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数字化测绘技术在建筑工程测量中的应用研究曾庆好

发表时间：2020/6/19 来源：《基层建设》2020年第6期作者：曾庆好

[导读] 摘要：当今社会，大数据、云计算、人工智能等技术日益发展成熟并在全球得到广泛应用，对人类的生产、生活方式产生了深远又极具颠覆性的影响，测绘行业尤其明显。

        广州市城市规划勘测设计研究院 510060
        摘要：当今社会，大数据、云计算、人工智能等技术日益发展成熟并在全球得到广泛应用，对人类的生产、生活方式产生了深远又极具颠覆性的影响，测绘行业尤其明显。上述技术在测绘行业的应用是保持测绘行业长期向好、稳定发展的驱动力。数字化测绘技术便是在此背景下应运而生的产物，不仅极大提升了测绘行业作业的效率，缩减了外业的工作时间，而且减少了人为因素对测绘数据准确性的干扰，提高了测绘成果质量，应得到测绘相关企、事业单位和专业技术人员的高度重视。本文主要对数字化测绘技术及其显著特征做出详细的阐述，其次分别从施工区域定位、建筑工程施工、架构沉降形变监测三个方面对测绘数学化技术的应用进行论述，以促进该技术在工程测量工作中的实际应用，推动建筑工程测量行业稳步、健康发展。
        关键词：数字化测绘技术；建筑工程测量；沉降变形监测
        引言
        在优化营商环境、提升审批质效的社会背景下，测绘地理信息行业应紧随时代脉搏，及时、高效为政府部门完成施政目标提供全面准确的基础地理信息资料、为企事业单位在建设工程实施各个环节提供实时、科学的技术支撑，从而助力国民经济建设，促进社会发展。数字化测绘技术在建筑工程实施过程中各个环节的应用，显著提升了现场测量的精准性、明显减少了人力因素的影响，改善了测绘作业人员的从业环境，增强了测绘成果的时效性，为建筑工程施工的准确、安全提供了技术保障。数字化测绘技术所具备的高效率、高质量、直观可视化等特征为测绘地理信息行业注入了新的活力。
        1数字化测绘技术特点与优势
        1.1概念与特征
        数字技术是一种将信息以数字化为载体进行记录、存储、传输、处理及利用的科技化信息处理模式。得益于现代智能客户终端设备及互联网、人工智能等技术的迅猛发展及高普及度，数字技术近年来日趋成熟并被广泛应用，相较于传统的模拟技术，数字技术具备信息保真度高、传输快捷、储存传输过程中信息完整等优点。数字化测绘正是基于现代数字技术而构建的新型测绘技术，其以数字化的设备进行测绘地理信息的采集、记录、传输、处理与运算，具备数字技术所特有的高效、可靠、安全等特征。就传统测绘技术而言，数字化测绘技术还还具备测绘数据时效性强，测绘过程人为因素影响小，测绘成果更易于存储及利用、兼容性强等特点。在测绘地理信息系统、数据库及各种专业数据处理软件等平台的支持下，借助数字测绘的基本理论和方法对外业观测成果、航空相片、遥感影像数据等进行编辑、存储、管理最终形成方便查询与分析的测绘成果，在实体智能客户终端的的支撑下，通过人机互助的方式可对成果进行直观、可视化展示，并能够根据用户的需求生成各种地图、图表、数据报表及文字报告等。
        1.2优势
        传统工程测绘领域的光学测绘仪器及机械测量设备，通过升级改造，也正逐步向数字化、智能化方向发展，目前已经出现了很多支持数字化信息转换的光学测量仪器与机械测量设备，数字化测绘技术也因此得以不断完善、发展。随着现代科技的不断进步，相信会有越来越多的测绘技术与测量设备将因数字化而更加智能、便捷。相较于传统测量设备及测量方法，数字化测绘技术优势明显：由于数字化测量设备大多支持测量数据的自动化存储、运算，因此数字化测量设备的应用能够减少测量外业工作的工作量，效率高、劳动强度低，节省了大量的人力资源；另外支持数字化技术的测量设备在不同的应用场景中可以实现对被观测对象进行自动化、连续观测，并同步进行测量观测数字的传输、预处理，从而实现现场测量、后台监控，数据信息分析的实时化；测绘航空摄影技术作为数字化测绘的典型手段已经被广泛应用于国民经济的各个领域，其所具备的观测数据的多维度、精度高，覆盖面积大，提供信息快，观测过程不易受干扰，测绘成果可视化程度高等特点，更能适应测绘地理信息市场的需求；数字化测绘数据处理系统所能体现出的智能化、自动化、场景化等特征，使得测绘成果的应用领域更加多元。可以说，数字化测绘技术是一门多学科、跨专业的综合性技术，丰富了测绘地理信息行业的作业手段，彻底改变了测绘作业人员的作业模式。

