梁春華

（廣東寬大建筑科技有限公司，廣東 陽江 529931）

0 引言

數(shù)字化測繪并非以數(shù)字化形式呈現(xiàn)測繪結果的技術，而是憑借數(shù)字技術的深入應用，自動形成探測圖紙繪制的一種技術。數(shù)字化測繪依賴于建立自動化模型，能夠在數(shù)據填入后通過模型的自動轉換，完成結果的繪制。使用數(shù)字測繪技術，能夠大幅度縮短繪制用時，即勘測完成后能夠在勘測數(shù)據清晰的情況下快速生成對應模型以及傳統(tǒng)意義上的勘測圖紙和報告。數(shù)字地理勘測以及數(shù)字測繪技術共同使用時，能夠在最大程度降低勘測繪制對專業(yè)人員的依賴[1]。

1 建筑工程測量的內容

1.1 場地平整

在施工現(xiàn)場施工時，需要對場地進行平整。一般工程需要將地面平整成水平或坡度，以便根據地形的變化來布置施工建（構）筑物，便于組織排水，滿足交通需要，鋪設地下管線。在這一過程中，必須考慮到土方數(shù)量、填方和開挖的均衡。一般采用在地圖上進行插值的方式來計算土方。

1.2 工廠施工測量

工程施工中，建筑工地上工程建筑類型繁多，其精度要求不一，有些要求較低，有些要求較高。如果根據建筑結構的局部精度來進行施工控制網的精確性控制，必然會對整個施工控制網的精度提出更高的要求。工廠控制網的主要作用是把工廠內各個系統(tǒng)工程中心線相連接，如放樣廠中心線、高爐、焦爐中心線、管線中心線等。

在工廠的控制網絡中，主要是對各系統(tǒng)進行總體的定位。因此，工廠控制網的精確度必須確保兩個項目的相對位置偏差不大于連接大樓容許的偏差。在各個系統(tǒng)工程中，對許多需要高精度的中心線進行放樣，可以在各個系統(tǒng)工程的內部分別設置控制網，例如廠房控制網、高爐、焦爐控制網、設備安裝專用控制網等。各個系統(tǒng)工程之間沒有內部控制網絡之間的聯(lián)系。因此，在施工現(xiàn)場布設控制網時，應采取分層布網的方式。

1.3 圓形建筑物的施工測量

圓形建筑物是一種特殊的建筑物，它具有較少的基礎面積、較高的主體、較高的地基承載力和較高的垂直性。所以不管是磚石建筑，還是鋼筋混凝土建筑，都有嚴格的施工標準。對圓形建筑進行施工測量時，應對其中心位置進行嚴格的控制，以確保其垂直。

1.4 高層建筑分區(qū)

高層建筑的施工工藝復雜、操作困難、場地狹窄、多工種交錯，因此，在工程測量中各個階段的測量工作都要與施工進度保持一致，并遵循整個工程進度。為確保高層建筑的垂直度、幾何形狀和斷面尺寸符合設計要求，需要在施工現(xiàn)場設置更高精度的控制網[2]。

2 傳統(tǒng)測繪技術的局限性

在傳統(tǒng)測繪技術中，最常用的是鋼尺，在對不規(guī)則的地塊進行測量時，需要用一臺經緯儀來測量，用一根鋼尺對某一片區(qū)域的面積進行測量，再用數(shù)字算法計算出被測區(qū)域的總面積，用標尺在地圖上畫出一幅地圖。對于傳統(tǒng)測繪技術，即使利用經緯儀進行轉角的測量，即使經過優(yōu)化和改進，依然不能完全擺脫傳統(tǒng)測繪技術的本質，對于一些特殊的地形、復雜的測繪項目，采用傳統(tǒng)的測繪方法是不可能完成測繪工作的，局限性十分突出。

3 數(shù)字化測繪概述

數(shù)字化測繪技術的問世，使測繪技術、設備和工具得到了進一步優(yōu)化和改進，它以傳統(tǒng)測繪技術和測繪設備為基礎，對相關理論知識進行整合和完善。

3.1 數(shù)字化測繪基本概念

通常情況下，測繪需要由專業(yè)人員進行，且測繪的相關數(shù)據以圖紙的形式展現(xiàn)。而數(shù)字化測繪是一種全新的測繪模式，首先數(shù)字測繪采用大量的數(shù)字化設備完成測繪工作，其次數(shù)字測繪的成果能夠通過數(shù)字化的平臺，以立體模型展示。數(shù)字測繪的模型，所有數(shù)據均來自相關測繪設備上傳的結果，測繪平臺將上述數(shù)據以及圖像等拼接后，能夠得到完整的數(shù)字測繪模型。數(shù)字測繪的基礎是信息技術的發(fā)展，以及能夠完成測繪和模型生成的相關技術的發(fā)展[3]。作為一種全解析的輔助性測繪方法，使用數(shù)字化測繪系統(tǒng)，能夠將傳統(tǒng)情況下必須由專業(yè)人員解讀的測繪結果，轉化成為更為直觀的模型以及數(shù)據，便于測繪結果的有效利用。

