王利軍

吉林省琿春市富強煤礦 吉林琿春 133300

1 工程測量與三維測繪技術(shù)簡析

1.1 工程測量

工程測量指的是工程建設(shè)在設(shè)計規(guī)劃、施工以及經(jīng)營管理等階段所進行的測量工作。在工程的設(shè)計規(guī)劃階段，要求提供完整可靠的地形材料；在工程的施工階段，要按照規(guī)定的精度進行定線放樣工作；在經(jīng)營管理階段，要進行建筑物的變形觀測，對建筑股的穩(wěn)定性進行科學(xué)判斷，在保證工程質(zhì)量和安全使用的同時，也能夠?qū)υO(shè)計理論和施工方法的正確性進行驗證。工程測量的工作內(nèi)容比較廣泛，主要包括城市測量、鐵路和道路測量、輸電線路和輸油管道測量、工業(yè)建設(shè)設(shè)計測量等。

1.2 三維測繪技術(shù)

三維測繪技術(shù)就是通過測量目標(biāo)的空間三維坐標(biāo)，確定三維目標(biāo)的空間位置、幾何形狀和空間姿態(tài)，對目標(biāo)進行三維重建并盡可能的真實在計算機上再現(xiàn)目標(biāo)的技術(shù)。從目前的情況來看，我國的三維測繪大多數(shù)都屬于2+1維理論建立起的三維測繪體系：具體是利用兩維確定目標(biāo)的平面位置，一維確定目標(biāo)的高度。

2 三維測繪技術(shù)的應(yīng)用

三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用范圍很廣，除了煤礦測繪之外，在文物保護、施工監(jiān)控等方面也得到了應(yīng)用。三維激光掃描技術(shù)與一般測繪技術(shù)的不同之處，主要體現(xiàn)在“三維”上，該技術(shù)可以對空間物體進行全面的立體式掃描，對物體點、線、面等相關(guān)三維信息進行快速獲取，并建立起三維數(shù)據(jù)庫，最終獲取立體化、精度高的測量數(shù)據(jù)結(jié)果，屬于測繪技術(shù)中的一項重大突破，在信息領(lǐng)域中獲得了重大進步。

（1）全站儀與近景攝影測量。首先，全站儀是較為系統(tǒng)且標(biāo)準(zhǔn)的三維測量儀器，對測量目標(biāo)的各個角度與實際距離可以進行精準(zhǔn)測量。主要具有以下特點：第一、能夠以更為清晰的數(shù)據(jù)信息進行自動顯示；第二、在數(shù)據(jù)存儲與記錄方面方法較多，不再簡單、單一；第三、對水平角與垂直角進行自動彌補，完善不足之處；第四、添加較多應(yīng)用程序，使測量工作不再片面化，促進豐富化形成。但在實際工程測量應(yīng)用中，全站儀在2+1三維測繪模式中會受到大地水準(zhǔn)面精確度的影響，這樣就造成了相對測量誤差的產(chǎn)生。因此，在實際應(yīng)用全站儀時應(yīng)該結(jié)合測量目標(biāo)實際情況完善其弊端性，發(fā)揮其優(yōu)勢性。其次，近景攝影測量是現(xiàn)階段我國部分工程施工測量中較為常用的三維測繪方式。近景攝影測量主要包括格網(wǎng)測量攝影機、測量定位攝影機、高端數(shù)碼測量相機與相關(guān)電視攝影機等。其特點主要為：第一、能夠在較短時間內(nèi)獲得大量的測量數(shù)據(jù)與信息；第二、對測量環(huán)境無其他特殊要求，適合各種惡劣的測量環(huán)境；第三、支持動態(tài)測量，在目標(biāo)測量時可以進行跟蹤移動，增進了運動測量效果。在實際的工程測量作業(yè)中，近景攝影測量可以對具體測量目標(biāo)進行近化全景測量，極大增加了測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與全面性。

