重慶交通職業(yè)學(xué)院 羅天宇

前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)迅猛發(fā)展，我國(guó)三維測(cè)繪技術(shù)與工程測(cè)量技術(shù)取得長(zhǎng)足發(fā)展與提升。目前，我國(guó)多數(shù)建筑企業(yè)已經(jīng)成功將三維測(cè)繪技術(shù)與工程測(cè)量技術(shù)應(yīng)用到工程測(cè)量中去。通過(guò)對(duì)存在弊端問(wèn)題的分析，結(jié)合三維測(cè)繪技術(shù)與工程測(cè)量技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況，對(duì)其二者的未來(lái)發(fā)展與創(chuàng)新提高進(jìn)行展望性論述，為提高我國(guó)建筑工程質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

一、三維測(cè)繪技術(shù)概述與現(xiàn)狀

三維測(cè)繪技術(shù)照比以往的工程測(cè)量技術(shù)尤其鮮明的層次性與立體性，是計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)字三維技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。三維測(cè)繪技術(shù)的實(shí)質(zhì)就是通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)方式對(duì)測(cè)量物進(jìn)行三維坐標(biāo)確立，并根據(jù)三維坐標(biāo)對(duì)該測(cè)量物的所處位置、空間環(huán)境、具體形狀進(jìn)行準(zhǔn)確構(gòu)建與呈現(xiàn)。其中，測(cè)量目標(biāo)的構(gòu)建與呈現(xiàn)主要通過(guò)將該信息輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)，再由計(jì)算機(jī)相應(yīng)的程序軟件進(jìn)行三維坐標(biāo)還原，完成對(duì)該測(cè)量目標(biāo)的真實(shí)還原目的。現(xiàn)階段，我國(guó)工程測(cè)量中主要采用的三維測(cè)繪模式為2+1維理論的三維測(cè)繪體系。即：兩維確定測(cè)量物的平面位置，一維定位測(cè)量物的實(shí)際高度。但隨著我國(guó)工程建筑測(cè)量領(lǐng)域的不斷發(fā)展，目前2+1三維測(cè)繪模式已經(jīng)無(wú)法滿足更為深層次化的工程測(cè)量需求。因此，我國(guó)三維測(cè)繪技術(shù)的現(xiàn)狀處在探索發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新的實(shí)質(zhì)階段。

二、三維測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用

（一）全站儀與近景攝影測(cè)量

首先，全站儀是較為系統(tǒng)且標(biāo)準(zhǔn)的三維測(cè)量?jī)x器，對(duì)測(cè)量目標(biāo)的各個(gè)角度與實(shí)際距離可以進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量。主要具有以下特點(diǎn)：第一、能夠更為清晰的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自動(dòng)顯示；第二、在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與記錄方面方法較多，不再簡(jiǎn)單、單一；第三、對(duì)水平角與垂直角進(jìn)行自動(dòng)彌補(bǔ)，完善不足之處；第四、添加較多應(yīng)用程序，使測(cè)量工作不再片面化，促進(jìn)豐富化形成。但在實(shí)際工程測(cè)量應(yīng)用中，全站儀在2+1三維測(cè)繪模式中會(huì)受到大地水平面精確度的影響，這樣就造成了相對(duì)測(cè)量誤差的產(chǎn)生。因此，在實(shí)際應(yīng)用全站儀時(shí)應(yīng)該結(jié)合測(cè)量目標(biāo)實(shí)際情況完善其弊端性，發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)性。其次，近景攝影測(cè)量是現(xiàn)階段我國(guó)部分工程施工測(cè)量中較為常用的三維測(cè)繪方式。近景攝影測(cè)量主要包括格網(wǎng)測(cè)量攝影機(jī)、測(cè)量定位攝影機(jī)、高端數(shù)碼測(cè)量相機(jī)與相關(guān)電視攝影機(jī)等。其特點(diǎn)主要為：第一、能夠在較短時(shí)間內(nèi)獲得大量的測(cè)量數(shù)據(jù)與信息；第二、對(duì)測(cè)量環(huán)境無(wú)任何要求，適合各種惡劣的測(cè)量環(huán)境；第三、支持動(dòng)態(tài)測(cè)量，在目標(biāo)測(cè)量時(shí)可以進(jìn)行跟蹤移動(dòng)，增進(jìn)了運(yùn)動(dòng)測(cè)量效果。在實(shí)際的工程測(cè)量作業(yè)中，近景攝影測(cè)量可以對(duì)具體測(cè)量目標(biāo)進(jìn)行近化全景測(cè)量，極大增加了測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與全面性。

