工程测量与三维测绘技术发展探讨

苏红健 闫宝超

摘要：近年来，随着国内建筑行业的持续发展，三维测绘技术在工程测量中得到了广泛的应用，同时也为后期工程发展募定了坚实的基础，是保障整体工程作业顺利完成的重要辅助工具，三维测绘技术是以电子经纬仪、全站仪和近景摄影机等作为传感器，在电子计算机和软件的支撑下形成的三维测量系统，可为工程测量提供快速和高精度的定位和测量数据，并给出有关运行轨迹和复杂形体的数字模型，被广泛应用于重点工程项目，可有效促进工程发展。

关键词：工程测量;三维测绘;发展研究

工程测量指的是在工程建设过程中的各个阶段，包括勘测、设计、施工和管理阶段所开展的各项测量工作，是一门遍及国防建设和国民经济建设方方面面的应用科学，对工程的质量保障有着不言而喻的重要性。随着现代社会公民的安全意识增高，对工程建设的要求也越来越高，同时建筑规模迅速扩张，这同时导致准确快速地进行工程测量的难度越来越高，因此在工程测量过程中，必须要积极结合运用测绘技术，尤其是具有高精度和高效定位及数据测量能力的三维测绘技术，以此实现工程全面发展。

一、工程测量的阐述

工程测量指的是工程建设的勘测、设计、施工和管理等各个阶段所采取的多种测量工作，例如设计测绘、地籍测绘、施工测量和竣工测绘等，以此提供各个阶段所需的工程建设数据，为保证每隔工程建设阶段都能顺利开展，首先就应保障所有测量工作的成果品质。工程测量的主要任务为：（1）根据规定的符号和比例尺，通过几何图形和空间位置将工程建设区域内的地貌和物体汇成地形图，并以数值标识工程建设所需数据，为工程建设提供设计图纸和资料。（2）根据设计图纸要求将拟定建筑物的位置和大小在现场标定出来，以此作为施工依据，根据施工要求进行各阶段的测量作业，在工程结束后进行竣工测量，为工程验收的维护管理和日后扩建提供数据支持。（3）对于部分重要的建筑物，需在施工和运营期间采取变形观测，以此明确建筑物的变形规律，确保施工和运营安全，并未建筑构架和地基研究提供一定数据支持。

二、三维测绘技术的发展现况

随着现代社会居民的建筑安全意识不断增强，这对工程建设提出了更高的要求，同时这也要求工程测量提供更加高效和准确的工程数据，为满足现代工业生产要求，三维工业测绘技术应运而生，该测绘技术以电子经纬仪、全站仪、近景摄影机和三维激光扫描仪作为传感器，在电子计算机和软件支持下形成的三维测量系统，可高精度和高效率地实现测量与定位，并给出运行轨迹和复杂形体的数字模型。如下所示：

（一）电子经纬仪

随着电子技术的不断发展，于19世纪期间就研发了电子经纬仪，这种经纬仪可以具有基础自动化功能，可以实现自动显示、记录和传输数据等作用，电子经纬仪的出现预示着自动化测角工作的开始，与光学经纬仪相比，虽然有着相似的外观结构，但测角和读数系统区别较大，电子经纬仪采取了光电技术，可以数字的方式直接通过输出端口输出测量结果。

（二）全站仪

全站仪可同时对角度和距离进行測量，属于标准的三维测量仪器，全站仪的设计特点为水平角、垂直角、自动显示斜距、自动计算镜站的坐标、平距和高程等数据，记录和存储数据的形式多样，可采取PCMCIA卡、内存卡和串口通讯，可自动补偿水平角和垂直角，自动修正距离方面的气象和仪器常数，以此提供数值或图形形式的电子气泡进行整平。同时全站仪还可提供丰富的应用程序，例如导线测量、坐标放样、后方交会和面积计算等，软件可循序升级，且无合作目标测距。

（三）三维激光扫描仪

三维激光扫描仪是近年来发展起来的一种三维测量仪器，主要通过高速激光发射器，结合激光测距原理，可以瞬间测得空间三维坐标值，具有如下特点：扫描速度较快、方便快捷、测距较长、测量准确、噪音较低，扫描控制选项较多，数据扫描精确度较高，普及运用较为广泛，同时该仪器可以脱离水准面进行独立扫描，不受大地水准面影响。

三、三维测绘技术的发展趋势

（一）信息测绘技术的发展市场

现代工程测量正处于由地图生产转变为信息服务为主的阶段，简单来说就是正在步入信息化测绘的阶段，信息化测绘是一种全新的现代化测绘模式，指的是基于网络环境下，充分利用空间和信息技术，为社会大众提供实时灵活的地理信息综合服务，它是在传统测绘和数字化测绘后的另一个崭新阶段，具有信息应用社会化、信息服务网络化、数据处理自动化和获取数据实时化等诸多技术特征。在目前的形式发展下，三维测绘技术正在持续向数字化和高科技化的方向发展，其中3S技术是现代测绘技术的主要代表，代指全球卫星定位系统GPS、遥感RS、地理信息系统GIS等。

（二）信息测绘技术在工程测量领域的应用

将测绘技术与计算机有机结合，可促进测量技术快速发展，在工程测量技术得到保障前提下，将摄影测量技术同时应用在工程领域中，不但可以相互隔离物体，还可以减少工作量，同时能够提高测量的精度和效率，还可呈现出品种多样的现阶段结果，能够在目前的城市工程中一些比例尺较大的公路或铁路地形测绘定位中，发挥传统测量不具备的功能作用。同时在勘察大中城市方面具有较高的应用价值，还可利用这一技术加强野外控制点的联测工作，以此提升航测成图效率，提高企业效益，从而实现工程摄影测量的信息化和数字化发展，所以有着较为广泛的应用前景。

三、小结

综上所述，随着现代社会对建筑工程安全意识的持续提高，无形中对工程建设提出了更高的要求，而工程测量在工程建设过程中发挥着举足轻重的作用，三维测绘技术是现代工程测量技术的重大进步，其引导传统测绘转变为数字化和信息化测绘，在工程测量中积极应用三维测绘技术，可有效提高工程测量的效率，确保工程测量的精确性，密切结合二者，以此实现工程建设的全面发展。

作者简介：苏红健，男，汉族，辽宁铁岭市，专科，辽宁中林建设工程有限公司，研究方向：测绘。