工程测量与三维测绘技术的发展探讨

工程测量与三维测绘技术的发展探讨

彭川

南充宏图测绘有限公司四川南充637000

摘要：工程测量技术应用广泛，工程建设过程中的各种测量理论和方法都离不开工程测量技术的应用，伴随着科学技术的迅猛发展以及社会生产力的逐步提高，各建设领域中对工程测量技术的应用不断深入，因此，研究工程测量技术对我国建设工程的发展具有深远意义。三维测绘技术作为工程测量中的一项重点技术，其数据获取实时化、数据处理自动化、信息服务网络化的特点对于工程建设起到了非常重要的作用，备受人们的重视。本文首先就工程测量技术和三维测绘技术的发展现状进行分析，并在此基础上就工程测量技术和三维测绘技术的未来发展趋势提出了自己的观点和认识，以供参考。

关键词：工程测量；三维测绘；现状；趋势

1.引言

近年来，随着社会生产力的不断提高和科学技术的快速发展，工程建设的数量和难度也在不断增大，为了提高工程建设的施工质量，确保工程建设中测绘数据的可靠性，传统的工程测量技术已无法满足现代工程建设的技术要求，特别是对于施工场地大、施工环境复杂的重大工程项目，如水利工程、大型建筑、大型桥梁工程、隧道工程等，采用传统的测量手段必然无法达到预期的施工目的，因此以现代化科学技术为主导的工程测量新技术得到广泛应用于发展。现代工程测量技术包含多个领域，涉及了包括测绘、数字化测图、工程竣工测量、变形监测、交通工程测量、管线测量等多个内容，直接为各项建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测以及营运管理等一系列工程内容服务，作为一门如此庞大的应用科学，其重要性也不言而喻。三维测绘技术是工程测量中极具代表性的一种重要测量技术，它能对工程建设的自动化流程、施工过程控制、项目工程质量检验与监控等各个方面进行快速、高效的定位和测量，并通过复杂、立体的数字模型的建构，将工程运行的轨迹具体描绘出来，因此，三维测绘技术在工程测量应用中也得到不断推广与迅速发展。工程测量和三维测绘技术的发展，对我国工程建设的发展起着至关重要的作用，因此，对其进行深入地探讨与研究十分必要，这就要求我们充分认识工程测量技术的发展现状，并看清它们未来的发展趋势，确保工程测量技术向正确的方向研究与发展。

2.工程测量与三维测绘技术的发展现状

2.1工程测量技术的发展现状

目前，工程测量技术主要是应用于建筑、水利、矿山等大型工程建设的工程测量上，通常包含测量和放样两部分内容，现代化测量技术的发展在测量和放样的基础上发生了模式转换，形成了以动态、静态为一体的综合性建设模式，使整个施工流程、应用领域也发生了本质变化，现已经广泛应用在城市规划、土地资源的利用、交通规划等多个领域的工作当中。以现代化科学技术为主导的工程测量新技术发展到今天，已经实现了多种方式的测量技术，如地理信息技术、全球定位技术和遥控技术等，这些先进的技术应用都工程建设起到的良好的助力作用，无论是前期的规划设计，还是现场施工的各项指标测量，以及施工过程的监督管理，工程测量都在发挥着巨大的作用，是工程施工、设计乃至验收都不可缺少的指导基础。2.2三维测绘技术的发展现状

三维测绘技术是一种运用近景摄影机、电子经纬仪、全站仪及三维激光扫描仪等传感媒介，在电子信息技术和计算机通信技术的支持下形成的三维测量系统技术，随着现代工程建设要求的不断提高，三维测量技术的发展与应用前景被普遍看好。目前，三维测绘技术的发展现状主要包括以下几个方面。

（1）电子经纬仪：电子经纬仪的出现及使用时间较早，在19世纪80年代就已在工程测量中得到应用，使用电子经纬仪可以实现自动显示、自动记录和自动传输数据的功能，十分方便快捷。电子经纬仪是在光学经纬仪的基础上发展而来的，较之于光学经纬仪，光电技术的运用，可以使得电子经纬仪通过输出端口的数字显示直接输出测量结果，使得测量工作由传统人工化向自动化发展迈进。

