东莞市自然资源局沙田分局 523000
摘要:在现代化科技迅速发展的新时代,数字化测图,管线测量,工程施工测量,变形检测,工程竣工测量等都是建筑施工时必须进行测量的几个主要方面,这些数据对工程的质量和进度有着至关重要的作用。所以,把三维测绘技术投入到工程测量中来提升工程测量的质量,使其为建筑施工提供科学,精确的信息和数据,是当代建筑业在当下残酷的市场竞争中占领制高点的重要一步。基于此,本文主要探讨了工程测量与三维测绘技术的发展。
关键词:工程测量;三维测绘技术;发展
一、三维测绘技术应用到工程测量中的重要意义
1.工程测量的需要
在以往的工程测量中,会将2+1维地图应用进来,其实际的地图模式就是呈自上而下的展开,进而将地面的实际情况实时的提供给工作人员,但是就工程测量这一项工作而言,其必须要从多个不同的角度和维度进行测量,因此,此种模式已经无法满足当前阶段的发展要求,就要将一种更为全面更为系统的测量技术应用进来,而三维测绘技术恰好与这一需求不谋而合。
2.城市规划的需要
随着社会经济的不断发展,城市化进程的脚步也在不断加快,为了使我国的快速发展得到促进,就要规划很多新的城市,改造一些旧区。在当前阶段,已经将三维设计软件应用到了设计图的绘制之中,为了使工作的质量得到保证,在进行工程测量的过程中,也要将三维测绘技术应用进来。
3.工程施工的需要
为了使城市土地的利用最大化得到保证,就要对建筑物进行设计,并且在设计的过程中,必须要保证设计的多功能性和全方位性,进而使建筑物的所有空间被全面的利用进来,因此,实际的建筑结构内部则就会出现非常复杂的情况。建筑结构越是复杂,则对于测量精准度的要求也越高,因此,为了使测量的精准度得到最大化的保证,就要将三维测绘技术应用进来。
4.建模改造的需求
对于一部分建筑而言,其需要进行相应的改造,但是其本身又非常复杂,举例来讲,汽车、轮船等,相关的工作人员在对其进行初步的设计之后,还要将相应的模型建立进来,而此时将三维测绘技术应用进来,不但可以使设计人员在进行模型设计的过程中,可以达到满意的效果,还能为后续工作的进展打下坚实的基础。
二、三维测绘技术的介绍
三维测绘技术的重点大致可分为以下几种类型:
1.三维激光扫描技术
三维激光扫描技术是能够“隔空”得到信息和概况,常见的应用场地主要是一些较大的变形监测,桥洞的断面等,既降低危险又能获得准确数据。
2.卫星的立体测图技术
最开始的时候,是由卫星监测先运用的三维测绘技术,是为了方便技术人员对卫星情况的精确掌握。在运用的过程中技术人员逐渐发现其具有许多其他技术不可比拟的优点,如测量科学准确,记录精确俱到等,于是被其他准确度要求高的行业和领域广泛应用。
3.全景真三维影像技术
这是一种较为前卫的新技术,是由遥感和摄像相融合组成的新式测量技术,它的“新”也是它所特有的优点,即它能够将大面积内的三维坐标和数据信息迅速又准确的传输到技术工作者手中,不仅能便利技术工作者的工作,同时也极大提高了工作的质量。
三、工程测量中三维测绘技术的应用
以铁路工程建设为例,应用三维测绘技术进行工程测量作业。测量作业内容主要划分为勘察设计测量作业和施工测量作业,具体包括线路测量、隧道测量、隧道施工放样以及变形监测等。现结合铁路工程,分析三维测绘技术的应用。
1.仪器设备
在铁路工程测量作业中,使用的仪器设备很多:
1)航摄仪器。利用数码航摄仪、机载激光雷达以及地面激光扫描仪,开展航摄作业。
2)大地测量仪器。利用GNSS接收机、全站仪以及水准仪等进行大地测量作业。3)特殊的测量仪器或者传感器。使用状态测量仪器和挠度仪等,开展相应的测量作业。
2.测量方法
运用三维测绘技术开展工程测量作业时,主要采取的方法包括三维激光扫描法和遥感测量法等。除此之外,结合运用倾斜测量法等,进行全面的测量作业,能够获得不错的测量结果,发挥积极作用。
3.具体实施
1.勘测设计阶段
在勘测设计阶段开展测量作业,具体内容如下:
1)踏勘。基于1:50000国家基本地形图,进行线路方案的对比分析,开展实地勘察作业,提出方案研究意见。作业中主要是进行地形图和影像图的搜集和绘制。2)初测。在选择的线路方案,进行详细的测量。经过测量作业,获得方案沿线的1:2000比例尺以及1:10000比例尺带状地形图以及隧道等施工需要的工点地形图等。应用三维测绘技术开展遥感制图等作业,能够满足作业所需的平面以及高程控制测量等。
3)定测。对通过批准的可研设计方案,根据现场的地形和水文等情况,在地面上将线路中心全面标定,为初步设计的编制提供相应的资料。测量作业的开展,具体包括中线测量和水文勘测等。在勘察设计阶段,实施控制层测量作业,主要包括框架控制网CPO和基础平面控制网CPI等。
2.施工建设测量阶段
工程建设阶段开展的测量作业,也就是施工测量,具体包括线路施工测量、隧道施工测量以及竣工测量等。在测量作业中,把工程施工图纸上设计的工程建筑物平面、构筑物平面以及高程位置,在实地上标定出来,比如轴线交点和中线点位等。从测量的内容角度来说,具体包括控制网复测和施工控制加密等。施工控制网能够为施工作业提供控制基准的各级平面以及高程控制网。
3.实施效果
在进行工程测量作业中,运用摄影测量倾斜三维技术和视觉识别等技术开展倾斜三维建模以及实景地图的建设等,能够实现空间可视化,为相关作业的开展,比如设计和施工作业,提供有力的支持和保障。
四、工程测量和三维测绘技术的未来发展趋势
1.工程测量技术的未来发展趋势
1)提高测量精确度。在未来,人们对工程测量精确度要求一定会越来越高,随着科技水平的不断进步,诸如激光测距仪、电子经纬仪等先进的测量设备不断涌现,成为地形勘探、城市工程项目建设、施工、竣工验收等常用的设备,相比于以往的测量设备测量效率和测量精度都得到了显著提升。
2)自动化测量。工程测量技术与先进信息技术的有效融合必然会推动测量的自动化发展。例如,采用传统测量方法进行大比例尺土地测绘工作不仅能够提高测量效率,降低测量误差,而且能够保证施工质量,实现测量自动化跟踪。除此之外,工程测量从数据采集、数据处理到输出成图各个环节紧密相连,能够为构建地理信息数据库奠定了良好的数据基础。
3)测量机器人。测量机器人是工程测量技术与AI技术相结合下的产物,其应用不仅能够大大增强工程测量数据和输出图形的处理性能,而且能够有效扩展工程测量范围,同时相比于人工操作还具有较高的安全性。
2.三维测绘技术的未来发展趋势
三维测绘技术的未来发展趋势为:一是以3S技术为基础的工程测量技术能够有效提高测量自动化水平,保证工程测量高精度要求,方便工程项目建设施工和决策管理;二是三维测绘技术、计算机技术以及网络通信技术的融会贯通能够完善地理信息系统的功能,便于测绘信息的大量存储,构建数据库,为工程测量等作业提供数据支撑;三是利用大地测量技术,能够实时监测地球的地壳活动情况和海平面变化情况,对可能发生的各种地质灾害提前做出预警,确保人们的生命及财产安全。
结语
工程测量技术在工程项目地质勘探、设计、施工、竣工验收等过程中都发挥着重要作用,另外本文还介绍了卫星定位测量系统、全站仪和三维激光扫描仪三个比较常用的三维测绘技术,为今后城市深入规划,工程项目运营管理提供了技术支持。在未来,无论是工程测量技术还是三维测绘技术都会向着高精度、自动化、智能化、高质量和高效率方向发展。
参考文献:
[1]范景霞.浅谈数字化测绘技术和地质工程测量的发展应用[J].世界有色金属,2017(10):173.
[2]刘来磊.基于测绘发展现状的工程测量测绘技术应用探索[J].海峡科技与产业,2017(3):154-155.
[3]马孟超,邓华夏,张进,等.快速离焦投影三维测量技术[J].仪器仪表学报,2017,38(10):2564-2572.
[4]黄真理,周维虎,曲兆松.三维激光诱导荧光(3DLIF)技术及测量水体标量场设备研究[J].实验流体力学,2017,31(5):1-14