工程测量与三维测绘技术发展探析

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２ ０ １ 　 ６ 年第３ 期　 （ 总第３ ５ ４ 期 ） 　

中阊高 新竣术 企 、 业 　
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ＮＯ ． ３ ． ２ ０１ 　 ６ 　

（ Ｃ ｕ ｍ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｔ ｙ Ｎ Ｏ． ３ ５ ４） 　

工程测量与三维测绘技术发展探析　
冯 宇 华　
（ 辽宁省 第二 水文地质 工程地质 大队，辽 宁 大连 １ １ ６ ０ ３ ７ ） 　
摘 要 ：工程测量涵盖的领域 非常广泛，囊括 了 现场施工、工程竣工等方面的测量技术以及形态变化监控和数字图纸测　 绘等很 多 环 节。文章结合三维测绘技术的主要构成和未来走向 ， 对其在工程测量 中的科学、合理利用进行 了阐述。 　 关键 词 ：工程测 量 ；三维测绘技术 ；现场施 工 ；工程竣 工；形态变化监控 ；数 字图纸测绘　 文献标识码 ：Ａ 　 中图分类号 ：Ｐ ２ ５ ８ 　 文章编号 ：１ ０ ０ ９ — ２ ３ ７ ４（ ２ ０ １ ６ ） ０ ３ — ０ １ ４ ９ — ０ ２ 　 Ｄ Ｏ Ｉ ：１ ０ ． １ ３ ５ ３ ５ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． １ １ — ４ ４ ０ ６ ／ ｎ ． ２ ０ １ ６ ． ０ ３ ． ０ ７ ６ 　

１ 概述　
工 程测 量 技 术作 为 应 用 科学 的重 要组 成 部 分 ，涵 盖　 了工程 项 目从环 境 勘测 到 图 纸设 计 、现 场作 业 、 日常管　 理 和竣 工 验 收等 各 个环 节 的所 有 测量 事 项 ，涉 及 经济 社　
会 建 设和 国防科 技 发 展等 各个 领 域 ，在 服 务经 济 发展 、 　

了工程 测量 的数字 化 、 自动化 管理 目标 。 　
３ ． ２ 全站 仪　

这是 一 种 非常 规 范 的三 维 测 量工 具 ， 能够 对 测量 对　 象 的角 度和 距 离精 准 地反 馈 出来 。与 常规 的 二维 测 量仪　 器相 比 ，这 种 仪器 具 有 明显 的 优越 性 ，可 以完全 自动显　

社 会 建设 和 民生 改善 等方 面 承担 了重要 职 责 ，也 发 挥 了 　
重 要作用 。 　

示倾斜角　 水平角、垂直角、标高、坐标等测量处理的　
数据 ，而且 记 载和 存 储方 面 也 具有 良好 的多 样化 特 征 ， 　 可 以完 善 测量 导 线 、设置 坐 标 、测 量 标 高等 环节 的程序　

２ 工 程测 量概 述　
工 程 测 量 是 伴 随 着 经 济 社 会 发 展 而 出现 的 重 要 产　

物 ，历 史积 淀 丰 富 ，涉 足空 间广 阔 。特 别 是在 科 学 技术　
发 展 日新 月 异 的今 天 ， 随着 工程 施 工 项 目建 设数 量 的不　 断增 多和 建 设 规模 的持 续增 强 ，也 使得 工 程 测量 技 术在　

内容 ，同时能够 依据工程测量 需求升级所需 的软件系　 统 ，确 保 测量 的准确 性 和及 时 性 ，避 免 受到 外 界环 境 的　
影响。 　

３ ． ３ 摄影仪　 通 过摄 影仪 对位 于３ ｏ ０ 米 之 内 的相 关物 体 进行 近景立　

实 践 中越 来 越 规 范 和 完 善 ，在 经 济 社 会 发 展 和 基 础 设　 施 建 设 中 的地 位 与作 用 也越 来越 重 要 和彰 显 。通 常 情况　
下 ，工程 测 量 主 要承 担 着这 样 三个 职 责 ：一 是依 据 固 定　

