数字化测量技术在工程测量中的应用

期刊: 环球科学 2023年第13期 DOI: PDF下载

张炜

泗阳方圆测绘有限公司,江苏 泗阳 223700

摘要

工程测量是指在工程建设过程中,对工程设计图纸上的各种数据和要求进行实地测量和控制的一项技术活动。工程测量的目的是为了保证工程建设的质量、进度和安全,以及合理利用资源和保护环境。工程测量涉及到多种测量方法和仪器,其中数字化测量技术是近年来发展迅速的一种新型测量技术,它具有高效、精确、可视化、智能化等特点,为工程测量提供了强大的技术支持。本文中笔者阐述了数字化测量技术在工程测量中应用的关键意义,并提出具体策略,为相关人员提供参考,


关键词

数字化;测量技术;工程测量;应用

正文


一、数字化测量技术在工程测量中应用的关键意义

(一)提高了工程测量的效率和质量

数字化测量技术可以大大减少人为因素的影响,提高测量数据的准确性和可靠性。同时,数字化测量技术可以实现快速的数据采集、传输和处理,缩短了工程测量的周期,节省了人力和物力资源。

(二)丰富了工程测量的内容和形式

数字化测量技术可以对工程对象进行全方位、多角度、多尺度的观测和表达,生成高清晰度、高精度、高真实性的图像和模型,为工程设计、施工和管理提供了更多的信息和参考[1]

(三)扩展了工程测量的应用范围和领域

数字化测量技术可以适应各种复杂和特殊的工程环境和条件,如高空、地下、水下、夜间等,可以完成传统测量方法难以完成或无法完成的任务,如大型建筑物的变形监测、隧道和桥梁的精密控制、地震灾害的评估等。

(四)促进了工程测量与其他学科的交叉和融合

数字化测量技术与计算机科学、通信技术、人工智能等相关学科有着紧密的联系和互动,它们相互促进,相互借鉴,相互融合,形成了一种新型的综合性科学。

举例说明:

数字摄影测量是指利用数码相机或无人机拍摄工程对象的照片,并通过计算机软件进行图像处理和分析,从而获取工程对象的位置、形状、尺寸等信息的一种方法。数字摄影测量可以实现对大面积地形或建筑物的快速拓扑或立体成像,为土方计算、设计优化等提供依据。例如,在某高速公路项目中,采用无人机搭载数码相机进行路线和桥梁的数字摄影测量,获得了高分辨率的正射影像和三维模型,为工程设计和施工提供了准确的数据和图形[2]

数字激光扫描是指利用激光发射器向工程对象发射激光束,并接收反射回来的激光信号,通过计算机软件进行数据处理和分析,从而获取工程对象的三维坐标和属性信息的一种方法。数字激光扫描可以实现对工程对象的高密度、高精度、高真实性的三维重建,为工程检测、评估、保护等提供支持。例如,在某古建筑保护项目中,采用数字激光扫描对古建筑进行了全面的三维测量,生成了精确的三维模型和图纸,为古建筑的修复和展示提供了科学的依据。

二、数字化测量技术在工程测量中应用的基本原则

(一)以数字化数据为基础,实现测量数据的快速采集、传输、处理和存储

数字化测量技术要求使用数字化设备,如电子经纬仪、全站仪、GPS、激光扫描仪等,来采集测量数据,并通过无线通讯或数据线将数据传输到计算机或移动终端,进行数据处理和存储。这样可以提高测量效率,减少人为误差,方便数据管理和共享。

(二)以数字化模型为核心,实现测量结果的三维可视化和分析

数字化测量技术要求使用数字化模型,如点云模型、三维实体模型、数字地形模型等,来表示测量结果,并通过三维可视化软件,如AutoCAD、ArcGIS、SketchUp等,来展示和分析测量结果。这样可以提高测量精度,增强测量效果,满足多种应用需求[3]

(三)以数字化标准为规范,实现测量质量的统一和控制

数字化测量技术要求遵循数字化标准,如国家标准、行业标准、企业标准等,来规范测量过程和结果。这样可以保证测量质量,促进测量技术的发展和创新。

三、数字化测量技术在工程测量中应用的具体策略

(一)利用无人机进行航空摄影测量

无人机是一种小型、灵活、低成本的航空平台,可以搭载高分辨率的相机或激光雷达,进行高效的航空摄影测量。无人机可以在复杂的地形和环境下飞行,获取高质量的影像或点云数据,从而实现工程测量的快速、准确和全面。例如,在道路工程中,无人机可以用于道路线形、纵断面、横断面、路基宽度等参数的测量,在桥梁工程中,无人机可以用于桥墩、桥台、桥面等部位的测量,在建筑工程中,无人机可以用于建筑物的外形、高度、平面等参数的测量[4]

(二)利用三维激光扫描仪进行三维实景建模

三维激光扫描仪是一种利用激光束对目标进行扫描,获取目标表面的三维坐标点的仪器。三维激光扫描仪可以实现对工程对象的高精度、高密度和高速度的三维数据采集,从而生成与实际场景完全一致的三维实景模型。三维实景模型可以用于工程设计、施工、监理、验收等各个阶段,提供直观和准确的参考信息。例如,在隧道工程中,三维激光扫描仪可以用于隧道断面形状、尺寸、偏差等参数的测量,在水利工程中,三维激光扫描仪可以用于水坝表面裂缝、变形等缺陷的检测,在文物保护工程中,三维激光扫描仪可以用于文物表面纹理、颜色等特征的记录。

(三)利用全站仪进行智能化控制网布设

全站仪是一种集角度测量、距离测量和数据处理于一体的多功能仪器。全站仪可以实现对控制网点的自动识别、定位和观测,从而提高控制网布设的效率和精度。全站仪还可以与计算机或移动设备相连,实现控制网数据的实时传输和处理,从而提高控制网数据的可靠性和可用性[5]。例如,在大型建筑群工程中,全站仪可以用于建筑物之间的相对位置关系和高差关系的测定,在地铁工程中,全站仪可以用于隧道轴线和轨道线路的控制,在管道工程中,全站仪可以用于管道走向和埋深的控制。

结束语:

总而言之,工程测量是工程建设的基础和保障,数字化测量技术是工程测量的重要发展方向。本文阐述了数字化测量技术在工程测量中应用的关键意义,并举了两个具体的例子,说明了数字化测量技术的优势和特点。数字化测量技术不仅为工程测量提供了新的方法和手段,也为工程建设带来了新的机遇和挑战。希望本文能够对读者有所启发和帮助。

参考文献:

[1] 王会玲.关于数字化测绘技术在工程测量中的应用简析[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术, 2022(7):4.

[2] 毛奎中.林均玲.GIS技术和数字化测绘技术在工程测量中的应用[J].乡镇企业导报, 2022(1):0178-0180.

[3] 寇记玮.现阶段数字化测绘技术在工程测量中的应用[J].测绘与勘探, 2022, 4(2):89-91.

[4] 江广领.工程测量中GIS技术与数字化测绘技术的应用[J].城镇建设, 2020.

[5] 张志诚.数字化测绘技术在工程测量中的应用分析[J].工程与管理科学, 2020, 2(3):16-18.


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