工程测量与三维测绘技术的发展

工程测量与三维测绘技术的发展

黑龙江龙煤地质勘探有限公司黑龙江鹤岗154100

摘要:工程测量是一门应用性非的强的学科,其所研究的对象主要是工程建设过程中的各种测量理论和方法,直接服务于国民经济发展。现代工程测量中的三维测绘技术应用,对于工程建设起到了非常重要的作用。本文将对三维测绘技术现状、三维测绘技术在现代工程测量中的应用进行分析分析,并在此基础上就三维测绘技术的未来发展情况,谈一下自己的观点和认识,以供参考。

关键词:工程测量;三维测绘技术;应用;发展

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;同时,测量数据信息管理也讲朝着标准化、科学化以及规格化方向发展;而工程测量数据的传播与适用将朝着多元化、网络化以及社会化方向发展。

一、工程测量概述

所谓的工程测量主要指的是在工程施工建设的过程中发挥的勘测、设计、施工管理等多个阶段综合运用的现代化测量理论、方法以及设备的总称。传统的工程测量技术主要是应用于建筑、水利、矿山等部门的施工模式,它通常就包含测量和放样两部分内容。而现代化测量技术的发展则改变了这一模式,形成了以动态、静态为一体的综合性建筑模式,且整个施工流程、施工理念也发生了本质变化,其已经广泛的应用在城市规划、土地资源的利用、房地产经营、交通规划等多个领域的工作当中。

二、三维测绘技术现状分析

对于三维测量仪器而言,目前常见的是卫星定位测量系统、摄影测量仪器、全站仪、三维激光扫描仪以及关节臂三坐标量测仪和激光跟踪仪。其中,前三种测量仪器均为我们日常工程测量中所熟知和常用的量仪器,而三维激光扫描技术则是近年来新出现的三维测绘仪器,以上测绘仪器分析如下:

2.1三维激光扫描仪

对于三维激光扫描仪而言,实际上它是近年来才出现的三维测量新仪器。该种仪器扫描速度非常的快,而且点位精度相对较高、点密度也非常的高,因此应用普及速度较快。实践中可以看到,这种仪器设备通常不依赖水准面,而且受大地水准面精度影响也非常的小。

2.2卫星定位测量系统

对于卫星定位系统而言,其点位坐标是地心直角坐标系中的三维坐标,同时也是真正的三维测量,而且其测量精度非常的高,尤其是双频GPS点差分测量精度可达到毫米级。实践中需要注意的是一种错误操作方法,即将卫星定位结果转换至大地坐标系之中,使之与传统的三维测量结果对比,则差值一定会非常的大。之所以会出现这一问题,主要原因在于三维测量受大地水准面影响,其精度会受到不同程度的影响。

2.3全站仪

对于全站仪而言,其作为一个相对标准的三维测量仪器,可同时对距离、角度进行准确测量,而且全站仪具有如下几个方面的特征。可以自动显示、计算出相关数据信息;存在着多种数据信息的记录储存方式;可实现水平角、垂直角的自动补偿。在2+1维测量中,基准面是水准面,测量结果会受到大地水准面精度的影响。

三、三维测绘技术在工程测量中的有效应用

所谓三维测绘,实际上是测量目标空间的三维坐标,通过三维目标形状、位置以及空间姿态的确定,对目标实行三维重建,并将其真实地再现在计算机上。目前来看,国内现行的测绘技术均基于三维理论测量体系。其中二维确定目标平面位置,一维对目标高程进行确定。

在工程设计过程中,三维工程测量技术已经基本形成和应用,三维CAD软件的普及率也非常的高。工程测量、设计过程中,要求在现状图基础上进行,因此现状图即三维图,工程测量中的三维测绘技术应用时必不可少的。对于工程施工而言,其过程中存在着很多不确定性因素,而且很多施工环节非常的复杂,很难按照传统的施工模式、层层递进,由地面逐渐向空中施工。实际上他采用的是立体吊装式施工模式,比如鸟巢、中央电视台以及国家大剧院等,在此过程中不可避免地需应用三维测绘技术。

作为三维测绘技术的一种,摄影测量技术在现代工程测量中的应用非常的广泛,摄影测量技术在市政、工程测绘领域中的应用更为普遍。对于摄影测量而言,由于高质量和高精度摄影测量仪器的生产研发,利用现代计算机网络技术,使得摄影测量技术可完全、实时获取测量物的三维空间信息数据,而无需接触物体,这在很大程度上有效地减少了户外作业的工作量,同时也有效地提高了测量精度和效率,能够提供更为丰富多样的测绘结果。在城市和工程大比例尺地形测绘、地籍测绘、公路、铁路以及长距离通讯和电力选线、描述被测物体状态、建筑物表形监测、文物保护和医学上异物定位中都起到了一般测量难以起到的作用,具有广泛的应用前景。由于全数字摄影测量工作站的出现。为摄影测量技术应用提供了新的技术手段和方法,该技术已在一些大中城市和大型工程勘察单位得以引进和应用。由于技术在摄影中的应用,大量减少并加快了野外控制点联测工作,大大提高了航测成图的效率与效益,使得工程摄影测量向自动化、数字化方向迈进。

四、三维测绘技术未来发展前景展望

(1)21世纪初是实现地图生产为主向地理信息服务为主的转变阶段,即向信息化测绘发展的阶段。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,三维测绘技术正向着高科技和数字化方向发展,其中“3S”技术是现代三维测绘技术的代表。“3S”是全球卫星定位系统(GPS)、遥感(RS)和地理信息系统(GIS)的合称。

(2)大地测量自采用快速高精度空间定位技术,特别是GPS技术以来,逐步从静态大地测量发展到动态大地测量,作用范围从地球局部区域扩展到全球,研究对象从地球表面几何形态深入到研究地球内部物理结构及其动力学机制,传统大地测量理论和技术将产生重大变革。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。

(3)地理信息系统已在某些专业已经从实验阶段进入了市场推广阶段,即GIS系统已经面向市场,被广泛应用。计算机技术和通讯技术的迅速发展,使GIS向多样化和分布式处理迈进。在侧重信息存储、数据库建立、查询检索、统计分析和自动制图等基本功能的基础上,GIS逐步进入开发分析、评价、预测、决策支持模型以及增加智能化功能的发展阶段。光盘存储技术、可视化技术、多媒体技术在GIS中的应用也日益引人注目。

结语

总而言之,实践中可以看到,依托于先进计算机网络技术的数字工程建设需较长时间的完善与改进,而且会随着现代三维测绘技术在工程测量中的应用不断增大器范围,并最终会走向工程测量的自动化、数字化以及信息化和智能化道路。

参考文献:

[1]刘玉兰、张维意.浅析我国三维测绘技术的发展.测绘技术,2012,55(36):l01一104.

[2]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,2011,102(18):203-204.

[3]黄强,范东明,冯远,范晓燕.AutoCAD三维立体图测绘技术及数据处理[J].工程勘察,2010(12).

[4]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,2011,25(19):115-116.

[5]王荣杰.刍议现代工程测量技术的应用与发展[J].城市建设理论研究(电子版),2012(11).

标签:;  ;  ;  

工程测量与三维测绘技术的发展
下载Doc文档

猜你喜欢