体 取像 ，利用 数 字 化成 像 方法 和 自动 化控 制 手 段 实现测　 量 需求 ，是 一种 现 代化 的 工程 测 量技 术 。这 种测 量 技术　

程 序 和 比例 尺 要 求 ，对 工程 施 工环 境 的地 理 特 征 、地 质　 条件 以及施 工 现 场各 种 物体 的空 间部 位 、几 何 图形 等 进　 行描 绘 ，对 工 程 项 目施 工相 关 的各 种 数 据 资料 以数 字 化　 的形 式 准 确 、具 体地 表 述 出来 ， 也就 是 按照 建 设项 目的　 要求 绘 制 规划 图和提 供 有关 数 据 资料 ；二是 依 据设 计 图 　 纸 的规 范 标准 ，将预 计 施 工建 设 的工 程 项 目所 处 区域 和　
建 设大 小 ，在 施 工现 场 进 行标 记 ，供 现 场施 工 参 照 ， 同　

通常能够按照测量 目标的要求 ，在排除外界制约的前提　
下 ，非常 快速 、可 靠 、精 确地 得 到测 量 数据 。而且 这种　 近 景摄 影 测量 技 术 近年 来 广泛 地 应用 到 了经 济 、 国 防和　 科 技领 域 ，尤其 是 在重 要 建筑 物 形态 变 化监 测 环 节 、弹　 体 运 行轨 道 等 人体 不 能直 接碰 触 的物 体 测量 上 ，更是 发　 挥 了重 要作用 。 　 ３ ． ４ 三维 扫描 仪　 这 是 一 种利 用 激 光进 行 三 维 扫描 的测量 仪 器 ，是 近　
几 年 出现 的测 量技 术 ，主 要 是经 由速 度 很 快 的激 光 发射　

时在 现 场 作业 的时候 ，结 合施 工 设计 规 范标 准 和 实 际要　
求 ，做 好 所 需 内容 的现 场 测量 ，工程 结 束 以后 做 好竣 工　 测 量 ，确 保 工程 建 设项 目后 续扩 建 维修 和 日常 管 理有 据　 可 查 ；三 是 工程 建 设项 目施 工和 投入 使 用 过程 中，重 要　 的建 筑物 体 还要 做 变形 观 测 ， 以熟 悉和 把 握发 生 形态 改　

设施 ，迅速地扫 描测量三维坐标数值 ，通常扫描速度　
快 、测 距长 、操作 便 利 、数 据精 准 ，而且 受 到大 地 水准　 准确度 制约 非常 小 。 　 。 　

变 的 相关 资 料 ，便 于 日后 建 设项 目主 管部 门或者 科研 部　
门分析 、研 究工程 项 目的有关 情况 。 　

４ 三 维 测 绘技 术 的未 来 走 向及 其 在 工 程 测 量　 中的 科学 利用　
４ ． １ 　 三维测 绘技 术 的未来 走 向　 在 近 年来 网络 信 息手 段 持续 发 展 的 背景 下 ，工 程 测　 绘 技 术也 在 日益 向着信 息 化 、 自动化 的方 向 发展 ，而 且　 从 以往 的单 纯 绘制 地 图发 展 到 了地 理信 息 数据 的综合 服　 务 。三维 测 绘 技术 这 种现 代 化 的测 绘手 段 ，通过 运 用 空　 间地 理布 局 和 信 息反 馈方 法 ，及 时、准 确 、迅速 地 将地　
．

３ 三维测 绘技 术 的主要 构成　
３ ． １ 电子 经纬 仪　 这种 仪 器是 １ ９ ８ ０ 年 之 后研 发 生 产 出来 的， 可 以进 行　
信 息数 据 自动 化 显示 、 记载 和 传输 的设备 。与 传 统 的光　

学仪 器 相 比 ，该 仪器 采 用 了光 电手 段 ，利 用 传 输端 口 的　

数据 显示 功 能 ，将 工程 测量 的情 况 直接 反 映 出来 ，实 现　

１ ４ ９— 　

理信 息 数据 提供 给 了需求 者 ，有 着及 时 获得 测量 数 据 、 　

目的三 维 信息 测绘 ，不仅 避 免 了技 术人 员在 户 外 的长 时　

自动 处 理信 息 等 明显 的优 势 ，未 来将 会 向着 数字 化 、 科　 技化 、网络化 等方 向迈进 。 　
卫 星定位 系统 （ Ｇ Ｐ Ｓ ）、 地理 信 息系 统 （ Ｇ Ｉ ｇ ） 、遥　

间 工作 ，提高 了工作 效率 ，而且 也 保证 了工 程 测量 的准　
确 度 、完 整性 和 多样 化 ，提 高 了测 绘质 量 。尤 其将 这种　 三 维摄 影 测绘 技 术应 用 到 比例尺 较 大 的工程 项 目测 量 或　 者 是 比较 精 细 的地 籍 测 绘 和 技 术 含 量 比 较 高 的 电 子 通　