（2）全站仪：传统的测量方式是使用2+1维测量的形式，这种方式测量精度不高、面对复杂的环境很难实现全方位测量，而全站仪的应用很好的解决了这些问题，用全站仪测绘，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。

（3）近景摄影测量：近景摄影测量是一种以数字信息、数字影像技术以及自控技术为基础，实现对近物距目标物立体影像摄取的现代测量手段。它的特点是，被测目标距离较近，一般在三百米以内；测量信息的获取较为迅速，如果不受外界因素干扰，可瞬间实现；测量的可靠性及准确度也大大提高，这些特性使得近景摄影测量在国防建设、科研、重要工程的变形、自动生产线监测、炮口冲击波等量测方面广泛应用。

（4）三维激光扫描仪：三维激光扫描仪也是目前三维测绘技术应用的一种测量仪器，其发展起步较晚，但更加先进、高效，它主要通过高速激光发射器发出激光束来实现对被测物体三维坐标值的测量，由于激光独特的性能优势使得三维激光扫描仪具有超高速扫描、超长距离测量、高精度数据获得以及不受水准面精度影响等优点。

3.工程测量与三维测绘技术的发展前景展望

3.1工程测量技术的发展前景

工程测量技术的发展已经取得了很大的进步，随着我国经济发展的进一步加快，行业发展不断向自动化、集成化和智能化迈进，工程测量技术必将迎来巨大的发展前景。

（1）精密化、大型化：随着经济与科技的向前发展，工程建设逐渐呈多样化、大型化，且对工程技术以及工程质量要求进一步提高，为保证工程建设的安全和质量，就必须确保工程测量的精密性，因此就需要采用高精度的方式进行测量，使得工程测量技术向特种精密工程测量和工业测结合发展，从而迈向精密化、大型化的发展趋势，相信在工业和其他领域高标准的要求和推动下，精密工程测量必将得到飞速发展。

（2）有静态测量向动态测量发展：随着工程建设难度和力度进一步加大，对工程测量的要求也在不断变化，传统的静态测量已不能满足现代化建设的要求，这就使得工程测量必然向动态化转变，其中激光测量技术已经实现了由静态向动态的转变。激光测量技术通过采用高速激光扫描测量的方式，快速获取被测空间对象表面的三维坐标数据，实现从静态的点测量到动态的实时跟踪测量，最后实现三维立体测量。由于激光束的特有性能，使得激光测量具有快速性、非接触性、穿透性，主动性、数字化等优点，会成为未来工程测量技术发展的主要方向。

（3）卫星导航定位技术：卫星定位和全站仪集成技术在3D测量技术中得到的广泛应用，同时也是工程测量技术未来发展的一个重点。传统测量技术各方面的限制因素态度，不能保证精确度，并且在一些环境复杂的情况下很难发挥其应有的作用，而卫星导航定位技术不需要地面进行控制，在不受到遮蔽的情况下，能快递的进行测量，并且对于温度、气候等因素表现出良好的抗干扰性，因此，卫星导航定位技术改变了传统测绘技术所不能弥补的缺点，会得到广泛应用。

3.2三维测绘技术的发展前景

现阶段的工程测量技术的应用，主要都体现在三维测绘技术方面，三维测绘技术的发展和应用为工程测量提供了重要保证，是现阶段工程测量发展的主导技术。

（1）测量技术与定位技术精密结合：未来的三维工程测绘将更趋向于全方位立体式测量，并由静态向动态发展，采用与高精度空间定位技术相结合的发展趋势可以快速实现这一要求，特别是GPS技术应用以来，三维测绘逐步从静态测量发展到动态测量，作用范围从地球局部区域扩展到全球区域，研究对象从地球表面几何形态深入到地球内部物理结构，应用大地测量技术对地壳运动和海平面变化进行精确监测和研究，及时对因环境变化而产生的自然灾害做出精确预报将受到普遍的重视。

