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工程測量與三維測繪技術(shù)的發(fā)展

發(fā)布日期： 2014-06-30 發(fā)布：  

  2014年5期目錄       本期共收錄文章20篇

　　【摘 要】工程測量是一門應用性非的強的學科，其所研究的對象主要是工程建設(shè)過程中的各種測量理論和方法，直接服務于國民經(jīng)濟發(fā)展�，F(xiàn)代工程測量中的三維測繪技術(shù)應用，對于工程建設(shè)起到了非常重要的作用。本文將對三維測繪技術(shù)現(xiàn)狀、三維測繪技術(shù)在現(xiàn)代工程測量中的應用進行分析分析，并在此基礎(chǔ)上就三維測繪技術(shù)的未來發(fā)展情況，談一下自己的觀點和認識，以供參考。
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　　【關(guān)鍵詞】工程測量；三維測繪技術(shù)；應用；發(fā)展
　　近年來，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和工業(yè)化建設(shè)進程的不斷加快，傳統(tǒng)測繪技術(shù)逐漸向現(xiàn)代數(shù)字化測繪技術(shù)方向轉(zhuǎn)變，新時期的工程測量技術(shù)的發(fā)展趨勢和方向?qū)鴾y量數(shù)據(jù)整理、控制實時化、自動化以及數(shù)字化方向發(fā)展；同時，測量數(shù)據(jù)信息管理也講朝著標準化、科學化以及規(guī)格化方向發(fā)展；而工程測量數(shù)據(jù)的傳播與適用將朝著多元化、網(wǎng)絡化以及社會化方向發(fā)展。
　　1 三維測繪技術(shù)現(xiàn)狀分析
　　實踐中可以看到，現(xiàn)代工程建設(shè)過程中對三維測繪技術(shù)的創(chuàng)新需求具有一定的迫切性，然實際情況來看卻并不樂觀，而且發(fā)展存在著嚴重不平衡現(xiàn)象。以下講通過三維測量儀器的分析，來闡釋現(xiàn)代三維測量技術(shù)現(xiàn)狀。
　　對于三維測量儀器而言，目前常見的是衛(wèi)星定位測量系統(tǒng)、攝影測量儀器、全站儀、三維激光掃描儀以及關(guān)節(jié)臂三坐標量測儀和激光跟蹤儀。其中，前三種測量儀器均為我們?nèi)粘９こ虦y量中所熟知和常用的量儀器，而三維激光掃描技術(shù)則是近年來新出現(xiàn)的三維測繪儀器，以上測繪儀器分析如下：
　　1.1 衛(wèi)星定位測量系統(tǒng)
　　對于衛(wèi)星定位系統(tǒng)而言，其點位坐標是地心直角坐標系中的三維坐標，同時也是真正的三維測量，而且其測量精度非常的高，尤其是雙頻GPS點差分測量精度可達到毫米級。實踐中需要注意的是一種錯誤操作方法，即將衛(wèi)星定位結(jié)果轉(zhuǎn)換至大地坐標系之中，使之與傳統(tǒng)的三維測量結(jié)果對比，則差值一定會非常的大。之所以會出現(xiàn)這一問題，主要原因在于三維測量受大地水準面影響，其精度會受到不同程度的影響。
　　1.2 全站儀
　　對于全站儀而言，其作為一個相對標準的三維測量儀器，可同時對距離、角度進行準確測量，而且全站儀具有如下幾個方面的特征�？梢宰詣语@示、計算出相關(guān)數(shù)據(jù)信息；存在著多種數(shù)據(jù)信息的記錄儲存方式；可實現(xiàn)水平角、垂直角的自動補償。在2+1維測量中，基準面是水準面，測量結(jié)果會受到大地水準面精度的影響。
　　1.3 三維激光掃描儀
　　對于三維激光掃描儀而言，實際上它是近年來才出現(xiàn)的三維測量新儀器。該種儀器掃描速度非常的快，而且點位精度相對較高、點密度也非常的高，因此應用普及速度較快。實踐中可以看到，這種儀器設(shè)備通常不依賴水準面，而且受大地水準面精度影響也非常的小。
　　1.4 三維測繪技術(shù)在工程測量中的有效應用
　　所謂三維測繪，實際上是測量目標空間的三維坐標，，通過三維目標形狀、位置以及空間姿態(tài)的確定，對目標實行三維重建，并將其真實地再現(xiàn)在計算機上。目前來看，國內(nèi)現(xiàn)行的測繪技術(shù)均基于三維理論測量體系。其中二維確定目標平面位置，一維對目標高程進行確定。
　　在工程設(shè)計過程中，三維工程測量技術(shù)已經(jīng)基本形成和應用，三維CAD軟件的普及率也非常的高。工程測量、設(shè)計過程中，要求在現(xiàn)狀圖基礎(chǔ)上進行，因此現(xiàn)狀圖即三維圖，工程測量中的三維測繪技術(shù)應用時必不可少的。對于工程施工而言，其過程中存在著很多不確定性因素，而且很多施工環(huán)節(jié)非常的復雜，很難按照傳統(tǒng)的施工模式、層層遞進，由地面逐漸向空中施工。實際上他采用的是立體吊裝式施工模式，比如鳥巢、中央電視臺以及國家大劇院等，在此過程中不可避免地需應用三維測繪技術(shù)。