3.2 數(shù)字化測繪技術在建筑工程測量中應用的幾個方面

3.2.1 數(shù)據采集

由于施工項目的復雜性和多樣性，使得測量工作變得更加困難。因此，在施工現(xiàn)場進行數(shù)據采集時，不但需要海量的資料，而且還要對數(shù)據進行實時監(jiān)控，并進行誤差分析，確保數(shù)據的真實和準確。在采用數(shù)字測量技術時，可以采集建筑物的結構數(shù)據，利用三維建模技術建立三維模型，獲取建筑物的主要信息，便于以后的分析和利用。另外，還可以采集建筑物的墻壁結構，然后利用數(shù)字地圖技術，對不同類型的建筑物的墻壁進行測量和分析，獲取詳細的數(shù)據。在收集建筑頂棚資料的時候，主要是收集天花板的數(shù)據，然后繪制出吊頂?shù)母叨龋缓笸ㄟ^這些數(shù)據進行分析，為以后的設計做好鋪墊。

3.2.2 土質檢測

土地勘測是指對建設工程的基礎進行測量，并對其進行數(shù)據檢驗，以確保其相應的安全。由于傳統(tǒng)的測量技術需要耗費大量的資金，而且測量的數(shù)據也存在很大的偏差，因此，利用數(shù)字測量技術，可以有效地降低土地測量的工作量，降低測量的誤差，提高測量的質量。具體來說，就是將數(shù)字測繪技術運用到土地的檢測過程中，通過掃描的方式來完善測繪的流程，減少由于環(huán)境和其他不相關的因素造成的誤差，然后將所獲得的測繪信息繪制成圖形的部件，并在圖像中找到瑕疵和錯誤，加以改進，將其應用于特定的建筑工程中，以保證工程的安全性和準確性。

3.2.3 變形監(jiān)測

結構的變形是影響建筑結構安全的重要因素，變形監(jiān)測是提高結構穩(wěn)定的重要手段。在數(shù)字化測繪地基中，變形監(jiān)測就是把三維圖像輸入到計算機中，對建筑物的變形進行綜合分析。通過對建筑物的變形進行監(jiān)測，可以使施工人員能夠及時地獲得建筑物的變形，并能夠及時地發(fā)現(xiàn)房屋的地基問題。因此，從客觀角度看，可以確保讓相關的施工人員隨時了解到施工過程中的實時監(jiān)測數(shù)據。通過對建筑物的變形監(jiān)測，可以及時地解決建筑的變形問題，并對其進行適當?shù)恼{整，避免建筑結構的倒塌、開裂等問題。利用數(shù)字測繪技術進行變形監(jiān)測，能夠在建筑工程中得到全面的運用，并與相關的計算機系統(tǒng)相結合，實現(xiàn)對變形的精確和可操作性的輔助。

3.2.4 定位測量

定位測量將數(shù)字測繪技術與工程建設相結合，保證工程建設的順利進行。GPS在數(shù)字地圖上的應用，不但能夠適應各種復雜的地形，還不需要人工測量，而且能24h地進行定位測量[4]。GPS的定位精度很高，可以減少由于位置信息的誤差而造成的安全隱患。GPS技術可以在靜止和動態(tài)兩種情況下，接收到來自衛(wèi)星的數(shù)據，從而提高了定位測量的效率。數(shù)字地圖技術能夠精確地定位建筑，為建筑提供精確的位置信息，在施工的時候，能夠使用合適的技術，避免出現(xiàn)問題。

3.3 數(shù)字化測繪技術的優(yōu)勢

3.3.1 保證數(shù)據完整

我國的建設項目雖然得到了很大的發(fā)展，但由于受測量工作的制約，不能得到完整、精確的資料，從而影響到整個施工項目的順利開展。所以，加大數(shù)字測繪技術的應用，一方面可以極大地提高采集資料的效率，便于在施工過程中隨時進行測量。其次，可以有效地彌補傳統(tǒng)測繪技術的缺陷，提高工程資料的利用價值。從總體上說，加大數(shù)字測繪技術的應用，可以為各方面的建設工作提供最有價值的資料，對推進我國建筑業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

3.3.2 確保測量結果精準

在實際的測量工作中，運用數(shù)字測繪技術可以把建筑工程的網絡技術和圖像處理技術有機地結合起來，使工程測量精度得到很大的提升。此外，在傳統(tǒng)的測量工作中，各種測量結果極易受人為因素的干擾，如果測量人員操作不當、測量不準確、角度誤差等，都會使測量精度下降。而數(shù)字測繪技術具有預先設定的作業(yè)流程和大量的資料，能夠較好地進行施工資料的收集，因而具有較強的抗干擾性，可以從根本上確保測量的準確性。然后將有關數(shù)據上傳到電腦上，實現(xiàn)平面、立體、整體、細節(jié)等多種形態(tài)的圖形和模型。該技術能極大地解決人工繪制工程圖紙時容易產生誤差的問題，從而保證了測量結果的準確性。

