肖秋敏

汕頭市潮陽區(qū)自然資源測繪隊 廣東 汕頭 515100

現(xiàn)代建筑工程建設(shè)面臨更為嚴格的標準與要求，作為工程建設(shè)過程中不可或缺的技術(shù)手段，工程測量能否有效開展直接影響到建筑工程建設(shè)成效。若工程測量出現(xiàn)誤差或問題，輕則導致建筑工程工期延誤并增大成本，重則因質(zhì)量問題出現(xiàn)威脅到民眾安全。隨著我國工程技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展，建筑工程測量領(lǐng)域中測繪新技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，可在加強測量結(jié)果精準度控制的同時，通過簡化測量流程、降低數(shù)據(jù)計算工作強度來提升測量有效性。正因此，探討建筑工程測量中測繪新技術(shù)的應(yīng)用，對助力我國建筑工程事業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展有著重要影響。

1 測繪新技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢分析

1.1 有助于提升工程測量效率

在建筑工程測量作業(yè)中融合應(yīng)用GIS、遙感等測繪新技術(shù)，可利用數(shù)據(jù)化、信息化的形式來取代傳統(tǒng)人工測量模式，在減少人員工作強度的同時，促進工程測量效率的顯著提升[1]。受到環(huán)境惡劣、結(jié)構(gòu)復雜等方面的影響，使得工程測量作業(yè)開展難度增大，特別是當建筑項目存在于山林、野外等區(qū)域時，無法單純依靠人工完成工程測量，難以保證其測量結(jié)果符合預期精準性、合理性要求。而得益于測繪新技術(shù)的應(yīng)用，可利用專用設(shè)備來取代人工測量，降低周圍環(huán)境問題對工程測量造成的影響，并保證工程測量高效率開展。

1.2 有助于提升信息處理能力

隨著我國科學技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，促使建筑工程測量領(lǐng)域逐漸朝著信息化、智能化、自動化的方向持續(xù)發(fā)展。通過在工程測量中有效融合測繪新技術(shù)，可借助信息化手段來實現(xiàn)測繪數(shù)據(jù)、信息的全面采集與整理，并為工程測量的有效開展打下基礎(chǔ)支撐。相較于人工測量模式而言，測繪新技術(shù)應(yīng)用可做到對測量圖像信息進行自動化采集、存儲、加工以及分享，確保采集信息得到最大化利用[2]。同時，工程測量期間數(shù)據(jù)信息交換的實現(xiàn)可以測繪新技術(shù)為載體，避免因處理不到位影響到測量數(shù)據(jù)信息作用的體現(xiàn)。另外，測繪新技術(shù)的合理應(yīng)用能夠為測繪數(shù)據(jù)信息的高效處理提供技術(shù)支撐，確保測量期間采集的數(shù)據(jù)信息能夠在短時間內(nèi)有效處理，為后續(xù)建筑工程建設(shè)提供參考。

1.3 有助于促進工程測量發(fā)展

隨著諸多測繪新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，促使工程測量領(lǐng)域呈現(xiàn)出創(chuàng)新發(fā)展態(tài)勢，能夠在拓展工程測量范圍的同時，進一步推進工程測量領(lǐng)域朝著智能化、自動化、數(shù)字化的方向持續(xù)邁進[3]。在實際建筑工程測量過程中，測繪新技術(shù)的應(yīng)用為工程測繪內(nèi)容形式、組織結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變與改革提供支撐，規(guī)避傳統(tǒng)測量手段應(yīng)用產(chǎn)生的負面影響，并通過工作機制優(yōu)化為工程測量的高水平開展提供保障。另外，得益于測繪信息技術(shù)的融合應(yīng)用，促使工程測量的完整性、專業(yè)性、精準性顯著提升，通過技術(shù)手段創(chuàng)新來促進建筑工程測量領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展[4]。

2 建筑工程測量中測繪新技術(shù)應(yīng)用

2.1 無人機測繪技術(shù)

