也得到了明顯的提升，各種數(shù)據(jù)的相關(guān)分析和處理工作能夠在極短的時(shí)間內(nèi)完成，因此能夠更好地滿足建筑工程施工所需的信息需求。

（三）推動(dòng)建筑工程測(cè)繪行業(yè)的變革

測(cè)繪新技術(shù)的應(yīng)用，使得建筑工程測(cè)繪行業(yè)的工作形式和組織結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大的變化，工作機(jī)制在不斷完善，落后的技術(shù)正在被先進(jìn)的技術(shù)所取代，人工測(cè)繪時(shí)代不敢想的圖像采集、存儲(chǔ)、加工和分享模式正在不斷實(shí)現(xiàn)，測(cè)繪信息的精確性、完整性、專業(yè)性、適應(yīng)性和全面性正在不斷增強(qiáng)，理論數(shù)據(jù)向?qū)嵺`應(yīng)用的轉(zhuǎn)化效率也在不斷提升，這標(biāo)志著建筑工程測(cè)繪行業(yè)正在經(jīng)歷著現(xiàn)代化和數(shù)字化的變革。

四、測(cè)繪新技術(shù)在建筑工程測(cè)量中的應(yīng)用思路分析

（一）現(xiàn)代測(cè)量在建筑工程中的應(yīng)用

目前，建筑測(cè)量?jī)x器的發(fā)展和應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：地學(xué)儀和電子測(cè)速儀（如全站儀）的廣泛應(yīng)用。全站儀是目前應(yīng)用最廣泛的測(cè)量?jī)x器，是集測(cè)距儀和電子經(jīng)緯儀的先進(jìn)技術(shù)于一體的光電測(cè)距儀。智能化全站儀是目前最暢銷的測(cè)量?jī)x器，也是未來發(fā)展的趨勢(shì).它綜合了光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)和力學(xué)等最新的科學(xué)成果，能夠同時(shí)測(cè)量距離和角度。全站儀已被廣泛應(yīng)用于建筑測(cè)量因其明顯的優(yōu)點(diǎn)而具有以下優(yōu)點(diǎn)：同時(shí)具有Theo-dolite和測(cè)距儀的功能；提供數(shù)字化形態(tài)測(cè)量生產(chǎn)；操作簡(jiǎn)單；性能穩(wěn)定，可與電子圖書通信。除了許多常用的測(cè)量?jī)x器外，由于建筑測(cè)量環(huán)境的特殊性，在建筑測(cè)量中還必須使用某一專用儀器（地質(zhì)儀、電子經(jīng)緯儀、全站儀等）、空間連接測(cè)量和地下建筑測(cè)量。適合建筑測(cè)量的新型測(cè)量?jī)x器（如自動(dòng)觀測(cè)陀螺經(jīng)緯儀、單自由度陀螺儀）的出現(xiàn)，使建筑測(cè)量工作進(jìn)入了一個(gè)新的階段，使建筑測(cè)量工作朝著高效、智能化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。

（二）空間信息技術(shù)在建筑測(cè)量中的應(yīng)用

隨著現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）和地理信息系統(tǒng)（GIS）（簡(jiǎn)稱3S）技術(shù)在建筑工程環(huán)境信息獲取、管理和分析評(píng)價(jià)中發(fā)揮著重要作用；遙感技術(shù)在建筑測(cè)量中的應(yīng)用由來已久，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。其主要用途是識(shí)別建筑的地面特征和環(huán)境狀況，選擇遙感數(shù)據(jù)源和處理數(shù)據(jù)，偽彩色合成，幾何校正等，建立遙感目標(biāo)的解譯關(guān)鍵和識(shí)別模型。與傳統(tǒng)的測(cè)圖方法相比，遙感技術(shù)具有效率高、成本低、精度高等優(yōu)點(diǎn)，已被證明是一種較好的測(cè)圖方法?？臻g遙感在建筑測(cè)量中應(yīng)用的關(guān)鍵理論和技術(shù)正在研究之中。利用遙感數(shù)據(jù)，可以獲得建筑工程環(huán)境的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、綜合信息，為建筑環(huán)境保護(hù)提供決策支持。同時(shí)，遙感數(shù)據(jù)還可用于建筑地質(zhì)條件研究、頂板、底板研究等，遙感技術(shù)提供了非常重要的保障。

GPS技術(shù)在建筑勘探中的主要應(yīng)用是取代傳統(tǒng)的地面測(cè)量和測(cè)繪。例如，建立、監(jiān)測(cè)和修復(fù)建筑、建筑物的測(cè)量控制網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)測(cè)建筑工程穩(wěn)定性等。隨著GPS接收機(jī)成本性能的不斷提高，GPS在建筑的地面應(yīng)用已成為建筑測(cè)量中一項(xiàng)非常重要的支撐技術(shù)。GPS和RS技術(shù)在建筑地質(zhì)調(diào)查、地質(zhì)填圖和勘探中的應(yīng)用與其他常規(guī)科學(xué)技術(shù)方法相配合，取得了較好的效果和較高的效益。地理信息系統(tǒng)（GIS）在建筑的應(yīng)用已成為建筑測(cè)量的一個(gè)重要發(fā)展方向.通過建立基于GIS技術(shù)的建筑資源環(huán)境信息系統(tǒng)，可以對(duì)建筑地面、地下空間和資源環(huán)境信息的輸入、存儲(chǔ)、處理、顯示和輸出進(jìn)行處理。建筑地圖繪制、建筑開發(fā)設(shè)計(jì)、資源合理利用、生態(tài)環(huán)境分析評(píng)價(jià)、區(qū)域規(guī)劃和可持續(xù)發(fā)展決策等。

