工程测量与三维测绘技术的发展

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工程测量与三维测绘技术的发展 投稿：冯移秼

【摘要】工程测量是一门应用性非的强的学科，其所研究的对象主要是工程建设过程中的各种测量理论和方法，直接服务于国民经济发展。现代工程测量中的三维测绘技术应用，对于工程建设起到了非常重要的作用。本文将对三维测绘技术现状、三维测绘技术在现代工程测量中的应用…

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　　【摘 要】工程测量是一门应用性非的强的学科，其所研究的对象主要是工程建设过程中的各种测量理论和方法，直接服务于国民经济发展。现代工程测量中的三维测绘技术应用，对于工程建设起到了非常重要的作用。本文将对三维测绘技术现状、三维测绘技术在现代工程测量中的应用进行分析分析，并在此基础上就三维测绘技术的未来发展情况，谈一下自己的观点和认识，以供参考。

　　【关键词】工程测量；三维测绘技术；应用；发展
　　近年来，随着社会经济的快速发展和工业化建设进程的不断加快，传统测绘技术逐渐向现代数字化测绘技术方向转变，新时期的工程测量技术的发展趋势和方向将会朝着测量数据整理、控制实时化、自动化以及数字化方向发展；同时，测量数据信息管理也讲朝着标准化、科学化以及规格化方向发展；而工程测量数据的传播与适用将朝着多元化、网络化以及社会化方向发展。
　　1 三维测绘技术现状分析
　　实践中可以看到，现代工程建设过程中对三维测绘技术的创新需求具有一定的迫切性，然实际情况来看却并不乐观，而且发展存在着严重不平衡现象。以下讲通过三维测量仪器的分析，来阐释现代三维测量技术现状。
　　对于三维测量仪器而言，目前常见的是卫星定位测量系统、摄影测量仪器、全站仪、三维激光扫描仪以及关节臂三坐标量测仪和激光跟踪仪。其中，前三种测量仪器均为我们日常工程测量中所熟知和常用的量仪器，而三维激光扫描技术则是近年来新出现的三维测绘仪器，以上测绘仪器分析如下：
　　1.1 卫星定位测量系统
　　对于卫星定位系统而言，其点位坐标是地心直角坐标系中的三维坐标，同时也是真正的三维测量，而且其测量精度非常的高，尤其是双频GPS点差分测量精度可达到毫米级。实践中需要注意的是一种错误操作方法，即将卫星定位结果转换至大地坐标系之中，使之与传统的三维测量结果对比，则差值一定会非常的大。之所以会出现这一问题，主要原因在于三维测量受大地水准面影响，其精度会受到不同程度的影响。
　　1.2 全站仪
　　对于全站仪而言，其作为一个相对标准的三维测量仪器，可同时对距离、角度进行准确测量，而且全站仪具有如下几个方面的特征。可以自动显示、计算出相关数据信息；存在着多种数据信息的记录储存方式；可实现水平角、垂直角的自动补偿。在2+1维测量中，基准面是水准面，测量结果会受到大地水准面精度的影响。
　　1.3 三维激光扫描仪
　　对于三维激光扫描仪而言，实际上它是近年来才出现的三维测量新仪器。该种仪器扫描速度非常的快，而且点位精度相对较高、点密度也非常的高，因此应用普及速度较快。实践中可以看到，这种仪器设备通常不依赖水准面，而且受大地水准面精度影响也非常的小。
　　1.4 三维测绘技术在工程测量中的有效应用
　　所谓三维测绘，实际上是测量目标空间的三维坐标，通过三维目标形状、位置以及空间姿态的确定，对目标实行三维重建，并将其真实地再现在计算机上。目前来看，国内现行的测绘技术均基于三维理论测量体系。其中二维确定目标平面位置，，一维对目标高程进行确定。
　　在工程设计过程中，三维工程测量技术已经基本形成和应用，三维CAD软件的普及率也非常的高。工程测量、设计过程中，要求在现状图基础上进行，因此现状图即三维图，工程测量中的三维测绘技术应用时必不可少的。对于工程施工而言，其过程中存在着很多不确定性因素，而且很多施工环节非常的复杂，很难按照传统的施工模式、层层递进，由地面逐渐向空中施工。实际上他采用的是立体吊装式施工模式，比如鸟巢、中央电视台以及国家大剧院等，在此过程中不可避免地需应用三维测绘技术。