隨著無人機購買與維護成本的持續(xù)降低，促使無人機測繪技術(shù)在建筑工程測量領(lǐng)域得到有效應(yīng)用，相較于傳統(tǒng)測繪技術(shù)而言，無人機測繪技術(shù)應(yīng)用在測量效率、工作量縮減、測量范圍等方面存在顯著優(yōu)勢。分析無人機測繪的特點，主要是以數(shù)字文件為載體進行飛行軌跡數(shù)據(jù)的采集與存儲，并以鏈路為渠道將數(shù)據(jù)信息傳輸至地面控制站或移動終端中[5]。實際測量期間相關(guān)人員可借助外部軟件，以建筑工程測量要求為依據(jù)進行航電路線的創(chuàng)建，結(jié)合對差分GPS接收器的合理設(shè)置，可在3D飛行軌跡預設(shè)的前提下，實現(xiàn)在測量期間對多個航點進行自動跟蹤與測量。檢測人員可結(jié)合工程測量需求進行無人機航點的自定義設(shè)置，并保證無人機測量時間、精準度設(shè)置符合預期標準。

建筑工程測量中無人機技術(shù)的應(yīng)用，主要操作流程涉及到：（1）準備階段檢查無人機框架、電池、信號、螺旋槳、傳感器等構(gòu)件是否存在異常故障。（2）開啟攝像裝置并檢查是否處于正常運行狀態(tài)。（3）依據(jù)工程測量要求與標準進行無人機航路點的設(shè)定與上傳。（4）選擇符合無人機起飛要求的區(qū)域，并判斷周圍環(huán)境是否會對無人機控制產(chǎn)生負面影響。（5）開啟無人機抬離地面，切換模式讓無人機保持自主飛行狀態(tài)[6]。無人機中會依照預設(shè)航路點自動飛行，并在達到各預設(shè)航路點時控制攝像設(shè)備運行（如圖1）。若在某些因素的影響下導致無人機出現(xiàn)運行異?；蚬收?，檢測人員可通過手動干預來維持無人機運行狀態(tài)。在所有航點全部拍攝完成后，通過模式切換讓無人機自主返航。

圖1 無人機測繪技術(shù)

對于無人機拍攝數(shù)據(jù)的處理，檢測人員可以計算機為載體進行航拍圖像的全部導入，在保證拍攝圖像符合重疊要求的前提下，以Exif元數(shù)據(jù)為基準進行圖像近似內(nèi)部方向的確定。接著按相關(guān)要求進行圖像照片的對齊排列，依托于幾何圖形構(gòu)建來確定圖像紋理。在上述步驟操作過程中，檢測人員可結(jié)合實際情況選擇合適的調(diào)整參數(shù)，以保證數(shù)據(jù)處理符合精準性要求。數(shù)據(jù)處理可以彩色點云的形式導出結(jié)果，并保證數(shù)字高程模型的構(gòu)建有匹配的紋理。為進一步提升評估報告的精準性與客觀性，需在各處理步驟進行地理參考。建筑工程土方開挖施工前，可借助無人機測量作業(yè)進行區(qū)域勘察測量，本文以某塊土地為例進行無人機測量與實況測量技術(shù)進行結(jié)果比對，其中實況測量覆蓋范圍14320m2，測量期間制備、記錄、評估處理所需時間超過660min，測量點數(shù)控制在350個左右，經(jīng)計算得知點密度控制在0.02點/m2；而無人機測量覆蓋范圍超過24900m2，制備、記錄以及評估/處理時間控制在200min之內(nèi)，點數(shù)控制超過2000000點，經(jīng)計算得知點密度超過560點/m2，表面在建筑工程測量中無人機測量存在較大優(yōu)勢[7]。