（二）三維激光掃描儀

三維激光掃描儀是通過(guò)激光輻射構(gòu)成目標(biāo)三維坐標(biāo)，并對(duì)其相關(guān)數(shù)值進(jìn)行定位，其原理是根據(jù)激光測(cè)距，這種技術(shù)可以在較短的時(shí)間內(nèi)完成三維坐標(biāo)定位與測(cè)量。圖-1為三維激光掃描儀：

圖1 為三維激光掃描儀

其特點(diǎn)主要體現(xiàn)如下：第一、在進(jìn)行激光掃描時(shí)速度較快，這對(duì)提高測(cè)量效率起到較強(qiáng)的推動(dòng)效果；第二、三維激光掃描儀體積較小，在工程測(cè)量時(shí)便于攜帶，其操作也較為簡(jiǎn)單，不具備較深的復(fù)雜性；第三、更夠?qū)w積與長(zhǎng)度較大的測(cè)量目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，其測(cè)量距離相對(duì)較長(zhǎng)并精準(zhǔn)度極高；第四、在掃描控制方面可以進(jìn)行模式多樣選擇，不再局限一格；第五、激光掃描儀的激光射線具有較高的科技性，不受大地水準(zhǔn)面的精度制約，使測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)度大幅度提升。因此，三維激光掃描儀是現(xiàn)今乃至未來(lái)我國(guó)工程測(cè)量中應(yīng)用與發(fā)展的主要三維測(cè)繪技術(shù)之一[1]。

三、三維測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展遠(yuǎn)景

隨著時(shí)代的變遷與科技水平的不斷提升，我國(guó)的三維測(cè)繪技術(shù)在長(zhǎng)期的應(yīng)用實(shí)踐中取得實(shí)質(zhì)性的發(fā)展與提高?，F(xiàn)階段，三維測(cè)繪技術(shù)不再單一片面的局限于工程測(cè)量，而是向著更為廣泛的涉及應(yīng)用與發(fā)展空間轉(zhuǎn)型。因此，三維測(cè)繪技術(shù)應(yīng)該結(jié)合網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、數(shù)字化智能技術(shù)與衛(wèi)星技術(shù)等，通過(guò)搭建“全球網(wǎng)絡(luò)定位平臺(tái)”即GPS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)三維測(cè)繪技術(shù)的綜合性提升，并在不同的應(yīng)用領(lǐng)域開(kāi)花結(jié)果。因此，未來(lái)發(fā)展中三維測(cè)繪技術(shù)應(yīng)該以更為優(yōu)化的GPS形式呈現(xiàn)出來(lái)，并對(duì)其不斷完善與優(yōu)化，為服務(wù)與促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的保障基礎(chǔ)。

四、工程測(cè)量技術(shù)概述與現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，我國(guó)建筑工程建設(shè)已經(jīng)發(fā)展到相對(duì)規(guī)模階段。其中，尤為重要的是工程測(cè)量作業(yè)。工程測(cè)量作業(yè)是對(duì)整體工程進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量定位，對(duì)整體工程的施工建設(shè)與未來(lái)趨勢(shì)起到至關(guān)重要的影響作用[2]。因此，針對(duì)我國(guó)現(xiàn)階段建筑工程行業(yè)實(shí)際發(fā)展情況，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工程施工環(huán)境，采用具有先進(jìn)性的數(shù)字化繪制技術(shù)尤為重要。數(shù)字化測(cè)量技術(shù)主要在計(jì)算機(jī)技術(shù)與媒體技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)其具體工程項(xiàng)目進(jìn)行科學(xué)、合理的測(cè)量分析。通過(guò)將其測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)量分析，并可以得出相對(duì)精準(zhǔn)的測(cè)量結(jié)果。

五、工程測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

（一）提高測(cè)量目標(biāo)的精準(zhǔn)度

數(shù)字化測(cè)量技術(shù)是在傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行現(xiàn)代化的改進(jìn)與創(chuàng)新，具有較高的精準(zhǔn)度，是工程測(cè)量與工程施工建設(shè)的重要參考依據(jù)和基礎(chǔ)保障。在進(jìn)行實(shí)際的工程測(cè)量時(shí)，可以采用先進(jìn)的數(shù)字化測(cè)量技術(shù)對(duì)該工程的具體方位與要求進(jìn)行科學(xué)、合理的有序測(cè)量，在進(jìn)行工程測(cè)量數(shù)據(jù)采集時(shí)，可以通過(guò)全站儀器自動(dòng)計(jì)算碎部點(diǎn)坐標(biāo)，這樣可以大幅度的較少因人為因素造成的誤差與失誤，進(jìn)而保證了測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。其次，在數(shù)字化測(cè)量技術(shù)進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)，可以通過(guò)定向的儲(chǔ)存器對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行必要保存。這一點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超高與傳統(tǒng)的人工記錄方式，不僅提高了測(cè)量效率還節(jié)省了人力資源。使相對(duì)復(fù)雜且繁瑣的測(cè)量工作變的現(xiàn)代化與輕松化[3]。