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        2数字测量技术在建筑工程测量定位中的应用
        在对指定类型建筑施工区域进行定位测量时，受制于施工区域的环境限制，传统测量技术需要投入大量人力物力，而且耗时长，由于在整个实测过程中人为因素的干扰及传统仪器的使用，往往会造成测量成果存在难以消除的误差甚至于出现粗差的现象。基于此，可以考虑将GPS测量技术合理应用于定位测量工作中，在控制测量阶段，利用虚拟参考站技术（VRS），首先通过GPRS或CDMA无线通信网络向数据中心发出服务请求，数据中心利用与流动站最接近的三个参考站的观测数据及误差模型建立一个流动站虚拟参考站，并生成虚拟参考站的改正数信息，再结合流动站自身观测数据最终解算出控制点(流动站)的精确坐标；在建筑工程定位测量阶段，直接利用全站仪测设出建筑工程的轴线交点桩位（定位桩），为后续施工放线提供依据。虚拟参考站技术及全站仪在建筑工程测量定位中的应用，有效解决了传统控制测量施测困难、耗时费力的问题，同时能够有效提高测量定位工作质量，并降低了测绘成本。
        3数字测量技术在建筑工程实际施工中的应用
        在建筑工程的具体实施过程中，建筑工程施工放线测量面临的施测环境更加复杂，各种大型机械作业造成的场地震动、交叉施工引起的视线不通、地质不稳定、光线不清晰及噪音大等因素，都加大了现场施测的难度。此时借助数字化测量技术，采用全站仪坐标法或者GPS RTK法进行施工放样可以有效规避施工场地的各种限制，而且GPS RTK法所具备的全天候、全方位特性更是降低了工程测量对测量环境的要求，能够加快建筑工程的实施进度。除此之外，通过将测绘外业数据与BIM技术相结合，可对建筑工程的施工过程及施工效果进行及时监控、立体化展示，从而在施工各个环节、阶段不断优化方案，最终实现建筑工程的进度目标及实施效果。
        4 数字测量技术在建筑变形监测中的应用
        变形监测是对监视对象或物体进行测量以确定其空间位置随时间的变化特征。在建筑架构形变监测环节中，之前固有的测绘技术手段仅对隐性安全风险或破坏点做周期性、阶段性测量，而不能完全对建筑架构沉降、位移进行持续监测。GPS精密定位测量、合成孔径雷达干涉测量、实时动态GPS测量、近景摄影测量及地面三维激光扫描等数字化测量方法的应用，可以实现对变形体进行连续性、实时性、自动化、非接触性监测，由于采集到的数据信息全面、丰富，便于对变形体进行整体变形研究。不仅如此，在专业APP的支持下对观测数据进行处理分析，可以生产各种形变监测图表，发出预警信号等，以此达到对建筑形变进行精细化和实时化管理，从而为建筑施工提供准确、科学的指导。
        5 数字化测绘技术在建筑工程测量中的应用前景
        以上通过对几个数字化测绘应用场景的分析能够了解到，该技术所涵盖的多学科往往可以为各种测量问题提供最佳解决方案；自动化、智能化特征能够提高工作效率、降低工作强度；更强的兼容性使其能够更快适应当今科技的快速发展并能促进与新方法、创新手段的融合；采集数据的海量化可以为建筑工程提供更全面、更立体、更精准的分析、管理。可以预见，数字化测绘技术手段将越来越多元，在建筑工程测量中的应用场景将得到进一步拓展，应用深度将不断加深。在测量技术不断发展的背景下，数字化技术也将会成为测绘地理信息领域的普及性技术。
        结语
        由于数字化测绘技术在实际应用中体现出的诸多显著特征，促使该技术在建筑工程行业得到了的广泛运用，并在实际工作中得到高度认可。随着学科融合的进一步加深，人工智能、大数据、云计算的进一步发展、延伸，数字化测绘技术将朝着更智慧、更精确的方向发展，应用领域也将更加宽广。
        参考文献
        [1]王韶华.试析数字化测绘技术在工程测量中的应用[J].建筑工程技术与设计,2016,(9):103-103.
        [2]黄伟.测绘新技术在工程中的应用分析[J].建筑工程技术与设计,2018,(14):651.
        [3]张帅.数字化地图测绘技术在建筑工程测量中的应用[J].砖瓦世界,2019,(22):286.
        [4]何自杨,张策.数字化地图测绘技术在建筑工程测量中的应用[J].砖瓦世界,2020,(6):89.