（2）三維激光掃描儀。三維激光掃描儀是通過激光輻射構(gòu)成目標(biāo)三維坐標(biāo)，并對其相關(guān)數(shù)值進行定位，其原理是根據(jù)激光測距，這種技術(shù)可以在較短的時間內(nèi)完成三維坐標(biāo)定位與測量。其特點主要體現(xiàn)如下：第一、在進行激光掃描時速度較快，這對提高測量效率起到較強的推動效果；第二、三維激光掃描儀體積較小，在工程測量時便于攜帶，其操作也較為簡單，不具備較深的復(fù)雜性；第三、能夠?qū)w積與長度較大的測量目標(biāo)進行測量，其測量距離相對較長且精度極高；第四、在掃描控制方面可以進行模式多樣選擇，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)面的精確度制約，使測量結(jié)果的精度大幅度提升。因此，三維激光掃描儀是現(xiàn)今乃至未來我國工程測量應(yīng)用與發(fā)展的主要三維測繪技術(shù)之一。

（3）河道地形內(nèi)業(yè)處理。采用 Infinity 軟件處理外業(yè)掃描的數(shù)據(jù)，可直觀看到兩個設(shè)站點，橋梁和河堤也直觀體現(xiàn)。通過Infinity 軟件的點云去噪功能把干擾物“橋梁”刪除，對河道地形生成等高線并將等高線單獨顯示，可以導(dǎo)出 CAD 格式.DWG 和.DXF，用于第三方軟件進行地形圖編輯。儀器在設(shè)站后利用本身的掃描功能，省去人工拼接點云的步驟，實現(xiàn)隨時搬站隨時掃描，且 1km 的掃描距離可實現(xiàn)快速測量河道模型；內(nèi)業(yè)自動生成等高線，Infinity 軟件可一步到位生成等高線，減少內(nèi)業(yè)繁瑣步驟，提高效率。

3 工程測量與三維測繪技術(shù)的發(fā)展趨勢

為了更好的適應(yīng)工程測量工作的需要，當(dāng)前測繪技術(shù)發(fā)展的總趨勢是實現(xiàn)地圖生產(chǎn)為主向地理信息服務(wù)為主的轉(zhuǎn)變，也就是向信息化發(fā)展的方向努力。信息化測繪是在十字花測繪的基礎(chǔ)上，在完全網(wǎng)絡(luò)化運行的環(huán)境下，實時有效的向信息化社會提供地理信息綜合服務(wù)的測繪方式和功能形態(tài)。信息化測繪是我國測繪實現(xiàn)了由傳統(tǒng)測繪向數(shù)字化測繪轉(zhuǎn)化和跨越之后進入的又一個新的發(fā)展階段，它代表了我國測繪在進入新世紀(jì)后現(xiàn)代化建設(shè)總的戰(zhàn)略方向。地理信息系統(tǒng)是由電子計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所支撐的，對地理環(huán)境信息進行采集、存儲、檢索、分析和現(xiàn)實的綜合性技術(shù)。地理信息系統(tǒng)在工程測量以及其他領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用，并隨著通訊技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展。地理信息系統(tǒng)在信息存儲、數(shù)據(jù)庫建立、檢索查詢、自動制圖的基礎(chǔ)上，逐步進入到開發(fā)分析，決策支持模型以及增加智能化功能的發(fā)展階段，在工程測量中的應(yīng)用更加廣泛。

綜上所述，建筑工程項目施工中工程測量的核心實質(zhì)是穩(wěn)固、精準(zhǔn)、存儲。而工程測量技術(shù)與三維測繪技術(shù)能夠有效解決相關(guān)問題。在工程測量實際作業(yè)中合理應(yīng)用三維測繪技術(shù)與工程測量技術(shù)，通過對建筑工程項目施工中工程測量作業(yè)的自動化、智能化，可以有效預(yù)防與避免人工測量造成的誤差積累，進而為保證工程施工的順利開展打下重要的保障基礎(chǔ)。