（二）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化提高性能

首先，自動(dòng)化穩(wěn)定程度是數(shù)字測(cè)量技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)，相比傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)主要采用計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)信息一體化來(lái)完成。計(jì)算機(jī)可以對(duì)其測(cè)量目標(biāo)數(shù)據(jù)與信息進(jìn)行分析，該過(guò)程由計(jì)算機(jī)內(nèi)部的自動(dòng)化軟件程序進(jìn)行處理完成。因此，基于計(jì)算機(jī)自動(dòng)化軟件的發(fā)揮處理，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的自動(dòng)化流程。其次，由于數(shù)字化測(cè)量技術(shù)由計(jì)算機(jī)軟件控制，且穩(wěn)定與安全性能較高。數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)，主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)字化技術(shù)，在進(jìn)行數(shù)字化自動(dòng)測(cè)量中，該軟件系統(tǒng)可以對(duì)選中的圖標(biāo)與數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別與分析定位等。進(jìn)一步保障了該數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)性，使地圖更加完整和美觀。最后，通過(guò)使用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了工程測(cè)量的自動(dòng)化，也避免了人工測(cè)量造成的誤差，大大提升了測(cè)量效率，為下一步工程施工奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（三）實(shí)現(xiàn)圖形信息豐富化

數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的實(shí)質(zhì)作用是使工程測(cè)量中的地圖分析變得更加立體化與呈現(xiàn)化。由于數(shù)字化測(cè)量技術(shù)采用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，在進(jìn)行地圖坐標(biāo)與信息數(shù)據(jù)分析時(shí)可以對(duì)其呈現(xiàn)方式更為立體化與層次。并對(duì)該信息數(shù)據(jù)的描述更加明朗與清晰。其次，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)可以對(duì)該地理位置上各個(gè)特殊節(jié)點(diǎn)與關(guān)鍵單位進(jìn)行數(shù)字化展示。在繪制地圖中可以清晰明了的將地圖與實(shí)際環(huán)境中的差異化呈現(xiàn)出來(lái)，進(jìn)而使圖形信息更加全面、完善與規(guī)范。因此，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用有利于工程測(cè)量與繪制地圖的豐富性、實(shí)用性[4]。

六、工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展遠(yuǎn)景

未來(lái)城市性規(guī)模建設(shè)不能單一片面的地圖繪制與簡(jiǎn)單測(cè)量，而是要求更為精準(zhǔn)與功能性的定位測(cè)量。數(shù)字化工程測(cè)量技術(shù)的實(shí)質(zhì)就是通過(guò)自身技術(shù)的不斷完善，逐步將衛(wèi)星定位、全球網(wǎng)絡(luò)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)進(jìn)行三位一體的有效結(jié)合，發(fā)揮其最大功效完成測(cè)量任務(wù)。我國(guó)現(xiàn)階段處于經(jīng)濟(jì)建設(shè)高速發(fā)展時(shí)期，工程建筑作為經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的重要組成部分，有其鮮明的重要性與意義性。未來(lái)的工程測(cè)量領(lǐng)域?qū)⒏幼⒅財(cái)?shù)字化測(cè)量技術(shù)的時(shí)效性與優(yōu)化性。因此，應(yīng)該，按照“與時(shí)俱進(jìn)、緊跟時(shí)代”的發(fā)展潮流，對(duì)數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用體系進(jìn)行創(chuàng)新與優(yōu)化，整合與利用更為先進(jìn)得智能化、定位化與全球化技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有測(cè)量網(wǎng)絡(luò)體系進(jìn)行完善更新與基礎(chǔ)鞏固，以更加飽滿的姿態(tài)應(yīng)對(duì)我國(guó)未來(lái)工程建筑領(lǐng)域的發(fā)展與挑戰(zhàn)。

結(jié)論

綜上所述，建筑工程項(xiàng)目施工中工程測(cè)量的核心實(shí)質(zhì)是穩(wěn)固、精準(zhǔn)、存儲(chǔ)。而工程測(cè)量技術(shù)與三維測(cè)繪技術(shù)能夠有效解決相關(guān)問(wèn)題。在工程測(cè)量實(shí)際作業(yè)中合理應(yīng)用三維測(cè)繪技術(shù)與工程測(cè)量技術(shù)，通過(guò)對(duì)建筑工程項(xiàng)目施工中工程測(cè)量作業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化，可以有效預(yù)防與避免人工測(cè)量造成誤差的產(chǎn)生，進(jìn)而為保證工程施工的順利開(kāi)展打下重要的保障基礎(chǔ)。