数字信息化发展趋势：随着科技与经济大的快速发展，三维测绘技术会逐步向数字信息化测绘发展。数字信息化测绘是在网络环境下，充分利用空间技术和信息技术，实现快速灵活地为社会经济提供地理信息综合服务的一种现代化测绘模式，它是继传统测绘和数字化测绘后，测绘发展的一个新阶段，它具有数据获取实时化、数据处理自动化、信息服务网络化、信息应用社会化等特征，在这样的形势下，三维测绘技术会逐渐向着高科技和数字化方向发展。

（3）“3S”技术发展前景广阔：“3S”技术即GPS、GIS、RS，其中GPS技术可以提供准确的目标空间位置，便于工程建设的准确定位；GIS技术主要便于建立多源数据信息模型，建立工程项目信息管理系统，综合管理工程建设项目的设计、沉降监测、开采以及矿区土地复垦和环境评估，对多种来源的时空数据综合考虑、处理和实施集成化与动态管理；RS技术主要是进行矿区地形图测绘工作，开展土地资源调查、矿区生态环境和地质灾害调查等。“3S”技术是当前国内外工程测量技术发展的重要趋势，三种技术在功能上相互补充，只有建立一个统一的平台，让他们充分发挥优势，才能实现工程测量的精准性。

4.结束语

工程建设离不开测绘技术，工程测量与三维测绘技术在工程建设中具有十分重要的作用，因此，研究工程测量技术，并对工程测量中的主导技术三维测绘技术进行深入探究，显得十分必要，随着三维测绘技术在工程测量中的深入发展与应用，工程测量将变得更加数字化、自动化和信息化，对工程建设的发展具有重大而又深远的意义。

参考文献：

[1]刘永裕，许芹.我国工程测量技术发展现状与发展趋势.中国科学技术，2013（19）.

[2]刘玉兰、张维意.浅析我国三维测绘技术的发展.测绘技术，2012（36）.

[3]张瑾丰、刘兰芝.GIS技术在三维测绘技术中的应用[J].科技风尚，2011（18）.

5.2安装连接件的施工技术

连接件具有的施工质量将直接影响整个后需安装实际的施工质量，首先需要在安装进行前对使用的连接件进行相关质量的检验，查看整个连接件使用的型号以及种类能否满足安装设计的使用要求，一旦预埋件出现了任何的位置偏差，都需要及时进行相应的纠偏处理。如果使用后锚进行处理，需要首先安装竖料，其次对连接件进行调平的工作，保证竖料最终的平整度能够达到规范的具体要求。进行焊接工作，首先需要保证焊接具有饱满连续的特性，并敲掉焊接过程中产生的焊渣，在验收结束以后，进行相应的防腐处理。

5.3龙骨具体的施工技术

按照设计图纸具体的位置，将使用的竖骨料安装在连接件之间，在接触面上安装上防腐蚀垫片，利用连接螺栓进行加固，需求特别注意的是控制好具体的调平以及垂直度。立柱之间进行的连接可以利用焊接的基本形式，还可以使用插接件的形式。等到安装龙骨结束以后做好整体的调平工作，一般情况下，水平方向上不能少于三根，同时竖直方向上不能少于两根。同时保证两根立柱之间具有的高度差在3mm以下，属于同一层的立柱保持高度差在5mm左右。

5.4安装玻璃的施工技术

在准备安装玻璃前，首先对整个幕墙具体的结构龙骨以及横梁具体的高度和垂直度都要进行非常详细的检查，尤其是对具体安装孔位进行的检查工作，保证满足设计规定的具体要求。其次，对钢槽内外残留的大量垃圾进行及时的清理，清洁玻璃上留在的各种灰尘，对使用的玻璃标记上编号，从而与钢槽完成吻合。在整个安装的过程中，需要及时调整玻璃的具体位置，保证安装玻璃的偏差在允许的范围之内。完成所有玻璃的安装工作后，检查玻璃幕墙整体的平整程度，如果符合设计的要求及时打胶。

6、结束语

总之，随着我国城市建设现代化水平的不断提高，玻璃幕墙技术势必迎来更大的发展空间。建筑装饰企业要牢牢把握这个有利时机，秉持科学设计的理念，在满足现场实际情况和硬性条件的基础上，充分发挥设计者的创造能力，实现技术性和装饰性的最优化。同时，要加强施工管理，严格规范施工，确保玻璃幕墙施工质量安全。

参考文献：

[1]刘万闻.玻璃幕墙设计中应注意的几个问题[J].中国新技术新产品，2010（08）.

