研究三维测绘技术与工程测量技术的应用与发展 唐晓琳

发表时间:2021/6/22   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:唐晓琳
[导读] 摘要:三维测量技术与工程测量技术的创新发展为我国测绘、测量工作奠定了稳定基础,实现了测绘测量的现代化发展。
        哈尔滨国土源土地房地产估价有限公司  黑龙江省哈尔滨市  150000
        摘要:三维测量技术与工程测量技术的创新发展为我国测绘、测量工作奠定了稳定基础,实现了测绘测量的现代化发展。文章主要对当前三维测绘技术与工程测量技术的应用进行分析,并探讨未来发展。
        关键词:三维测绘;测绘技术;工程测量;测量技术
        引言
        在工程测量领域早期发展阶段中,受到技术限制,多数工程项目普遍采取2+1维地图形式,仅能以高空向地面俯瞰的视角显示工程现场地面情况与测量目标信息,难以直观地呈现工程地势地貌与建筑体的立体构造情况。为解决这一问题,部分企业选择重复开展工程测量作业,从多个角度切入,做到对建筑结构、工程各部件构造的立体化观察,但测量工作量较大。简而言之,2+1维地图形式较为落后,无法准确表达全部测量信息,且部分测量数据的真实性有待考究。
        1工程测量技术和三维测绘技术
        工程测量技术是工程建设过程中比较关键的技术之一,是测量作业不可或缺的一环。进行工程施工前,必须对该工程的相关数据进行准确的测量和定位,因为准确的测量结果对后期各项施工作业的顺利进行均有极其重要的影响。这就需要工作人员结合当前建设领域的实际情况进行综合考虑,应用数字化测量技术对工程项目的相关数据进行系统的、全面的分析,最终得出较为准确的测量结果。三维测绘技术对数字三维和计算机技术进行了融合,其立体性和科学性更强。需要注意的是,在应用三维测绘技术时,首先要获得被测物体的三维坐标数据,接下来才能通过三维坐标呈现被测物的空间环境、形状以及在空间中的具体位置,然后利用计算机软件对三维坐标进行还原,帮助测量人员准确地了解、掌握测量物的原貌。目前,应用比较多的是“2+1”维理论,即先采用二维测量技术确定测量物的具体平面位置,然后再利用一维数据确定其具体高度。
        2三维测绘技术与工程测量技术的应用分析
        2.1三维激光扫描技术的应用
        由于在具体的测量过程中,三维激光扫描技术需要对扫描的数据进行采集与处理,数据采集的主要功能是对扫描测量的数据进行收集,在测量的过程中,需要对区域的平面数据、空间数据、地面高程数据等进行测量;而数据扫描的方式主要有三维激光逐步扫描的技术与标靶坐标扫描技术两种方式,在不同测量环境中,只有大型的建筑施工需要进行多站扫描测量来完成大型的三维图像生成,在扫描完一个模块之后,然后与其他模块进行拼接,形成一个完整的结构图形,为了保证每一个模块的扫描数据能够拼接,需要设置标靶的数量,在获得标靶数据的空间位置,然后再进行多站扫描图的拼接。由于不同的工程对施工的精度具有不同的要求,在进行激光扫描时,需要确定精确扫描的精确度,要工程施工的标准相一致,尽量减少因设置标准不同而带来的二次扫描。通过对地面三维激光扫描的工作流程可以看出,通过扫描后产生的数据比较强大,需要大量的数据存储空间,采用传统的测量工具是无法对数据进行在线处理的,只有将大量的云点数据导入后,利用软件工具进行处理,然后再制作地面图形。采用三维激光扫描工具,可以直接对数据进行处理,结合地面特定软件,将地面特征表示出来,得到地面的三维数据,在完成后的三维图像后,根据地面的个别特征,进行个别化处理,最终形成地面的三维扫描模型,采用三维激光扫描技术可以快速获取地面的数据与三维图像,大大提高工程施工的效率。
        2.2近景摄影测量
        在对物距小于300m的测量对象开展摄影测量作业时,工作人员普遍选择运用近景摄影测量技术。例如,在工程施工中,在施工现场固定安装适当型号的量测摄影机,持续对施工现场中工程各部位的施工情况、造型结构进行监测,并将所拍摄测量对象的图像信息进行加工处理,准确显示对象的几何空间位置与形态尺寸,这一过程即为近景摄影测量。