　　作为三维测绘技术的一种，摄影测量技术在现代工程测量中的应用非常的广泛，摄影测量技术在市政、工程测绘领域中的应用更为普遍。对于摄影测量而言，由于高质量和高精度摄影测量仪器的生产研发，利用现代计算机网络技术，使得摄影测量技术可完全、实时获取测量物的三维空间信息数据，而无需接触物体，这在很大程度上有效地减少了户外作业的工作量，同时也有效地提高了测量精度和效率，能够提供更为丰富多样的测绘结果。在城市和工程大比例尺地形测绘、地籍测绘、公路、铁路以及长距离通讯和电力选线、描述被测物体状态、建筑物表形监测、文物保护和医学上异物定位中都起到了一般测量难以起到的作用，具有广泛的应用前景。由于全数字摄影测量工作站的出现。为摄影测量技术应用提供了新的技术手段和方法，该技术已在一些大中城市和大型工程勘察单位得以引进和应用。由于技术在摄影中的应用，大量减少并加快了野外控制点联测工作，大大提高了航测成图的效率与效益，使得工程摄影测量向自动化、数字化方向迈进。
　　1.5 三维测绘技术未来发展前景展望
　　在新的历史时期，工程测量已经不再是单一的简单的提供一些地图数据方面的服务活动，它要求工程测量提供相关的、准确地理信息服务，从而全面推动我国工程测量事业进入信息化发展时代。所谓信息化测绘技术，其主要是依托于现代计算机网络技术，同时利用现代信息技术以及空间技术设备，为工程建设行业的发展提供了有效的地理信息服务三维测绘技术。从实践来看，三维测绘技术的未来发展，必将朝着实时获取信息、自动处理相关数据以及提供网络化信息服务和信息社会化应用方向发展。从某种意义上来讲，三维测绘技术正在正朝着数字化、高精尖方向发展。三维测绘技术最具代表性的是3S技术，即GPS、GIS以及RS。在现代工程测量过程中，3S技术的应用更加的广泛，其中GPS技术提供了准确的目标空间位置，便于工程建设的准确定位。在工程地面控制测量实践中，尤其是在新矿区建立新控制网过程中，对已有控制网应当进行全面的检验、改善与审核；同时，还要对旧有的控制网实施加密操作。对于GIS技术而言，其主要是更加便于建立多源数据信息模型，建立工程项目信息管理系统，综合管理工程建设项目的设计、沉降监测、开采以及矿区土地复垦和环境评估，对多种来源的时空数据综合考虑、处理和实施集成化与动态管理。RS技术主要是进行矿区地形图测绘工作，开展土地资源调查、矿区生态环境和地质灾害调查，快速提供矿区信息。 “3S”技术是当前国内外工程测量技术发展的重要趋势，在应用过程中，GPS主要是确定目标的空间位置，RS主要是快速提供目标信息，GIS主要是对多种数据进行集成处理。三种技术在功能上相互补充，只有建立一个统一的平台，让他们充分发挥优势，才能实现工程测量的精准性。
　　2 结语
　　总而言之，随着现代计算机网络技术的不断创新与改进，三维测绘技术也逐渐走向成熟，这使得数字工程建设发展理念的提出不再只是一个空想，而是实实在在的发展目标。实践中可以看到，依托于先进计算机网络技术的数字工程建设需较长时间的完善与改进，而且会随着现代三维测绘技术在工程测量中的应用不断增大器范围，并最终会走向工程测量的自动化、数字化以及信息化和智能化道路。
　　参考文献：
　　[1]黄强，范东明，冯远，范晓燕.Auto CAD三维立体图测绘技术及数据处理[J].工程勘察，2010（12）.
　　[2]陈思杰.民生服务中心设计探讨[J].建筑设计管理，2011（02）.
　　[3]王荣杰.刍议现代工程测量技术的应用与发展[J].城市建设理论研究（电子版），2012（11） .

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