此外，地理參考處理可劃分為直接參考與間接參考兩種形式，檢測人員可視情況選擇合適的地理參考形式。如直接地理參考適用于帶有時間戳的飛行數(shù)據(jù)記錄，即在測量期間保持GPS時間與內(nèi)部攝像時間的同步，以WGS84格式為基準在Exif數(shù)據(jù)中進行圖像曝光地理坐標的集成，將所有數(shù)據(jù)導入至PhotoScan中，實現(xiàn)圖像外部方向有效調(diào)整。而間接地理參考適用于飛行前地面參照目標測量中。需保證此類目標能夠在圖像中精準、清晰呈現(xiàn)。若目標無法作為數(shù)據(jù)的參照對象，可將井蓋或道路標記等現(xiàn)有特征作為參考目標，并合理采用測速測量、差分GPS來提升測量精準性。

2.2 近景攝影測量技術(shù)

目前近景攝影測量技術(shù)多應(yīng)用于建筑工程竣工驗收測量中，通過攝影獲取測量數(shù)據(jù)信息，基于數(shù)據(jù)信息處理為被攝目標大小、運動狀態(tài)、形狀等參數(shù)的分析提供參考[8]?？v觀當前建筑工程測量中近景攝影技術(shù)應(yīng)用，主要特點表現(xiàn)為：

（1）測量期間對于目標絕對位置無硬性要求，以目標物大小、形狀作為主要測量目標。

（2）目標物測定精度控制、攝影機與被攝目標間距控制、目標物大小等方面存在較大差異。

（3）可依據(jù)特定目標來確定對應(yīng)的控制方法與空間坐標系，并結(jié)合相對控制的應(yīng)用來提升測量精度。

（4）測量前對于控制點的布局，有相對嚴格且特殊的要求，并借助人工形式進行待定點與控制點的標識，可通過優(yōu)化調(diào)整來降低系統(tǒng)誤差。

正因近景攝影技術(shù)的特點鮮明、獨特，使得該技術(shù)在建筑工程測量作業(yè)中具備以下優(yōu)勢：第一，可實現(xiàn)對測量工具的靈活使用。量測媒介和工具選擇是否合理直接影響到下近景攝影測量技術(shù)的應(yīng)用效果，而在實際測量過程中，近景攝影測量對于攝像設(shè)備并無特殊要求，高精度量測相機、數(shù)碼相機乃至膠片相機均可作為測量主設(shè)備[9]。換言之，在測量作業(yè)期間相關(guān)人員無需對攝影方法加以控制，可通過實施些許必要測量控制手段即可實現(xiàn)對測繪資料的全面獲取。第二，數(shù)據(jù)信息采集相對簡便。即使工程測量期間檢測人員采用普通數(shù)碼相機，同樣可保證其數(shù)據(jù)傳輸、保存等符合測量要求。第三，近景攝影測量多樣性。受到前期數(shù)據(jù)采集、計算軟件選擇多樣性的使用，使得檢測人員可獲取多樣化的數(shù)據(jù)測量結(jié)果，可在按規(guī)定控制測量精準度的前提下，通過選擇不同角度、層次來獲取多種結(jié)果。

分析近景攝影技術(shù)應(yīng)用于建筑工程測量的作業(yè)流程，具體分為攝影階段、后期處理階段。其中攝影階段主要是依據(jù)測量要求制定科學攝影方案，以保證攝影基線布設(shè)符合預期要求。在測量成本、建筑主體間距控制等因素的影響下，使得非量測相機成為近景攝影技術(shù)的主要設(shè)備。在實際測量期間，測量人員僅需對被測目標不同方位利用數(shù)碼相機進行攝影即可，以保證數(shù)據(jù)信息的獲取符合竣工資料編制要求。對于后期處理階段而言，要求人員在布設(shè)攝像基線時充分考慮到生產(chǎn)周期、成果精度控制等方面要求，基于對相關(guān)軟件的合理應(yīng)用，輔以竣工測繪資料進行測量成果的提供。接著將現(xiàn)有資料與攝影數(shù)據(jù)進行有機結(jié)合，在保持比例統(tǒng)一的前提下進行數(shù)字影像地物與資料數(shù)字線劃圖的重合，然后以測繪軟件為載體，按照相關(guān)測量要求重新構(gòu)圖，以保證竣工資料的編制契合竣工驗收要求。

