杨红娟
杭州万宇测绘有限公司，浙江 杭州 江干区 310016
摘要：工程测量具有较长的历史，伴随科技不断发展及工程规模日益扩大，工程测量技术自身面貌也出现了很大变化，表现为以下两个方面：(1)从常规测量仪器不断向智能化与自动化的方向迈进；(2)在科技不断发展支持下，测绘的不同学科相互渗透与融合，测绘学科开始向和其他不同学科综合的方向迈进，由此出现了很多新技术与新系统。今后的工程测量技术，其发展趋势与方向包括：数据采集与处理方面，将向着数字化、自动化和实时化的方向发展；数据管理方面，将向着规格化、科学化与标准化的方向发展；数据传播及应用各方面，将向着社会化、网络化与多样化方向发展。
关键词：三维测绘；工程测量；应用分析
1三维测绘技术
三维测绘实际上就是对目标在空间中的三维坐标进行测量，由此可以明确目标形状、所处位置及具体形态，在此基础上，还能对目标开展三维重建，借助计算机完成目标再现。从当前实际情况看，大部分测绘都采用的是“2+1”维理论，所谓“2+1”理论，其中的“2”指的是二维，能确定目标具体平面位置，而“1”指的是确定目标具体高程。
基于“2+1”维的测绘从被发现到现在已经有了几百年的时间，目标已经十分完善；然而，伴随社会与科学技术不断发展，采用这种测绘技术得出的结果已经无法适应社会与经济发展提出的要求。下列实际问题的连续出现使三维测绘目标的实现变得更加迫切。
(1）根据“2+1”理论获得地图越来越无法适应人们生活环境。对于根据“2+1”理论获得的地图，它其实就是在空中俯瞰后获得的平面结果，而人类都在地面上生活，看到的均为三维景象，基本无法在地图中进行表达。
(2）从城市规划角度讲，特别是对旧城区的改造，现在已经正式开始实行三维规划。对工程测量而言，其主要目的之一是为城市及工程规划提供良好服务，所以为满足三维规划要求，必须尽快引入三维测绘。
(3）工程设计方面的问题。目前，已经有工程开展了三维设计，引入了很多三维软件。对于工程设计，需要以现状图为基础开展，在这种情况下，现状图要为三维图，因此要求相关人员进行三维测绘。
(4）从工程施工角度讲，当前工程的复杂程度不断升高，对复杂度较高的工程实施施工时，并非完全按照传统方法那样逐层从地面开始施工，而是采用立体吊装方式进行施工，比如中央电视台和鸟巢等，都是采用这种方法施工的。基于这一要求，施工测量必须实现三维化。
通过以上分析可知，三维测绘需求已经十分迫切，但现场不容乐观，主要表现为实际发展情况很不平衡。现阶段常用三维测量仪器主要有如下几种：(1)卫星定位测量仪器；(2)全站仪；(3)摄影测量仪器；(4)三维激光扫描仪；(5)激光跟踪仪。第一到第三种已经被人们熟知，而三维激光扫描是近几年产生的，并且在工业测量中越来越常用。
对卫星定位测量而言，指的是依靠卫星定位系统进行点位坐标准确获取，这一坐标为地心直角坐标，所以此测量是真正的三维测量。不仅测量精度很高，而且操作方便。但目前来看有一种十分常见的错误方法，就是直接将采用卫星定位系统获取的坐标转换为大地坐标，然后与根据“2+1”理论获取的结果对比，这样难免产生一定差值。原因是二维测量必定受到大地水准面等因素的制约与影响，进而导致结果不准确。
对于全站仪，它能对角度与距离进行同时测量，属于标准化三维测量仪器。而在以“2+1”维为基础的测量过程中，一般都以水准面为基准面，所以会使结果由于大地水准面的问题而出现精度不足。
三维激光扫描是最近几年出现并快速发展的仪器，因具有很高的扫描速度，且点位精度和点密度都很高，所以很快得到了普及应用。这一仪器对水准面没有依赖，所以其精度不会受到大地水准面这一因素的影响。
从仪器角度讲，三维测量已经有了很好的准备，而在标准及相关规范的编制和理论研究、软件研究等其他方面，依然存在很多问题急需解决，同时这也是今后的主要发展方向。
首先，在三维地理信息系统方面，如果GIS前端系统可以得到三维测绘数据保证，则能使GIS实现三维化，因此，在今后的工作中应对3DGIS进行加强研究，以尽快研制出与当前需求相符合的软件系统。
其次，从三维测量的相关理论角度讲，从过去的“2+1”理论到目前主流的三维系统，虽然坐标的维数无任何变化，但在复杂性上却有了空前的提高。如前所述，“2+1”理论相当于俯瞰空间，尽能以从上到下的角度观察和描述表面情况。但三维空间除了要实现从上向下看，还要从各个角度全方位观察和描述。对此，在今后的工作中应对该系统模式下的目标测量、数据存储和管理及表达等进行深入地研究。
最后，就当前实际情况看，无论采用大地测量软件还是数字化软件，都是将“2+1”理论作为基础的。基于此，应在充分掌握三维测量相关理论的同时，研制可实现预期三维测量目标的各类先进软件系统。
2摄影测量技术应用
目前，在城市及工程的测绘过程中正大量应用摄影测量技术。对于摄影测量技术，在精度和质量均较高的仪器帮助下，可使其提供相应的三维信息，除了无须与物体接触，还能减少野外工作，在使精度达到要求的前提下，不断提高效率，以提供品种各异的成果。在引入全数字式摄影测量后，为工程测量奠定了良好基础，这项技术目前已经在很多城市及工程的前期勘察中得到应用。这项技术的应用减少了很多野外工作，能在提高成图效率的基础上提高效率，促使摄影测量工作不断向数字化和自动化的目标迈进。
3测绘传感器的应用与发展
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。
4大型与精密工程测量及工业测量
在经济日益发展及提高的局势下，大型工程的建设或自动化生产的设备数量都明显增加，这自然对工程测量有了新的要求。为使工程顺利建设并达到预期的工业生产目标，必须借助特殊方式为工程测量的开展提供前提保障，这样就出现了特种精度工程测量和近几年流行的工业测量。其中，特种精密工程测量，是在当前大地测量学等基本理论基础上，通过对各类复杂仪器与设备的合理应用，并借助科技含量很高的技术，在某些特种工程中进行测量。
5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。因工程测量涉及的范围十分广泛，并且还会出现全新发展领域，因此人们必须高度重视新技术，不断促进工程测量技术，使其赶上甚至超越国际先进水平，帮助工程测量切实走上信息化、电子化、自动化与数字化的道路，这对工程测量技术而言，是一个基本的发展目标，必须引起相关人员的高度重视。
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