在工程测量领域中,这项测绘技术主要适用于对复杂环境下对象物体运动状态的测量,在测量过程中,无需将量测摄影机设备与测量对象进行直接接触,也不会对测量对象的运动状态造成干扰影响。与其他三维测绘技术相比,近景摄影测量技术具有配套软硬件完善、无需接触测量对象、可瞬时间获取对象物理几何信息、具备自控功能等优势。
        2.3测绘传感器的应用
        测绘传感器属于广义概念,无论是GPS接收机,还是采用马达进行驱动的全站仪,均属于传感器范畴。如今,对测绘测量而言,保证高精度与实时性,对确保工程,尤其还是大型复杂工程建设安全及运营安全而言是基本要求。因此,不同专业技术人员应做到共同参与、精诚合作,全面了解并掌握工程实际安全状态,并综合分析确定工程所处实际状态。基于此,应最大限度利用传感器具有的高精度与自动化等基本特点,使数据信息的采集、传输及处理都实现自动化。
        2.4全站仪的应用
        工程建设过程中,全站仪的应用也充分应用了三维测绘技术,其准确度也比较高,尤其能够对不同角度、不同距离进行有效的测量。通过全站仪能够将较为清晰、准确的数据信息自动显示出来,并利用了多种不同的方法对数据信息进行了记录和存储,对于一些垂直角、水平角的测量中,全站仪发挥出了不可替代的作用。全站仪自身携带的程序比较丰富,能够较好地满足测量工作中的不同需求。但是,在实际测量过程中,如果测量水平面发生变化会对全站仪的测量结果造成一定的影响。所以,采用全站仪进行测量时,一定要对测量目标和可能影响测量结果的因素进行全面的分析,将全站仪的优势充分发挥出来,保证测量结果的准确性。
        2.5全景真三维影像技术
        随着信息化时代的到来,全景真三维影像技术体系不断完善,已逐渐成为工程测绘领域中一项应用较为常见的测绘技术,做到了对遥感技术以及远近景摄影测量技术应用优势的高度融合。在技术应用过程中,可以快速获取测量目标的物理几何信息以及目标的运动轨迹。同时,还可以基于所拍摄的实景照片与测量数据,针对性地营造拟真虚拟环境,为用户提供虚拟观测体验,根据触觉反馈,了解工程测量区域的实际情况。同时,也可直接在软件上绘制三维全景图,用户向软件下达特定控制指令,即可从不同角度、方向与距离来观测测量区域现场情况。
        3工程测量技术和三维测绘技术的发展前景
        随着城市规模化建设的发展趋势,传统的测量技术以及地图绘制技术已经远远无法满足城市建设的需求,这就需要相关人员进行更加深入的研究,以一种功能更加完善、准确度更高的定位测量技术促进城市建筑工程测量工作的高效进行。数字化测量技术是传统测量技术的优化产物,此种技术将实时监测技术、GPS定位技术、互联网技术结合到一起,促进了工程测量工作的顺利进行。随着国家基础设施建设的不断深入,工程建设领域也会迎来广阔的发展空间,工程测量技术要发挥出更大的效用,必须加强其实效性及精准性的提升,这还需要相关专家以及学者加强对数字化测量技术的完善和优化,将智能化技术、全球卫星定位技术向着低门槛、高效能的方向进行优化。而三维测绘技术目前已经应用在了更加广泛的领域,但还需要相关研究人员不断加强对卫星技术、网络技术等与高科技技术的联合使用,将其与GPS系统进行综合应用,将测量结果通过高质量的GPS形式准确地呈现出来,从而促进我国建筑领域的长远发展。
        结语
        综上所述,我国经济正快速发展,复杂、特殊且精密的工程越来越多,对工程测量提出的要求大幅提高。对工程测量技术而言,三维测绘是未来主要发展方向之一。对此还需要注重三维测量技术的应用,从而推动我国测绘、工程测量事业的长久稳定发展。
        参考文献:
        [1]王莹.浅谈工程测量与三维测绘技术的发展[J].中外企业家,2020(13):126.
        [2]郭强.三维测绘技术与工程测量技术的应用与发展[J].中国金属通报,2020(1):119.
        [3]熊雁.工程测量与三维测绘技术的发展探索[J].居舍,2019(28):198.
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