感 系统 （ Ｒ Ｓ ）等３ ｓ 系 统是 三 维测 绘技 术 的 典型 代表 ，不　 了测 量 的 内容 和范 畴 的 明显变 化 。特 别 是在 工 程测 量 环　 节 ，三 维测 绘 技术 的优 越 性更 是 得 到 了完 美 的展现 和 广　 泛 的利 用 ，在经济 社会发展 中的作用 也越来越 突 出。 　
一

仅确保 了测量技术 由静态 向动态方向的转化 ， 　而且带动　 讯 、 电力 设施 测 绘等 方 面 ，常规 的测绘 手段 根 本无 法 满　
足 工程 测 量实 际 需要 ，其作 用和 效 果更 是 非常 明显 。而　 且 近年 来 随着 数 字化 摄影 测 绘新 技 术 的研 发 ，在很 多大　
型 工程 的现场 测 量上 得 到 了广泛 的应用 ，成 图的速 度 和　 质 量得 到 了明显 的提 升 ，确 保　 三 维测 绘 技术 在 工程 测　

是 对 三 维地 理 信 息系 统进 行 深入 分 析 。三 维 测 绘　

技术 产 生 的信 息数 据 ，是 实现 三 维地 理 信 息分 析 、研 究　
的关 键 环节 ，所 以对 三维 地理 信 息系 统进 行 科 学分 析 、 　 研 究 ，，设计 出测绘 所 需 的必要 软 件设 施 。 同时 按照 工 程　 测量 和 三维 测 绘发 展 的客 观 实 际， 改进 完 善现 有不 合 时　

量 中 曰益 步入 了现 代化 、数字 化发展 轨道 。 　 三 维测 绘 技术 在 工程 测 量 工作 中的利 用 主 要包 括 以　 下 三个 方 面 ：一 是加 强城 市 总体 规 划管 理 。近 年来 ，随　 着 经济 社 会发 展 的 目益步 入快 行 轨 道和 城 市化 建设 规 模　 的不 断增 强 ，对城 市 总体 规 划 也提 出 了更 高 的要求 ，特　 别 是 改造 老 Ｉ Ｅ ｔ 城 区 ，及 时 、准确 、可靠 的工程 测 量信 息　
越 来越 重 要 ，所 以三 维 测绘 技术 的应用 空 间和 领域 也将　

宜 的软 件 ，也 是三 维测 绘 今后 的发展 趋 势 。二 是对 三 维　 测 绘理 论进 行 深入 分 析 。传 统 的２ ＋１ 维 技 术手 段 发展 到　
三 维系 统 ，构 建起 多方位 、多角 度 的立 体 三维 空 间 ，并　

建 立 了三 维测 绘 的理 论体 系 ，所 以对 这 种 理论 进 行深 入　 分析 ，正 是研 究 空 间对 象 的测 量 、存 储 、检 索 、查 询 、 　 输 出等 技术 手 段 ，并 且把 这种 研 究结 论 在 工程 测量 工 作　 中得 到 很好 运 用 。三 是对 三 维测 绘软 件 进 行研 发 生产 。 　 三维 测 绘软件 是在 传 统 的２ ＋１ 维 技术 上 发展 起 来 的 ，为　
了满 足 三维 测 绘 的工程 测 量 需求 ，要 对 三维 软件 进 行 研　

越 来越 广 阔 。二 是加 强 工程 施 工设 计管 理 。对 比以往 的　

二 维 技术 手段 ，三维 设 计集 合 了 自动化 、数字 化和 网络　 化 的所 有 特征 ，所获 取 的 目标 资源 更为 形 象具 体和 立 体　 规 范 ，而 且 目前 随着 现代 工 程 设计 的不 断 发展 ，很 多三　
维 软件 设 施 日益 推广 应 用 ，给 三维 测绘 技 术 的发 展应 用　
提 供 了 良好 的平 台 。三 是加 强 工程 现场 作业 管 理 。 随着　

发制作 ，以得到及 时、 安全 、准 确 的测量标 准 。 　 ４ 　 ２ 三 维测绘 技术 在工程 测量 中的科 学利 用 　
正 是基 于 三维 测 绘 技术 是 利用 三 维形 态 和位 置 ，对　

