山東省煤田地質(zhì)局第二勘探隊(duì) 山東 濟(jì)寧 272000

引言

1 測(cè)量工程概述

測(cè)量工程具有較強(qiáng)的專業(yè)性和技術(shù)性,一般情況下,測(cè)量工程也可稱為工程測(cè)繪。測(cè)量工程專業(yè)涉及多門(mén)學(xué)科,總體來(lái)說(shuō),綜合性較強(qiáng)。測(cè)量工程主要研究地理空間、電子信息與物體慣性等科學(xué)的基本理論與技術(shù),并研究利用這些技術(shù)測(cè)定建筑物的三維特征及其與指定參考系的關(guān)系、運(yùn)動(dòng)物體的特征及其多維參數(shù),研究這些技術(shù)在工程中應(yīng)用的基本理論與方法。工程建筑的科學(xué)性和合理性需要測(cè)量工程數(shù)據(jù)做支撐。測(cè)量工程人員不僅需要有扎實(shí)的數(shù)學(xué)、外語(yǔ)和計(jì)算機(jī)能力,還要有較強(qiáng)的專業(yè)測(cè)繪技術(shù),隨著現(xiàn)代空間測(cè)量技術(shù)以及地理信息系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展,測(cè)量工程的技術(shù)性和專業(yè)性要求越來(lái)越高。通過(guò)測(cè)繪技術(shù),空間地理位置及相關(guān)信息都可以實(shí)際反映在測(cè)繪圖紙上,這些信息和要素是進(jìn)行工程科學(xué)合理設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。工程測(cè)繪圖紙中會(huì)根據(jù)工程所在地的實(shí)際情況,將該地的地形地勢(shì)、地表狀況、周圍環(huán)境狀況等信息呈縮小版形式反映出來(lái),生動(dòng)準(zhǔn)確的為工程設(shè)計(jì)和工程研究提供直觀模型。到測(cè)量質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)與否,這是硬性條件,要方法、培養(yǎng)測(cè)量人員和改進(jìn)測(cè)量設(shè)備入手,只有這樣才能切實(shí)保證測(cè)量工程的科學(xué)性,因此,在人員配備上析,避免了實(shí)地勘測(cè)和考察以及相關(guān)的位置問(wèn)題,在工程施工過(guò)程中,仍然需要測(cè)繪工程數(shù)據(jù)做為動(dòng)態(tài)分析依據(jù)。與測(cè)量目標(biāo)相關(guān)的各種因素復(fù)雜且多變但無(wú)論何種特征,在某種程度上都有共性,利用髙科技的地理信息分析系統(tǒng)借助科學(xué)方法可以將實(shí)際地形地表特征抽象出來(lái)利用軟件進(jìn)行分析,這樣既節(jié)約了人力物力又提高了數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性和效率。通常情況下測(cè)量工程的主要工作包括控制測(cè)量、線路測(cè)量、施工測(cè)量、碎步測(cè)量和施工效果放樣測(cè)量過(guò)程中也要分析和處理相關(guān)的各種數(shù)據(jù)。

2 現(xiàn)代工程學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 地面三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用 在工程測(cè)量當(dāng)中,地面三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理兩個(gè)部分。其中,數(shù)據(jù)采集工作主要包括測(cè)量、掃描兩個(gè)部分。在測(cè)量的過(guò)程中,不僅要充分考慮到平面數(shù)據(jù),同時(shí)也要對(duì)地面高程數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量。數(shù)據(jù)掃描的方式有兩種:①三維激光逐步掃描;②標(biāo)靶坐標(biāo)掃描。由于不同的工程測(cè)量環(huán)境相差較大,大型工程需要多站掃描才能夠完全覆蓋研究對(duì)象,因此在掃描的過(guò)程中應(yīng)格外注意拼接縫。為了確保每一站的數(shù)據(jù)掃描能夠順利連接,可采用數(shù)據(jù)拼接的方法,設(shè)置標(biāo)靶數(shù)量,獲得標(biāo)靶的數(shù)據(jù)與空間位置,而后實(shí)現(xiàn)多站掃描圖的拼接[2]。同時(shí),不同的工程測(cè)量精度要求不同,在進(jìn)行地面三維激光掃描之前,應(yīng)明確掃描的精確度,使其符合工程標(biāo)準(zhǔn),防止二次掃描事件的發(fā)生。從以上地面三維激光掃描步驟可以看出,掃描后的數(shù)據(jù)量十分龐大,需要大量存儲(chǔ)空間與數(shù)據(jù)處理空間。傳統(tǒng)的測(cè)繪軟件是無(wú)法直接處理掃描數(shù)據(jù)的,需要將大量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入后,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行與處理工作,無(wú)規(guī)則抽析。根據(jù)實(shí)地工程地面勘測(cè)的情況,人工篩選數(shù)據(jù),再進(jìn)行平面圖繪制。平面圖繪制工作的開(kāi)展需要依賴特定的軟件平臺(tái),結(jié)合圖例,將地面特征表示出來(lái),根據(jù)實(shí)物的比例尺進(jìn)行標(biāo)定。而后結(jié)合高程數(shù)據(jù),利用專業(yè)軟件生成三角網(wǎng)模型,得到3D圖像。完成后的三維圖像可在軟件操作下獲取查看地表斷面的數(shù)據(jù)情況,大大提高了工程測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用效率。

