論工程測量與三維測繪技術(shù)的發(fā)展

1、    論工程測量與三維測繪技術(shù)的發(fā)展    鞠廣軍 王君忱摘 要：當(dāng)前我國的工程測量工作在領(lǐng)域方面在不斷的拓寬，在這一過程中，科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展，工程測量技術(shù)也有了一定的變化，在這樣的情況下，我國的工程測量技術(shù)也得到了十分全面的發(fā)展，在最近幾年的工程測量發(fā)展過程中，三維技術(shù)是非常重要的一個發(fā)展趨勢。本文主要分析了工程測量與三維測繪技術(shù)的發(fā)展，以供參考和借鑒。關(guān)鍵詞：工程測量；三維測繪；數(shù)字測繪當(dāng)前，我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平有了非常顯著的提升，同時在這一過程中，工程測量技術(shù)也得到了十分明顯的改進(jìn)和完善，甚至出現(xiàn)了三維測量技術(shù)，這一技術(shù)的應(yīng)用可以十分有效的提高

2、，三維測繪技術(shù)是信息時代的一個重要的產(chǎn)物，它能夠很好的順應(yīng)整個時代的發(fā)展，此外也能在應(yīng)用中提高工程測量的效率及水平。一、三維測繪技術(shù)在測量中的應(yīng)用（一）問題的提出2+1維測繪技術(shù)經(jīng)過幾百年的發(fā)展，已達(dá)到了比較完善的程度；但隨著社會和科技的發(fā)展，2+1維測繪的成果已不能完全滿足社會發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。下述問題的出現(xiàn)使得三維測繪技術(shù)日益迫切。1、2+1維地圖不符合人們的生活環(huán)境2+1維地圖實際上是從空中俯瞰地面的情況，而人們絕大多數(shù)時間都生活在地面，人們在街上行走，看到的都是周圍的三維景象，這些景象在2+1維地圖上無法表達(dá)。例如房屋的立面形狀、房屋室內(nèi)的情況，等等。2、城市規(guī)劃城市規(guī)劃，特別是舊

3、城改造規(guī)劃，已經(jīng)開始三維規(guī)劃。為城市規(guī)劃和工程規(guī)劃服務(wù)是工程測量的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域，三維測繪應(yīng)及時跟上。3、工程設(shè)計現(xiàn)在三維工程設(shè)計已經(jīng)出現(xiàn)，三維cad的軟件已經(jīng)普及。工程設(shè)計要在現(xiàn)狀圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行，所以現(xiàn)狀圖也應(yīng)是三維圖，這也要求我們必須實現(xiàn)三維測繪。4、工程施工現(xiàn)在很多復(fù)雜工程的施工，都不是按照傳統(tǒng)的一層一層從地面向空中進(jìn)行施工，而是進(jìn)行立體的吊裝式施工，例如鳥巢、國家大劇院以及中央電視臺都是如此。這也要求我們的施工測量應(yīng)該是三維測量。（二）三維測繪的現(xiàn)狀1、衛(wèi)星定位測量系統(tǒng)衛(wèi)星定位系統(tǒng)所得到的電位坐標(biāo)是底薪直角坐標(biāo)系當(dāng)中的三維坐標(biāo)點，這也是真正意義上的三維測量系統(tǒng)，在測量精度方面有著非常

4、明顯的優(yōu)勢，雙頻gps的點差分測量的精度甚至能夠達(dá)到業(yè)毫米的等級，在當(dāng)前的發(fā)展中存在著一種錯誤的做法，通常就是將衛(wèi)星定位的結(jié)果直接的就轉(zhuǎn)移到大地坐標(biāo)系當(dāng)中，和2+1方式相比，其測量的精度一定會存在著些許的不足。2、全站儀全站儀能夠?qū)嵌群途嚯x進(jìn)行同時測量，所以它也是一個標(biāo)準(zhǔn)化的三維測量儀器，但是在傳統(tǒng)的測量方法當(dāng)中，主要采用的是水準(zhǔn)面當(dāng)做基面，這樣也就會受到大地水準(zhǔn)面精度的制約。3、三維激光掃描儀三維激光掃描儀是發(fā)展實踐較短的一種三維測量儀器，因為在掃描的速度上存在著速度快，電位精確度高，同時密度也相對較高的特點，所以其在普及度上也有著非常好的表現(xiàn)，這種儀器在運用的過程中不需要過分的依賴水準(zhǔn)面

5、，所以大地水準(zhǔn)面并不會對精度產(chǎn)生重大的影響。（三）發(fā)展方向三維測量技術(shù)在儀器方面已經(jīng)做好了充分準(zhǔn)備，但在標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的制定、理論方面的研究、軟件方面的研制、三維地理信息系統(tǒng)研究、三維測量與2+1維測量的關(guān)系等方面還有很多問題需要研究，是今后的發(fā)展方向。1、三維地理信息系統(tǒng)研究眾所周知，測繪是gis的前端系統(tǒng)，有了三維測繪的數(shù)據(jù)，就可實現(xiàn)三維gis了。要加強(qiáng)3dgis的研究，盡快研制出3dgis軟件系統(tǒng)。2、三維測量的理論研究從2+1維系統(tǒng)進(jìn)入到三維系統(tǒng)，雖然坐標(biāo)維數(shù)沒有增加，但復(fù)雜性卻大大增加。2+1維空間實際上是一個鳥瞰空間，只描述了從上往下看地球表面的情況。而真正的三維空間不僅從上往下看，還