　　作為三維測繪技術(shù)的一種，攝影測量技術(shù)在現(xiàn)代工程測量中的應用非常的廣泛，攝影測量技術(shù)在市政、工程測繪領(lǐng)域中的應用更為普遍。對于攝影測量而言，由于高質(zhì)量和高精度攝影測量儀器的生產(chǎn)研發(fā)，利用現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡技術(shù)，使得攝影測量技術(shù)可完全、實時獲取測量物的三維空間信息數(shù)據(jù)，而無需接觸物體，這在很大程度上有效地減少了戶外作業(yè)的工作量，同時也有效地提高了測量精度和效率，能夠提供更為豐富多樣的測繪結(jié)果。在城市和工程大比例尺地形測繪、地籍測繪、公路、鐵路以及長距離通訊和電力選線、描述被測物體狀態(tài)、建筑物表形監(jiān)測、文物保護和醫(yī)學上異物定位中都起到了一般測量難以起到的作用，具有廣泛的應用前景。由于全數(shù)字攝影測量工作站的出現(xiàn)。為攝影測量技術(shù)應用提供了新的技術(shù)手段和方法，該技術(shù)已在一些大中城市和大型工程勘察單位得以引進和應用。由于技術(shù)在攝影中的應用，大量減少并加快了野外控制點聯(lián)測工作，大大提高了航測成圖的效率與效益，使得工程攝影測量向自動化、數(shù)字化方向邁進。
　　1.5 三維測繪技術(shù)未來發(fā)展前景展望
　　在新的歷史時期，工程測量已經(jīng)不再是單一的簡單的提供一些地圖數(shù)據(jù)方面的服務活動，它要求工程測量提供相關(guān)的、準確地理信息服務，從而全面推動我國工程測量事業(yè)進入信息化發(fā)展時代。所謂信息化測繪技術(shù)，其主要是依托于現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡技術(shù)，同時利用現(xiàn)代信息技術(shù)以及空間技術(shù)設(shè)備，為工程建設(shè)行業(yè)的發(fā)展提供了有效的地理信息服務三維測繪技術(shù)。從實踐來看，三維測繪技術(shù)的未來發(fā)展，必將朝著實時獲取信息、自動處理相關(guān)數(shù)據(jù)以及提供網(wǎng)絡化信息服務和信息社會化應用方向發(fā)展。從某種意義上來講，三維測繪技術(shù)正在正朝著數(shù)字化、高精尖方向發(fā)展。三維測繪技術(shù)最具代表性的是3S技術(shù)，即GPS、GIS以及RS。在現(xiàn)代工程測量過程中，3S技術(shù)的應用更加的廣泛，其中GPS技術(shù)提供了準確的目標空間位置，便于工程建設(shè)的準確定位。在工程地面控制測量實踐中，尤其是在新礦區(qū)建立新控制網(wǎng)過程中，對已有控制網(wǎng)應當進行全面的檢驗、改善與審核；同時，還要對舊有的控制網(wǎng)實施加密操作。對于GIS技術(shù)而言，其主要是更加便于建立多源數(shù)據(jù)信息模型，建立工程項目信息管理系統(tǒng)，綜合管理工程建設(shè)項目的設(shè)計、沉降監(jiān)測、開采以及礦區(qū)土地復墾和環(huán)境評估，對多種來源的時空數(shù)據(jù)綜合考慮、處理和實施集成化與動態(tài)管理。RS技術(shù)主要是進行礦區(qū)地形圖測繪工作，開展土地資源調(diào)查、礦區(qū)生態(tài)環(huán)境和地質(zhì)災害調(diào)查，快速提供礦區(qū)信息。 “3S”技術(shù)是當前國內(nèi)外工程測量技術(shù)發(fā)展的重要趨勢，在應用過程中，GPS主要是確定目標的空間位置，RS主要是快速提供目標信息，GIS主要是對多種數(shù)據(jù)進行集成處理。三種技術(shù)在功能上相互補充，只有建立一個統(tǒng)一的平臺，讓他們充分發(fā)揮優(yōu)勢，才能實現(xiàn)工程測量的精準性。
　　2 結(jié)語
　　總而言之，隨著現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡技術(shù)的不斷創(chuàng)新與改進，三維測繪技術(shù)也逐漸走向成熟，這使得數(shù)字工程建設(shè)發(fā)展理念的提出不再只是一個空想，而是實實在在的發(fā)展目標。實踐中可以看到，依托于先進計算機網(wǎng)絡技術(shù)的數(shù)字工程建設(shè)需較長時間的完善與改進，而且會隨著現(xiàn)代三維測繪技術(shù)在工程測量中的應用不斷增大器范圍，并最終會走向工程測量的自動化、數(shù)字化以及信息化和智能化道路。
　　參考文獻：
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