何鑫
南京国图信息产业有限公司 黑龙江省哈尔滨市 150000
摘要：近些年来,我国的建筑行业蒸蒸日上,建筑质量也在不断提升。然而工程建筑项目具有自身的特殊性,其测量过程中未免会出现一些不准确的状况。此时三维测绘技术与工程测量技术应运而生,而将其运用在实际工程施工过程中是非常必要的。但是我国目前的三维以及工程测绘技术依然存在一些问题。本文对此进行了深入分析,同时提出了针对性的优化策略,旨在为未来三维测绘技术与工程测量技术的广泛运用奠定坚实基础。
关键词：工程测量；三维测绘；发展
0引言
现代科学技术的发展催生出一些新型的工程测绘技术,三维测绘技术与工程测量技术就是比较典型的一种,它在我国工程建筑行业的建设发展过程中所起到的作用不容小觑,但是就目前的状况来看,其在我国工程建筑行业的应用还存在一些问题,需要采取有效的措施对其进行完善。本文以三维测绘技术与工程测量技术为入手点,对其的应用以及发展进行了研究分析。
1三维测绘技术的常见类型
1.1全站仪
全站仪的基本功能，是获得被测物体的距离，角度，经计算后得到三维坐标。和二维测量仪器相比，一方面全站仪能自动显示各项信息，例如水平度，倾斜度，高度，坐标等。另一方面在数据储存上有优势，能对部分程序内容进行优化。结合测量作业的实际情况，可以对系统软件进行升级，保证测量信息的完整性和实效性，以灵活应对外界环境的变化。
1.2卫星定位
以GPS系统为例，卫星定位能直接得到被测点位的三维坐标。相比于全站仪，卫星定位的优势是，①测量操作更加方便，不会受到通视条件的影响。②测量数据的获取效率高，可以减少人员配置。③数据信息的精度高，其中GPR－RTK技术的精度能达到厘米级，双频GPS点差分技术的精度达到亚毫米级。此外，部分测量人员将卫星定位结果转换到大地坐标系上，测量时受到大地水准面的影响，和2+1维测量结果相比误差较大，这是一种错误的做法。
1.3摄影仪
在300m以内的距离中，摄影仪可以获得物体的立体影像，该测绘技术的基础，一是数字化成像技术，二是自动化控制技术。在测量作业中，摄影仪既能满足测量需求，又不会受到外界环境的影响，可以提高测量结果的精准度，提高测量作业效率。就目前而言，该技术主要用在军事，经济，科学领域，例如监测弹体的运行状态，观测建筑的形态变化，典型特点是人体不用接触这些物体，因此安全性更高。
1.4三维激光扫描仪
三维激光扫描仪是利用激光进行扫描，是结构光技术，计算机视觉技术，相位测量技术相结合的产物，从而获得物体的三维坐标。该技术的应用，具有精度高，效率高的优势，除了建筑测量，结构测量以外，在工业制造中也有应用。近年来，三维激光扫描仪从固定式向移动式转变，典型代表是车载仪和机载仪。
2三维测绘技术在工程测量中的应用
2.1城市规划
随着城市化进程加快，城市规划发展中，离不开工程测量作业。以老城拆迁，新城改造为例，必须提供精确可靠的数据，才能为土地使用，建筑布局提供支持。三维测绘技术的应用，可以明确已有建筑物的特征，分析道路，绿化的布局，合理划分工业区，商业区，住宅区，既满足城市规划要求，又能提高测绘效率，降低前期规划成本。以3DStampGIS软件为例，是三维城市规划审批辅助决策系统的基础，利用空间信息数据，将RS技术，VR技术，数据库，GIS技术相结合，提供了三维可视化的综合管理平台。
该平台不仅能对规划方案进行审批，管理，调整，还具备统计查询，方案比选，红线分析，日照分析等功能，有利于加强城市规划建设管理工作。
2.2施工管理
从技术管理来看，三维测绘技术相比于二维测绘技术，其适用范围更广，具有精度高，效率高的优势。工程建设施工的专业性强，是多个专业组合而成，不论是顺序施工，还是平行施工，利用三维测绘技术，可以明确不同构件的空间形态，避免专业碰撞引起返工。从现场管理来看，质量，安全，进度是三个重要的控制要素，随着建筑规模扩大，现场管理工作的难度增加。利用三维测绘技术，配合信息管理系统，可以实现施工管理的全程化，全面性，及时发现问题，解决问题，保证现场施工顺利进行。
2．3三维建模
目前三维建模主要采用两种方式:一是使用专业制作软件，例如CAD，在建筑表面加图设计，在三维动画模型上纹理映射;二是利用VR技术，对真实场景进行三维建模。以CAD为例，建模方法介绍如下:一是线框建模，利用物体的顶点，边信息，反映出边界轮廓。具体工程中，线框建模适用于中间环节，建立物体的对称轴，旋转轴，边界等。二是面建模，利用物体的顶点，边，面信息，反映出外观形态，常见面模型有平移曲面，边界曲面，三维面，多面网格等。三是实体建模，不仅包含物体的顶点，边，面信息，还能对这些要素进行操作，定义物体的材料，物理性质，计算重心，体积特性，开展工程分析。
3工程测量和三维测绘技术的发展趋势
3.1工程测量技术
第一，提高精准度。在未来，工程测量技术的精准度要求不断提高。伴随着科学技术，信息技术的进步，先进的测量仪器不断出现，并在工程测量领域得以应用，例如光电测距仪，电子经纬仪，精密激光测距仪等，成为城市工程测量，施工竣工测量，地籍测量，线路测量，矿山测量的常规仪器。相比于传统的测量仪器，测量数据的精准度明显提高。第二，实现自动化。测量技术和信息技术的融合，实现了测量作业的自动化。以大比例尺地形测绘为例，是城市工程测量的重要任务，传统测量方法不仅工作量大，效率低，而且难以保证质量。自动跟踪全站仪，GPS－RTK技术，数字化测图系统，电子平板测绘技术的应用，实现了测绘作业的一体化，数据采集，数据处理，图形编辑，自动成图各个环节紧密衔接，为设计自动化，建立数据库和基础地理信息系统打下了基础。第三，测量机器人。测量机器人是测量技术，AI技术结合的产物，不仅扩展了测量作业的范围，而且对数据和图形的处理能力明显增强。在大型工程测量，变形观测上，应用测量机器人可以取代人工作业，提高测量安全性。
3.2三维测绘技术
在未来，三维测绘技术的发展趋势如后。第一，以3S技术为基础的测绘技术，提高了测绘作业的数字化程度，不仅测量精度能达到技术要求，而且能方便决策管理。第二，三维测绘和计算机技术，通讯技术相融合，地理信息系统的功能更加完善，有利于存储信息，建立数据库，并应用在测绘作业中，提供数据支持。③利用大地测量技术，可监测地壳运动，监测海平面变化，实现预警预报目标，防范建筑结构损害，保障人身财产安全。
4结束语
综上所述，工程测量在工程规划，设计，施工，运营管理中均有重要作用。文中以全站仪，卫星定位，摄影仪，三维激光扫描仪为例，介绍了常用的三维测绘技术，主要用于城市规划，施工管理，三维建模等方面。在未来，测量技术和三维测绘技术向着高精度，数字化，智能化的方向发展，提高测量的效率和质量。
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何鑫（1993.05）；性别：女，民族：汉，籍贯：黑龙江省讷河市，学历：本科；现有职称：助理工程师；研究方向：测绘工程。