6、要從下往上看，從里往外 看，從外往里看，從左往右看，從右往左看，從前往后看，從后往前看，也就是要全方位地表達(dá)目標(biāo)。要研究這種系統(tǒng)下對空間目標(biāo)的測量、存儲、管理、查詢、傳輸和表達(dá)方法。3、三維測量軟件研制現(xiàn)在不論是大地（控制）測量軟件還是數(shù)字化測圖軟什，都是基于2+1維系統(tǒng)的軟件。必須在三維測量理論的基礎(chǔ)上研制三維測量軟件系統(tǒng)。二、攝影測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用攝影測量技術(shù)在城市的工程測繪工作中得到了十分廣泛的應(yīng)用，攝影測量技術(shù)在應(yīng)用的過程中能夠體現(xiàn)出質(zhì)量好，精度高的特點，它充分的結(jié)合了攝影測量儀器的功能以及計算機(jī)信息技術(shù)，能夠更詳細(xì)的展現(xiàn)出相關(guān)的信息，這樣也就使得其能夠在不受客觀因素限制的情況

7、下提供三維空間信息，一方面不需要接觸物體，同時人工的工作量也得到了非常有效的控制。提高了測量的精度和效率。在城市和工程大比例尺地形測繪和多個領(lǐng)域中，其都占據(jù)著非常重要的地位，因此其在發(fā)展中也具有非?？捎^的前景，因為數(shù)字?jǐn)z影測量工作站的出現(xiàn)，這樣也就使得攝影測量技術(shù)在應(yīng)用中有了更多的方法，這一技術(shù)已經(jīng)在很多大中城市和大型的工工程勘探單位得到了十分廣泛的應(yīng)用，這一技術(shù)的應(yīng)用可以十分有效的減少野外控制點聯(lián)測工作的工作量，從而使得測量工作的質(zhì)量和效率都得到了顯著的提升，工程攝影測量也向自動化和數(shù)字化的方向發(fā)展。三、測繪傳感器的研究采用與集成進(jìn)一步發(fā)展傳感器是一個相對較為廣泛的概念，它通常指各種可以實現(xiàn)

8、自動化高競速采集數(shù)據(jù)的設(shè)備。在當(dāng)今的發(fā)展當(dāng)中，高精度和實時性是確保結(jié)構(gòu)相對較為復(fù)雜的大型工程能夠平穩(wěn)運行的一個非常好的保障，在這樣的情況下就需要不同專業(yè)的技術(shù)人員協(xié)調(diào)合作，同時還要對工程安全現(xiàn)狀加以全面的了解和掌握，所以，我們需要借助傳感器自動化和高精度方面的優(yōu)勢，從而更好的保證數(shù)據(jù)自動采集、傳輸、處理和表達(dá)的效果。四、大型和精密工程測量與工業(yè)測量得到迅速發(fā)展隨著國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，大型工程建設(shè)以及工業(yè)自動化生產(chǎn)線和超高精度的設(shè)備安裝及大型工程建造與運營過程的安全監(jiān)測等不斷增加，都對工程測量工作提出了新的更高的特殊要求。為了保證這些規(guī)模巨大、技術(shù)先進(jìn)、設(shè)備精尖和生產(chǎn)過程高度自動化的建設(shè)工程

9、和工業(yè)生產(chǎn)，按設(shè)計要求順利施工、安裝和正常生產(chǎn)運營，并保證質(zhì)量和安全，需要采用高精度的特殊方法進(jìn)行測量保障，便形成了特種精密工程測量和工業(yè)測量。特種精密工程測量是將現(xiàn)代大地測量學(xué)和計量學(xué)等學(xué)科最新成就結(jié)合起來，運用現(xiàn)代測繪技術(shù)新理論、新方法和新技術(shù)，使用專用的儀器和設(shè)備，以高精度與高科技的特殊方法和技術(shù)，應(yīng)用于特種工程和工業(yè)生產(chǎn)的測量工作。五、結(jié)語隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各種復(fù)雜的、特殊的、精密的工程建設(shè)不斷增多，相應(yīng)對工程測量技術(shù)的要求也越來越高。三維測繪技術(shù)、地下管線智能化探測與管理技術(shù)、數(shù)字城市地理空間框架是工程測量技術(shù)今后幾年的重要發(fā)展方向。由于工程測量技術(shù)領(lǐng)域涉及的范圍廣，還有可能出現(xiàn)新的重要發(fā)展領(lǐng)域，我們要隨時關(guān)注工程測量新技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，努力推動和促進(jìn)我國的工程