论工程测量与三维测绘技术的发展论文_何芳

论工程测量与三维测绘技术的发展论文_何芳

何芳

南京富同建设工程有限公司 江苏南京 210000

摘要:随着测绘科学技术的迅速发展,工程测量技术也随之得到飞速进展。工程测量技术涉及了包括工程施工测量、数字化测图、工程竣工测量、变形监测、交通工程测量、管线测量等内容在内的多个领域,直接为各项建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测以及营运管理等一系列工程工序。测量工作为工程建设提供数据和图纸,及时与之配合并进行有效指挥,保障工程建设的顺利进展和完成,可见测量工作的重要性。

关键词:三维测量;发展现状;建议

1 三维测量的理论研究

何为三维?即物体的几何形态,所处的空间位置以及在空间里存在的形态。三维测绘比之前二维的测绘甚至于2+1的测绘模式来说,能够更加形象、准确,更加贴近现实的用数据将物体展现出来。不仅如此,三维测绘能够较好的满足于一些较为复杂的结构、地形、物体的数据测量以及工程图的绘制,到达提高工程质量的目的,更好的确保建设安全性。从2+1维系统进入到三维系统,虽然坐标维数没有增加,但复杂性却大大增加。2+1维空间实际上是一个鸟瞰空间,只描述了从上往下看地球表面的情况。而真正的三维空间不仅从上往下看,还要从下往上看,从里往外看,从外往里看,从左往右看,从右往左看,从前往后看,从后往前看。2+1模式的测绘并不能够很好的体现其结构特性和空间姿态,这样很容易造成施工误差大,且部分结构不能完好体现等问题,但是三维测绘就可以更为贴近现实的去表达设计和指导施工。现在不论是大地(控制)测量软件还是数字化测图软件,都是基于2+1维系统的软件。必须在三维测量理论的基础上研制三维测量软件系统。众所周知,测绘是GIS的前端系统,有了三维测绘的数据,就可实现三维GIS了,要加强3DGIS的研究,尽快研制出3DGIS软件系统。三维测量与2+1维测量并存有人可能认为三维系统可以代替2+1维系统,这是不可能的。我们生活在地球上,无时无刻不受地球重力场的影响。路面的横断面必须是水平线,桥梁的桥墩主轴线必须是铅垂线,高楼的每一层都必须水平,承重墙或柱都必须铅垂等等,这些都需要2+1维系统。三维系统和2+1维系统应该并存,能够互相转换,这就需要精化大地水准面。还有对于1∶1000以上比例尺的地图,2+1维系统就可满足要求。

2 工程测量与三维测绘技术的发展现状

2.1工程测量技术的发展现状

目前,工程测量技术主要是应用于建筑、水利、矿山等大型工程建设的工程测量上,通常包含测量和放样两部分内容,现代化测量技术的发展在测量和放样的基础上发生了模式转换,形成了以动态、静态为一体的综合性建设模式,使整个施工流程、应用领域也发生了本质变化,现已经广泛应用在城市规划、土地资源的利用、交通规划等多个领域的工作当中。以现代化科学技术为主导的工程测量新技术发展到今天,已经实现了多种方式的测量技术,如地理信息技术、全球定位技术和遥控技术等,这些先进的技术应用都工程建设起到的良好的助力作用,无论是前期的规划设计,还是现场施工的各项指标测量,以及施工过程的监督管理,工程测量都在发挥着巨大的作用,是工程施工、设计乃至验收都不可缺少的指导基础。

2.2三维测绘技术的发展现状

三维测绘技术是一种运用近景摄影机、电子经纬仪、全站仪及三维激光扫描仪等传感媒介,在电子信息技术和计算机通信技术的支持下形成的三维测量系统技术,随着现代工程建设要求的不断提高,三维测量技术的发展与应用前景被普遍看好。

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(1)电子经纬仪:电子经纬仪的出现及使用时间较早,在19世纪80年代就已在工程测量中得到应用,使用电子经纬仪可以实现自动显示、自动记录和自动传输数据的功能,十分方便快捷。电子经纬仪是在光学经纬仪的基础上发展而来的,较之于光学经纬仪,光电技术的运用,可以使得电子经纬仪通过输出端口的数字显示直接输出测量结果,使得测量工作由传统人工化向自动化发展迈进。

