工程测量与三维测绘技术的发展探讨

张鑫鹏

北京天下图数据技术有限公司 北京 100083

摘 要：工程测量技术领域涉及的内容非常广泛，包括控制测量，数字化测图，工程施工测量，工程竣工测量，变形监测，城市测量，交通工程测量，管线测量等内容。随着测绘科学技术的快速发展，工程测量技术的发展也非常快，综合近几年的工程测量发展情况，预测未来，三维测绘技术将是未来工程测量科技发展有较大影响的核心技术。随着科技的进步，建筑行业的发展，工程测量领域也在不断发生变化革新。三维测绘技术作为测量技术的一种，将其应用到工程测量中，可以有效提升工程测量的质量，为建筑行业的施工提供帮助。

在现代化背景下，随着测绘技术快速发展，进一步推动了工程测量技术的进步。工程测量技术涵盖多种内容、多种领域，能够为不同项目建设、设计、安装、监测和运营管理提供有效服务。测量工作主要可以为工程提供基础设计图纸和数据信息，由此可以看出工程测量重要作用。此次研究中主要系统介绍了三维测绘技术在工程测量领域中的具体应用价值、三维测绘技术现状和未来发展趋势，希望能给相关人士提供有效参考。

关键词：工程测量；三维测绘；技术应用

绪 论

工程测量技术属于应用科学的主要组成部分，包括工程项目中的环境勘测、图纸设计、现场施工、工程管理以及竣工验收等各个环节测量任务，能够影响国防科技发展以及经济社会发展等各个领域，在改善民生、社会建设以及服务经济等方面发挥了重要作用，同时也承担了相应的责任。

一、工程测量领域中三维测绘技术的应用

当前，在工程测量领域中应用三维测绘技术，能够进一步符合三维视图设计要求，处于工程测量早期发展阶段，因为技术限制和影响，大部分工程都会选择2+1维地图形式，仅可以通过高空俯瞰地面的角度展示出工程状况和测量信息，无法直观展现出建筑立体构造和工程地貌。

为了改善上述问题，某些企业开始进行重复性工程测量工作，从多种角度入手，立足于工程不同部件构造和建筑结构。但因为测量内容较多，传统地图形式无法准确呈现出所有测量信息，其中部分信息真实性还需要进行深入考察，所以合理应用三维测绘技术可以有效改善相关技术难题，立足于三维角度立体、直观、全面呈现出工程现场施工状况，掌握建筑构造新式和不同工程部位施工状况。

广泛应用于工程测量领域当中，具体可以实施隧道地下工程结构测绘、基础地形测绘以及河道测绘、计算体积等工作。此外，联合三维测绘技术，还能够帮助技术人员准确测量建筑结构，创建虚拟模型，有效缩减人为因素对于测量数据和工程测绘的影响。应用测绘技术，有助于城市规划，随着城市建设发展，某些老城区呈现出不符合城市发展需求和城市规划不够合理等问题，或重新权责城市规划区。为此各级政府通常会针对旧城区制定搬迁、新建方案。

在图纸绘制和方案规划中借助三维测绘技术，能够对目标城区内建筑物、障碍物、河流走向、地势地貌等信息进行快速精准测量，为编制城市规划方案提供有效参考信息。而技术人员还可以在原有设计图纸基础上实施三维测绘，快速完成图纸绘制，突出技术优势和设计直观性。在分析过三维技术在工程测量领域中的应用价值后，继续分析目前诞生的其他类型三维测绘技术。

二、三维测绘技术发展现状

1. 1. 三维激光扫描技术

涵盖三维激光扫描装置和各种配套软件构成，拥有自动化、水平高、无接触、测量精度高以及测绘效率高等优势，主要是以高速激光测量扫描为主，能够快速得到工程测量区内不同点位对应三维空间坐标，随后在配套的软件和数据库内直接导入测得的三维空间数据信息，便能够开始针对测量对象合理创建三维影像模型。扫描装置参考激光测距原理，全面采集记录测量信息。随后针对创建模型合理复制相关数据点，将测量对象空间信息直观呈现出来，和传统模式下的测绘技术相比，三维激光扫描装置能够同步采集各种数据点云信息，并进行合理复制。

结合当前发展状况分析，三维激光扫描普遍应用于隧道工程、大型结构测量以及城市建筑测量工作当中。随着三维测量技术持续完善发展，相继展现出一种移动化形式，联系工程测量现实需求合理配置三维激光扫描装置，同时快速调整设备方向^[1]。