[2]周海地.高层建筑玻璃幕墙设计与施工分析[J].企业技术开发，2014，24：156-157.

[3]王静，曹雪松.节能型玻璃幕墙的设计与施工[J].工程建设与计，2012（05）.

[4]魏诚亮.玻璃幕墙施工质量控制及安装技术[J].门窗，2014，09：15-16.

作者简介：

宋卫华（1979年-）男，汉族，籍贯：江西余干，学位：本科，研究方向：幕墙设计与施工。

3．3单体别墅

别墅是居住单体设计的亮点，坐落在最具优势的地理位置，由于整个地块位于山势起伏的丘陵地带，别墅的位置紧临水面。每一户均面朝湖泊。为尊重自然原貌，花园充分利用坡地的自然条件，将别墅设计成二层入户，大大增加了户型的变化和趣味。在较大的别墅中，两层高的客厅和餐厅从首层贯穿到入户的二层，将人流的视线直接引入主要活动空间。“十”字型的水面交通，既分隔开入户空间和居室空间，又形成与首层客厅相互交流的平台，并且是入户直接通向户前临水花园的步廊。在较小的别墅中，入户层灵活的三厅成为鲜明的趣味特色。在小别墅中也设置了南向直接进入临水小院的旋转楼梯。

在别墅内，我们还精心设计了首层屋前、屋后的小院，这种设计不仅增加了业主的生活空间，也增加了业主同左邻右舍交流的机会。同时，墅中“卧室进首层”的设计让老人和小孩能够有更轻松的生活环境。

3．4立面设计

在体型立面设计中，依然贯彻着情景设计的原则。建筑中多处用到体块与板片的穿插，利用材质的变化区分，形成体块与体块之间、面与面之间的变化。建筑的细部是体现建筑风格的重要环节，在这些居住单体设计中对建筑细部也做了着重的处理，例如，玻璃小雨篷、金属栏杆等。

本地区酸雾、酸雨对外墙材料造成侵蚀。玻璃和钢是现代建筑常用的材料，小范围的应用起到了良好的点睛作用。在色彩方面，建筑的总体色调被设计为白色，在绿色的材料及色彩设计上，本着居住建筑的外墙材料应该体现出舒适、优雅的风格特点，经过特殊处理的木质饰面和面砖无疑是非常好的选择。局部辅以跳花面砖的暖黄色调，配合上绿色的小院和情景露台，更加烘托出建筑的舒适宜人。

4、结束语

综上所述，给我最大的一个感触是山地别墅项目最大难点就是关于竖向高差的处理，在对于山地别墅建筑的处理上。我们基本上是采用了建筑垂直于等高线和建筑平行于等高线两种处理办法。建筑平行于等高线的时候，我们采用了底层架空或者在底层做车库化解高差的办法，建筑垂直于等高线的时候，我们则采用层层退台的手法来处理高差，取得了良好的效益。

的沉降在短期内趋向稳定，建筑物的地基变形得到了很好的控制。CFG桩复合地基施工工艺简单、工程造价低、经济效益明显，获得了很好的社会效益。

参考文献：

[1]曾裕平，吴明军.CFG桩-碎石桩复合地基处理方法[J].地基处理，2011（13）

[2]张永征.某工程CFG桩地基设计方案优选[J].山西建筑，2012（26）

[3]明志忠.高层建筑中CFG桩地基处理技术的应用探讨[J].建筑遗产，2013（11）

[4]阎明礼，张东刚.CFG桩复合地基技术及工程实践[M].北京：中国水利水电出版社，2001.

[5]邓飞，王琏.褥垫层技术在CFG桩复合地基中的应用[J].矿业工程，2004，（4）.

[6]白金星.CFG桩施工工艺及质量控制要点[J].科技情报开发与经济，2011（21）.

[7]孟秀英.CFG桩复合地基施工方法及问题探讨[J].山西建筑.2011（04）

作者简介：

吴海龙，1983年10月，男，汉族，广东省湛江市，大专，研究方向：建筑工程。