2.3 GIS技術(shù)

現(xiàn)階段建筑工程測量中GIS技術(shù)的應(yīng)用較為常見，從某種角度而言，GIS技術(shù)是多個學科知識與技術(shù)領(lǐng)域的集成，如GIS技術(shù)的實現(xiàn)涉及到對環(huán)境科學、測繪遙感科學、空間科學等學科的融合，可在測量期間做到對數(shù)據(jù)信息的全面采集，并依托于數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的有效存儲與管理，以此為空間提示、預測預報以及輔助決策等工作開展提供科學支撐。在實際工程測量作業(yè)過程中，GIS技術(shù)在圖形顯示、數(shù)據(jù)庫存量等方面存在顯著優(yōu)勢。相關(guān)人員可參照相關(guān)要求標準進行數(shù)據(jù)信息的有效存儲與處理，以保證工程測量的成圖效率不受數(shù)據(jù)信息的影響。

2.4 三維測繪技術(shù)及3D模型

三維測繪技術(shù)在我國建筑工程測量中得到廣泛應(yīng)用，可在保證測量符合精度控制要求的同時，通過轉(zhuǎn)變測繪模式來促進工程測量效率的顯著提升。得益于科學技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，促使該技術(shù)在我國多個領(lǐng)域行業(yè)中得到有效應(yīng)用。在實際工程測量作業(yè)中，該技術(shù)涉及到對電子經(jīng)緯儀、計算機系統(tǒng)的應(yīng)用，將測量采集的數(shù)據(jù)信息傳輸至信息系統(tǒng)，系統(tǒng)分析處理后生成建筑工程測量報告，以此為工程建設(shè)、管理決策的制定提供科學參考[10]。而3D模型在建筑工程測量中的應(yīng)用，主要是借助三維激光掃描技術(shù)來實現(xiàn)對虛擬模型的建構(gòu)，以不接觸被測對象為前提，借助專用設(shè)備對建筑物進行掃描量測。作為建筑工測繪新興技術(shù)中的一種，三維激光掃描技術(shù)誕生于上世紀90年代，隨著技術(shù)的不斷變革、創(chuàng)新，目前在諸多領(lǐng)域行業(yè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在實際測量期間，該技術(shù)應(yīng)用主要是對構(gòu)筑物進行高速激光掃描測量，基于對建筑坐標、顏色、反射率等信息的確定，生成與實物建筑等比例的三維點云模型，且具備真彩色的特點，不僅能夠為后續(xù)人員分析提供參考，亦可作為建筑工程質(zhì)量把控的重要數(shù)據(jù)支撐。需注意，三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用同樣存在一定缺陷，如在計時模式、激光發(fā)射方式、處理軟件差異的影響下，極易導致建筑最終測量測繪結(jié)果出現(xiàn)一定偏差。所以，需在嚴格把控各操作環(huán)節(jié)的前提下，進一步提升建筑工程測量中三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范性，以保障實時數(shù)據(jù)、點云信息的系統(tǒng)負荷精度控制要求，并為后續(xù)竣工驗收工作開展提供支撐。

3 結(jié)束語

綜上所述，工程測量水平與建筑工程建設(shè)質(zhì)量控制之間存在密切關(guān)聯(lián)，亦對工程建設(shè)效率、成本控制有著直接影響。為避免因工程測量不到位影響到建筑工程施工的順利開展，要求測繪單位需重視對測繪新技術(shù)的有效引進與應(yīng)用，明確認知工程測量中測繪新技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。以建筑工程測量要求、標準的分析為前提，合理將GIS、無人機、三維激光掃描、近景攝影測量等技術(shù)應(yīng)用于工程測量中，進而在促進工程測量高質(zhì)量開展的同時，確保測量數(shù)據(jù)結(jié)果符合預期精度要求，并為工程測量高效率開展提供支撐，最大化發(fā)揮出工程測量在建筑工程建設(shè)中的作用與價值。