2.2 數(shù)字化繪圖技術(shù) 在進(jìn)行工程測(cè)量過(guò)程中,繪圖工作是極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié),在具體進(jìn)行工程測(cè)量過(guò)程中科學(xué)應(yīng)用數(shù)字化繪圖技術(shù),不僅能夠?qū)崿F(xiàn)繪圖效率的有效提升,同時(shí)還可以進(jìn)一步保障其精準(zhǔn)度,簡(jiǎn)化傳輸和存儲(chǔ)工作,具有較為廣泛的應(yīng)用。在具體進(jìn)行繪圖作業(yè)時(shí),必須確保相關(guān)工作人員認(rèn)真負(fù)責(zé),全面收集工程信息,嚴(yán)格基于相關(guān)要求進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集工作,整理工作和錄入工作,對(duì)其各環(huán)節(jié)工作水平進(jìn)行更高程度的保障,以此為基礎(chǔ),能夠進(jìn)一步提升繪圖質(zhì)量,對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)地理面貌進(jìn)行更為真實(shí)的呈現(xiàn)。在擬定草圖時(shí),數(shù)字繪圖的有效應(yīng)用能夠在一定程度內(nèi)規(guī)避一些問(wèn)題,對(duì)其繪圖中存在的失誤進(jìn)行及時(shí)修正,保障數(shù)字繪圖質(zhì)量。改技術(shù)具體包括電子平板模式和一體化模式兩種,其中一體化模式具有更高的精確度,工作和維護(hù)也較為簡(jiǎn)單,具有較為廣泛的應(yīng)用。而電子平板模式通常具有較為突出的機(jī)動(dòng)性和靈活性,反饋時(shí)間普遍較短,同時(shí),成圖具有較高的精確度。

2.3 GPS定位技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用 GPS定位技術(shù)是美國(guó)在20世紀(jì)70年代開(kāi)始進(jìn)行研制的,研制時(shí)間長(zhǎng)達(dá)20年,耗費(fèi)200億美元的巨資,終于在20世紀(jì)90年代初全面建設(shè)完成。GPS定位技術(shù)可以進(jìn)行海陸空三維導(dǎo)航,并且取代了以往長(zhǎng)期使用的測(cè)角、測(cè)距等技術(shù)。GPS定位技術(shù)不僅具有精確的定位功能,還具有使用成本低和精度高的優(yōu)點(diǎn),也是其能取代傳統(tǒng)測(cè)量方法的原因。目前,GPS定位技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域,我國(guó)的城市控制網(wǎng)、工程控制網(wǎng)的建立和改造,石油勘察、高速公路建設(shè)、地下鐵路建設(shè)等領(lǐng)域都利用GPS定位技術(shù)。隨著GPS定位技術(shù)的發(fā)展,定位的精準(zhǔn)度不斷提升,在航空領(lǐng)域、實(shí)時(shí)導(dǎo)航、運(yùn)載工具監(jiān)控等方面都有很好的發(fā)展前景。

結(jié)語(yǔ)

總而言之,三維激光掃描技術(shù),GPS技術(shù),數(shù)字化繪圖技術(shù)是目前較為常見(jiàn)的幾種工程測(cè)繪測(cè)量技術(shù),對(duì)其進(jìn)行科學(xué)應(yīng)用,能夠?qū)ζ涔こ探ㄔO(shè)質(zhì)量進(jìn)行更高程度的保障,使其更好地滿足現(xiàn)代建筑行業(yè)發(fā)展需求,為國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平的有效提升奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。