3.3.3 自動化程度較高

為了得到最終的數(shù)字化成圖，施工人員需要對RTK測量的根點、全站儀測點、RTK測量的碎片點進行控制，加強數(shù)字測繪的應用，可以大大提高工程測量的自動化程度。

4 數(shù)字測繪的應用形式及效果

4.1 原圖數(shù)字化

長時間以來，我國建設施工包括勘測結果、設計圖紙、施工各階段技術調整繪圖圖紙等，均普遍采用掃描件的形式進行保存。掃描件的優(yōu)勢在于：其對細節(jié)的保持較好，且在傳輸過程中不易發(fā)生數(shù)據丟失等情況，能夠長時期維持穩(wěn)定狀態(tài)。然而掃描的劣勢同樣顯著：掃描件不僅空間占用大，傳輸效率更低，同時大部分掃描件均需要特定軟件才能夠實現(xiàn)讀取。掃描件無法進行修改同樣為限制掃描件使用的重要因素。相對而言，使用數(shù)字測繪技術，能夠將各類型的圖紙采用數(shù)字化的技術進行保存。數(shù)字格式保存對空間的占用更低，且更便于利用信息網絡進行傳輸[2]。

4.2 地面數(shù)字測繪技術

地面數(shù)字測繪技術是目前最常用的工程測量方法之一，不但能提高數(shù)字化地圖的精確度，還能將數(shù)字化地圖與其他測量技術有機地結合起來，實現(xiàn)對數(shù)字化地圖的控制，降低誤差。此外，地面數(shù)字測繪技術主要是收集地圖的空間信息，利用計算機進行數(shù)據分析、比較，最終形成圖形，并將其存儲起來。而電腦的精確計算，不但可以讓地圖的準確度得到很大的提升，而且還可以減少人工工作量。因此，許多工程項目在建設之前，都會采用數(shù)字地圖技術，利用電腦進行測量，不但可以節(jié)省人力，還可以提高數(shù)據的準確性。

4.3 GPS測量測繪技術

GPS技術是一種從軍用GPS定位系統(tǒng)衍生出來的技術，通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)，可以精確地繪制出相應的數(shù)據，通過GPS接收到地圖上的數(shù)據，然后通過相應的計算軟件，將這些信息傳輸?shù)接嬎銠C系統(tǒng)中，通過計算軟件，可以精確地反映出地圖的三維坐標。GPS技術的測量精度較高，不需要進入到測量現(xiàn)場，通過人工操作就可以得到精確的測量數(shù)據，滿足人們快速、高質量測圖的需求。

4.4 數(shù)字地球技術

“數(shù)字地球”的出現(xiàn)，是科技發(fā)展的必然結果，需要各方面的技術支撐，以及各部門的共同努力。比如，將遙感技術與GIS兩者相結合。利用遙感技術，可以獲得精確的地理坐標，同時也能收集、整理被測物體的空間信息，經過電腦的最終整理、篩選、整合，最終匯集到一個資料來源，其中包含了大量的資訊。然后再用電腦和網絡技術將資料上傳到網上，這樣不僅能保存資料，而且還能方便施工單位隨時查閱資料。

4.5 數(shù)字化測圖軟件

隨著數(shù)字化技術的發(fā)展，數(shù)字繪圖軟件的數(shù)量也在不斷地增長，這將有助于對測距進行實時的修改和處理，從而大大地縮短了制圖所需的時間，從而提高了精度。

4.6 PTK技術

這種技術叫做實時差分法，是GPS技術發(fā)展的基礎，PTK可以在任何地方都達到毫米級的精度，這是其他任何一種方法都無法比擬的，其在地形圖上的應用，解決了測量過程中遇到的困難。PTK采用了載波相位實時動態(tài)差分測量方法。在這種格式下，參考站可以利用數(shù)據調整解調器將測量得到的數(shù)據和位置坐標通過電磁信號傳輸給移動基地，該移動基地不但可以接收參考站提供的數(shù)據，而且還可以接收GPS系統(tǒng)的相關信號和測量數(shù)據。

5 結束語

作為一種能夠廣泛運用于建筑施工前期準備、設計輔助、施工檢測的技術，數(shù)字測繪技術不僅能夠在測繪環(huán)節(jié)發(fā)揮充分的作用，在建筑施工整體流程中均能夠實現(xiàn)有效的提升以及促進。目前，具備較高普適性的數(shù)字測繪軟件等已經逐步得到了應用，促進數(shù)字測繪成本進一步降低。隨著數(shù)字測繪的操作要求不斷簡化、成本進一步降低、準確性不斷提升，該技術對建筑施工行業(yè)的影響將更為清晰地凸顯。