工 程 建设 数量 的 逐步 增 多 ，对现 场 施工 的技 术 要 求 也逐　

渐 提 高 ，而且 很 多工 程 技术 都 具有 一定 的复杂 性 。 如果　 依 赖 于以往 的施 工技 术 手段 ，就不 能适 应 工程 发 展 的客　
观 实 际 ， 比如北 京鸟 巢 工程 在 施 工的 时候 需 要提 高 立体　 吊装 的方法 ，常规 的施 工 技术 就 不能 完成 ，所 以三 维测　 绘技术在 工程 现场作 业 中就 得到 了很好 的应用 。 　

需 要测 量 的工 程 建设 项 目的三维 空 间坐 标 进行 立体 构 建　 和 准确 定 位 ，在 电脑 设 备上 直 观地 动态 展 示 ，所 以 目前　

在 工程 测 量领 域 应用 得 非常 广泛 ，尤 其是 我 国近 年来 在　
工 程测 绘 方面 普 遍使 用 的都 是 这种 三 维测 量 的基 本架 构　 体 系 ，而 且主 要 是利 用 一维 模 式定 位测 量 工程 标 高 ，运　

５ 结语　
综上 所述 ，在 当 前经 济 社会 发 展速 度越 来 越 快 和工　 程建 设 数量 越来 越 多 的前 提 下 ，很 多工程 施 工越 来 越 复　

用 二 维模 式 定位 测量 工程 平 面 布局 。很 多工程 建 设 项 目 　 在 进 行施 工 设计 的 时候 ， 目前 一般 都推 广 使用 了三 维测　
量 技 术 ， 比如 很 多 技 术 人员 都在 探 索应 用 了Ｃ Ａ Ｄ 三 维 系　

杂 、技 术要 求越 来越 严 格 。为 了实现 工程 测 量 的 目标要　 求 ，给三 维 测绘 技 术提 供 了 良好 的发 展 舞 台，相 信 在专　

统软件 。由于在进行工程施工设计测量 的时候 ，需要结　

家学 者和 业 界认 识 的深 入研 究探 索 ，三维 测 绘技 术 在工　 合 工程 现 状规 划 图来 进行 操 作 ，而 这种 规 划 图实 际 上就　 程 测 量 过程 中 ，将 会 向着数 字 化 、 网络化 、 自动 化 、科　 是 三维 立 体 图形 ， 因此 ，利 用 三维 测绘 技 术 实现 工程 测　 学化 的轨 道 健康 快 速地 发展 ，在 工程 建 设 中将会 发 挥越　 量 所 要达 到 的 目标 就 成为 了工程 设 计 中不 可或 缺 的 重要　 手 段 。另 外 ，在 进 行工程 现 场 施工 的 时候 ， 由于 可 能会　 出现 的各 种不 可 预 见情况 和 具 有 的复 杂特 征 ，如 果 仍然　 沿 袭 以往 的施 工 方法 和程 序 ，由 下 向上推 进 ，不 仅会 增　 加 施 工成 本 ，而 且会 拖 长施 工 进度 。所 以 ，经常 会 采用　 的方 式就 是通 过立 体 吊装 技 术 来进 行 现场 施 工 ，而 这就　 必 须要 使 用三 维测 绘 技术 予 以解 决 。 比如 ，摄 影 测 量就　 是 典 型 的三维 测绘 技 术 的具 体体 现 ， 而且 当 前在 市政 工　 程 和建 设 项 目的现 场 测绘 中 已经 得 到 了广 泛 的利 用 。特　 别 是随 着测 量 精准 度和 定 位 准确 率 比较 高 的摄 影 仪 的 出　
现 ，不 用直 接 接触 需 要测 量 的 实物 ，通 过 现代 化 的 电脑　 来越重 要的作 用 。 　

参考 文 献　
［ １ 】 黄奇峰 ．现 代测绘技 术在 工程 测量 中的应用 Ｕ 】 技 术　
与 市 场 ，２ ０ １ １ ， （ ５）． 　

【 ２ Ｊ 　 贾正 平 ． 工 程 测 量 中 三 维 测 绘 技 术 的 应 用 现 状 及 发 展 　 前 景　 中 国新 技 术 新 产 品 ，２ ０ １ ４ ， （ １ ）． 　

作 者简 介 ：冯 宇华 （ １ ９ ８ ２ －），女 ，辽 宁 大连人 ，辽 宁省　
第 二 水 文地 质 工 程 地 质 大 队测 绘 ５ － 程 师 ，研 究 方 向 ： 大地 测　
量 、工程测 量 、地理信 息 工程 。 　

（ 责 任编 辑 ：蒋建 华 ） 　

网络 设 备 ，就 可 以非 常安 全 、 高效 、准 确 地实 现 工程 项　



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