（三）信息融合技術(shù)在建筑調(diào)查中的應(yīng)用

1.“3S”技術(shù)的整合

在傳統(tǒng)的建筑管理模式中，監(jiān)測(cè)建筑開發(fā)狀況和建筑環(huán)境的方法是動(dòng)態(tài)的SPECT方法，該方法周期長(zhǎng)，實(shí)時(shí)性差，準(zhǔn)確度低。目前，“3S”技術(shù)（RS、GPS和GIS）的集成可以實(shí)現(xiàn)對(duì)礦產(chǎn)資源規(guī)劃實(shí)施情況的分析和礦產(chǎn)環(huán)境控制投影的效果評(píng)價(jià)，該技術(shù)還可為行政管理部門和公司決策部門快速、有效、經(jīng)濟(jì)的提供依據(jù)。

2.國(guó)際空間站與全球定位系統(tǒng)技術(shù)的融合

目前，慣性測(cè)量系統(tǒng)（ISS）技術(shù)的出現(xiàn)為大地測(cè)量、工程測(cè)量和掃雷提供了一種新的手段。ISS作為一種導(dǎo)航定位技術(shù)，具有全天候、自主、具有快速、多功能、靈活等特點(diǎn)，使其在建筑測(cè)量中具有初步的應(yīng)用前景。GPS與ISS的集成可以成為建筑測(cè)量的發(fā)展方向。

3.GPS與InSAR技術(shù)的融合

在建筑測(cè)量中，最常見的工作是監(jiān)測(cè)地表變形，特別是監(jiān)測(cè)建筑過程中的地下和海岸。它在建筑安全生產(chǎn)中起著非常重要的作用。在開采沉陷監(jiān)測(cè)方面，干涉合成孔徑雷達(dá)（InSAR）和GPS技術(shù)具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性.首先，GPS屬于點(diǎn)位定位，基線長(zhǎng)度通常為幾十公里。這種較低的密度不能滿足對(duì)地表變形的高空間分辨率監(jiān)測(cè)的要求。InSAR數(shù)據(jù)應(yīng)用于整個(gè)區(qū)域表面的連續(xù)信息?？臻g分辨率可達(dá)20m。其次，由于雷達(dá)的入射角效應(yīng)，對(duì)地表高程信息敏感，而GPS在高程精度上不高。第三，GPS具有較高的時(shí)間分辨率（最高可達(dá)1Hz），而InSAR數(shù)據(jù)具有較高的時(shí)間分辨率（一般大于20天，最高只能為1天）。

4.TPS全站儀與GPSA的集成是一種將TPS站與GPS相結(jié)合的新型儀器，SmartStation是一種超全站經(jīng)緯儀。該儀器不需要地面控制點(diǎn)，不需要長(zhǎng)距離的導(dǎo)線和切除操作。只有通過建立智能站，利用GPS定位被占領(lǐng)站，才能使用全站儀進(jìn)行測(cè)量和布局。當(dāng)基線小于50 km時(shí)，可以在很短的時(shí)間內(nèi)用Cen－表的電平精度來獲取位置信息。

5.地理信息系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的融合

為了更好地指導(dǎo)建筑安全生產(chǎn)，許多國(guó)家正在開發(fā)建筑地理信息系統(tǒng)（MGIS），并在該系統(tǒng)中采用了先進(jìn)的射頻識(shí)別裝置（RFID）、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線通信技術(shù)，解決了井下作業(yè)人員準(zhǔn)確定位和礦工考勤檢查的問題。GIS與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合為建筑安全生產(chǎn)提供了良好的保障。

6.網(wǎng)絡(luò)建筑的建立與完善

建立了建筑資源與環(huán)境信息系統(tǒng)，將3S技術(shù)、全站儀和其他測(cè)量?jī)x器與技術(shù)相結(jié)合，將空間信息技術(shù)應(yīng)用于建筑測(cè)量，是一項(xiàng)綜合性的成果。MGIS是建筑測(cè)量發(fā)展的主要方面和必然趨勢(shì).它主要研究建筑時(shí)空數(shù)據(jù)的采集、保存、處理、分析、模擬和再現(xiàn)，具有較強(qiáng)的地圖編輯能力，將空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)自動(dòng)連接起來，較好地利用建筑資源，合理利用資源，分析和評(píng)價(jià)環(huán)境，確定區(qū)域規(guī)劃和可持續(xù)發(fā)展等。根據(jù)建筑規(guī)劃和建設(shè)的特點(diǎn)，MGIS應(yīng)主要包括以下幾個(gè)子系統(tǒng)：建筑地質(zhì)測(cè)量信息系統(tǒng)、建筑調(diào)度管理信息系統(tǒng)、建筑生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)、建筑破壞事故預(yù)報(bào)系統(tǒng)、建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)信息系統(tǒng)、建筑土地信息管理信息系統(tǒng)、建筑預(yù)報(bào)系統(tǒng)等。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，測(cè)繪新技術(shù)具有操作方便、作業(yè)速度快、測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)，在地質(zhì)工程測(cè)量中測(cè)繪新技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，能夠滿足地質(zhì)工程測(cè)量的要求。隨著測(cè)繪技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，在地質(zhì)工程測(cè)量中的應(yīng)用范圍越來越廣，能夠?yàn)榈刭|(zhì)工程測(cè)量提供更好的技術(shù)支持，從而促進(jìn)地質(zhì)工程的持續(xù)發(fā)展。目前，隨著現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的不斷出現(xiàn)，特別是3S技術(shù)的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代建筑測(cè)量發(fā)生了根本性的變化，信息和網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展為這些新技術(shù)的應(yīng)用提供了廣闊的空間。新技術(shù)在建筑中的應(yīng)用現(xiàn)狀，探討了新技術(shù)應(yīng)用中存在的問題，為現(xiàn)代建筑測(cè)量提供了新的途徑。