(2)全站仪:传统的测量方式是使用2+1维测量的形式,这种方式测量精度不高、面对复杂的环境很难实现全方位测量,而全站仪的应用很好的解决了这些问题,用全站仪测绘,可以做到角度和距离同时测量,且能够实现数据自动显示、自动计算镜站高程、坐标、平距数据等等;另外,全站仪在数据记录和存储方式上具有多样性,在导线测量、坐标放样、悬高测量等方面有很好的软件支撑,且相关软件还可根据后期的发展需要进行升级,从而保证测量工作更加专业化、精准化。

(3)近景摄影测量:近景摄影测量是一种以数字信息、数字影像技术以及自控技术为基础,实现对近物距目标物立体影像摄取的现代测量手段。它的特点是,被测目标距离较近,一般在三百米以内;测量信息的获取较为迅速,如果不受外界因素干扰,可瞬间实现;测量的可靠性及准确度也大大提高,这些特性使得近景摄影测量在国防建设、科研、重要工程的变形、自动生产线监测、炮口冲击波等量测方面广泛应用。

(4)三维激光扫描仪:三维激光扫描仪也是目前三维测绘技术应用的一种测量仪器,其发展起步较晚,但更加先进、高效,它主要通过高速激光发射器发出激光束来实现对被测物体三维坐标值的测量,由于激光独特的性能优势使得三维激光扫描仪具有超高速扫描、超长距离测量、高精度数据获得以及不受水准面精度影响等优点。其作用却不容小觑,其测量精度在四种仪器中是最好的,并且其测量的准确度也是受物体复杂程度印象最小的,此外,它还具备携带便捷、操作简单、测量快、测量距离远、定位精准、点位密集、扫描控制选项多样化等的特点。

3 工程测量中现代测绘技术未来发展的建议

3.1加强实时性

工程测量中对数据采集、整理、存储以及传输等方面的实时性要求很高,只有保证工程测量工作各环节的实时性才能有利于工程管理人员获取地理信息,对提高建筑行业科学决策的整体水平有着重要作用。现阶段内业电脑作为工程测量中进行数据流通和传输的主要技术,虽然这种技术在当前可以满足建筑工程领域对工程测量的要求,但是这种测量技术及方法在实际应用中的实时性相对较差,因此,在现代测绘技术发展中要不断加强内业电脑的实用性、及时性以及准确性,这样才能使现代测绘技术可以更好的服务于建筑工程领域中的工程测量。

3.2测绘技术中的地下数据获取

目前,我国的测绘技术对于地下数据的获取都只停留在使用平面控制测量技术进行数据获取,我们在使用平面控制测量技术之前,应先用支导线进行导线计算,然后根据被测量物的形态,进行各方面的精度设计,因此来保证被测量物的数据、精度的准确。然后选择有效的、经济的测量设备和测量的方案,并根据被测量物的平面图和被测量物需实施的时间和测量的环境,将所有关键点都体现在被测量物的平面图上,进而能进行有效的、准确的实现地下的数据获取。

4 结束语

总之,2+1维地图无法满足人们需要、城市规划工程设计、工程施工、改造与建模几个方面促使三维测绘技术在工程测量的应用变得十分必要,目前我国使用最为广泛的是三维激光测量技术、全景真三维影像技术、立体测图卫星这三种测量技术。这些技术虽然已经构成系统,但为了精益求精,使得三维测绘技术能够更好的服务于我们的生活,相关工作人员依然可以从制定三维测绘技术的标准与规范、加强其软件理论的研究与三维地理信息系统研究、调节三维测量与2+1维测量的关系几个方面来完善三维测绘技术。

参考文献:

[1]元昊.浅谈工程测量与三维测绘技术的发展[J].工程技术(引文版),2016(1):267-267.

[2]刘亚鹏,廖敏.浅析工程测量与三维测绘技术的发展[J].科技与企业,2016(7):130-130.

论文作者:何芳

论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期

论文发表时间:2018/12/26

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