1. 2. 近景摄影测量技术

针对物距低于300米测量对象实施摄影测量作业时，技术人员可以选择近景摄影测量技术手段。比如在工程建设中，可以在施工现场合理安装对应型号测量摄影装置，对施工现场不同环节施工进展进行实施观察，全面检测工程不同造型结构和施工状况，随后针对拍摄测量图像信息实施有效的加工处理，准确展现对象形态尺寸和空间位置，该项过程同时也是近景摄影测量。工程测量领域内，相关测绘技术适用于较为复杂的条件环境，测量对象物体运动状态，同时在测量实践中不需要接触测量对象和摄影机装置，不会影响或干扰测量对象运行状态。和其他三维测绘技术相比，近景摄影测量技术形成了相对完善的软硬件配套设施，能够实时获取对象几何物理信息，同时兼具自控功能。

1. 3. 全景真三维影像技术

在信息时代背景下，全真三维影像技术体系持续完善发展，同时也成为工程测绘领域中的常用测绘技术，初步实现了远近景摄影测量技术和遥感技术的全面融合。在实际应用相关测量技术中，能够快速了解目标运动轨迹、几何信息以及物理信息，同时还能够以拍摄实景照片以及测量数据为基础，联系触觉反馈，准确把握工程区域现实状况，同时还可以在软件中直接绘制三维全景图，用户通过软件发送特定控制命令，便能够从不同距离、方向和角度对目标区域实施观测。

三、三维测绘技术未来主要发展趋势分析

1.1三维测绘技术应用发展

随着时代发展，技术进步，工程测量的要求不断提升，将推动三维测绘技术的进一步发展。

而未来三维测绘技术主要发展趋势如下：创建三维地理信息系统，其属于兼具软硬系统支持以及能够实时采集地表地理空间数据信息、进行分析运算和数据传输的空间信息系统，也可以称为GIS系统。当前GIS系统普遍应用于点位三维坐标测量、工程变形测量以及地形测量等领域当中。此外，三维GIS系统不但具备分析运算、自动采集数据等基础功能，同时还具备高效测量、多维空间分析、可视化空间信息、直观化空间信息等优势。立足于发展角度分析，合理构建三维地理信息系统属于数字化和信息化背景下，三维测绘技术主流发展趋势，能够促进静态测绘朝着动态测绘方向发展，推动三维测绘技术集成化发展，有助于融合地理分析、地图视觉效果以及数据库操作等功能^[2]。

在未来发展中，三维测绘技术体系也将不断完善发展，尽管在三维测绘技术诞生后便广泛应用于工程测量领域，但其属于一种全新技术，于实践操作中，普遍存在理论支持不足、技术标注模糊等问题，无法为工程测量实施提供有效参考，工作人员无法准确判断测量结果准确性和规范性，影响三维测绘效能。针对该种现象需要根据三维测绘技术现实应用状况，参考国外先进技术标注，结合我国现实发展状况以及不同工程测量要求，促进三维测绘技术体系持续规范发展，比如针对相关工艺技术的操作步骤、操作流程、操作要点和数据进行全面评估，扩大三维测绘研发力度，能够帮助合理克服技术难点，促进配套软硬件系统实现有序发展。

1.2、2+1测量与三维测量共存状态

未来发展中，将会呈现出2+1维测量以及三维测量共存状态。立足于理论视角分析，和2+1维测量手段相比，三维检测在实际应用中优势十分突出，而在测量作业实践中，部分企业因为人员专业素养和测绘成本过高、设备采购成本较高等方面的影响，依然会选择传统测绘技术，由此可以看出三维测绘技术无法彻底取代传统2+1维测量技术。为此当前，相关部门需要进一步强化三维测绘技术研发和应用，处于特定条件下，灵活选择2+1维方式对测量系统实施运行调控，再把建设成本限制在相应范围后。比如，选择2+1维测量系统针对路面横断面水平线实施测量，测量承重墙等。

结 论：综上所述，随着新时代工程数量的持续增加以及社会经济快速发展，多种工程建设越加复杂，技术要求也更为精准。为了顺利采用三维测绘实现工程测量的目标，必须把三维测绘技术应用基础打牢。在未来的工程测量领域发展中，三维测绘会朝着自动化、网络化、数字化和科学化的方向持续发展，为工程建设领域保驾护航。

参考文献

[1]叶勇.研究三维测绘技术与工程测量技术的应用与发展[J]。低碳世界,2021,11(03):74-75。

[2]刘中伟.三维测绘技术与工程测量技术的应用与发展[J]。工程技术研究,2019,4(14):117-118。

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