工程测量中三维测绘技术分析及发展趋势研究论文_寿锦涛

工程测量中三维测绘技术分析及发展趋势研究论文_寿锦涛

杭州市勘测设计研究院 杭州市 西湖区 310012

摘要: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。文章对工程测量中主要的三维测量技术进行了介绍,随后对其发展现状及其在工程测量中的应用进行了简单分析,最后对三维测绘技术的发展趋势进行了相关阐述,在工程测量中合理应用三维测绘技术,不仅能够有效提高工程测量的质量,还可以为工程施工带来更加可靠的技术保障。

关键词:工程测量;三维测绘技术;发展趋势

工程测量技术在建筑工程建设中占有重要地位,对于工程规划设计、施工建设、建设工程运营管理等具有重要的作用和意义,可以说,工程测量的准确性,对建筑工程的质量有直接影响。随着工程建筑行业的发展和科技的进步,工程建设对工程测量技术的要求日益提高,工程测量技术也取得了巨大的发展。随着计算机技术和通信技术的发展,三维测绘技术应运而生,并在工程测量中获得了巨大发展和广泛应用,对于工程建设的发展具有重要意义。

一、三维测绘技术简介

三维测绘技术就是通过测量目标的空间三维坐标,确定三维目标的空间位置、几何形状和空间姿态,对目标进行三维重建并尽可能真实地在计算机上再现目标的技术。三维测量技术主要包括三维激光扫描仪、电子经纬仪、近景摄影机以及全站仪等设备,在电子计算机和软件的支持下形成了三维测量系统。

1.1三维激光扫描仪

三维激光扫描仪是一种新型的三维测量仪器,它是根据激光测距的原理,利用高速激光发射器在瞬间内测量出目标的三维坐标值。三维激光扫描仪具有便于携带、高速扫描、数据准确、不受大地水平面精度制约的特点。

1.2电子经纬仪

电子经纬仪可以自动显示、记录和传输数据,它的出现是工程测量取得重大进步的标志和里程碑。电子经纬仪和光学经纬仪相比较,光学经纬仪采用的是光电技术,数字端口可以直接输出测量的结果。

1.3近景摄影测量仪

近景测量仪主要包括半量测摄影机、格网量测摄影机、量测摄影机等,摄像的仪器有CCD相机、电视摄像机等。近景摄影测量仪可以瞬间获取大量信息,既可以适用于运动状态下的测量,也可以适用于恶劣环境下的测量。

1.4全站仪

全站仪是一种比较标准的三维测量仪器,能够同时对目标的距离和角度进行测量。全站仪具有比较图书的特点:多种数据记录和存储方式;能够自动补偿垂直角和水平角;可以自动显示和记录数据等。全站仪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。

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二、三维测绘技术在工程测量中的主要应用

2.1城市规划设计

为迎合我国快速发展的要求,许多城市开始进行新建或者旧城改造规划,现代的规划设计图已经开始应用CAD等三维设计软件,三维工程设计具有其特殊性,为保证城市规划和工程规划的顺利进行,工作人员需要再进行工程测量使用相对应的三维测绘。具体是在原有的工程设计图上进行三维度的绘制,加强图纸的表现能力,充分表达出设计师的设计思路。

2.2工程设计

三维设计是新一代数字化、虚拟化、智能化设计平台的基础,与传统二维设计相比,三维设计使得目标更加立体化、更形象化。在现代工程设计中,三维CAD的软件已逐渐普及,在现状图基础上进行的工程设计,三维测绘须跟进。

2.3工程施工

为增加我国土地的利用率,许多建筑开始多功能的设计与建设,城市中的建筑内部结构都十分复杂,现代建筑的建造方式开始有别于传统的从地面向空中延伸,开始进行立体的吊装式施工,我国比较具有代表性的建筑物均是如此,例如:鸟巢、国家大剧院、中央电视台。复杂的构造需要使用更加精细的测量工具,三维测绘工具是我国目前最为先进与合理的工程测量工具。

2.4厂区改造与工业建模

厂区拥有大量配套设备,因此厂区内部的管理系统非常复杂,这既加重了管理层的管理难度,还给厂区工作带来技术改造方面的难题。改造初期,需要对设计图进行详细的绘制,采用三维测绘技术可以多维度的展示厂区的各方面构造。飞机、汽车、轮船这些结构复杂的工具在设计初期也需要经过测量后建立直观、清晰的模型来指导这些物品的制造。因此,需要三维工具来进行模型的测绘。

三、工程测量与三维测绘技术的发展方向

随着科学技术的快速发展与进步,三维测绘技术也在不断革新和完善,三维测绘技术仪器的构件以及功能在不断完善,但是通过研究分析发现,为了更好地满足社会和人们的需求,工程测量与三维测绘技术的发展将呈现以下几种方向。

3.1三维测绘技术向规范和标准化发展

目前,三维测绘技术的仪器虽然在不断发展完善,但是没有形成系统化的理论基础,三维测绘技术缺少理论支撑,必须通过相关部门来制定规范的制度和标准,才能使三维测绘技术得到合理应用。很多施工人员应用三维测绘技术的过程中,没有进行科学、合理地判断,完全依赖自身的工作经验,很容易导致失误,增加工作量,留下安全隐患,降低了工程项目施工的整体质量。因此,必须尽快针对三维测绘技术和仪器的应用制定科学、规范的管理标准,确保所有的施工人员都能够规范化运用三维测绘技术,合理收取三维测量仪器的费用,发挥三维测绘技术的功能优势,使其更好地服务于工程项目设计和施工。

3.2三维测绘技术的理论依据将逐渐完善

三维测绘技术的产生主要依赖于传统的“2+1”维系统基础,然后在原有的坐标维数上进行了升级,这也是进一步完善“2+1”维系统。三维测绘技术主要利用三维空间来全面展示工程的信息数据,能够让用户更加准确、直观地观察物体的三维信息。随着科学技术的发展,三维测绘技术的研发工程也在不断发展进步,三维测绘数据信息系统的理论依据将不断研发完善,从而全面提升三维测绘技术的价值。除此之外,通过构建完善的三维测绘技术理论模型,能够更好地管理三维模型的测量数据,所以需要合理应用数字化测图软件来深入研究三维测绘的理论基础,形成科学、合理的三维理论系统。

四、结语

随着我国国民经济的飞速发展,各种复杂的、特殊的、精密的工程建设不断增多,相应对工程测量技术的要求也越来越高。三维测绘技术、地下管线智能化探测与管理技术、数字城市地理空间框架是工程测量技术今后几年的重要发展方向。由于工程测量技术领域涉及的范围广,还有可能出现新的重要发展领域,我们要随时关注工程测量新技术的出现和发展,努力推动和促进我国的工程测量技术赶上和超过世界先进水平,使工程测量技术向电子化、自动化、数字化、信息化方向迈进。这是工程测量技术发展的基本目标。

参考文献

[1]贾敬涛.工程测量中三维测绘技术的应用现状[J].低碳世界,2017(28):80 -81.

[2]胡勇.关于工程测量中三维测绘技术应用及发展前景探讨[J].城市地理,2017(14):137-138.

[3]李润芝.工程测量中三维测绘技术的应用现状及发展前景[J].中国房地产业,2017(29):173.

论文作者:寿锦涛

论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期

论文发表时间:2019/6/16

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