浅析测绘新技术在建筑工程测量中的应用探讨
时间：2023-06-03 22:00:05 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
肖秋敏
汕头市潮阳区自然资源测绘队 广东 汕头 515100
现代建筑工程建设面临更为严格的标准与要求，作为工程建设过程中不可或缺的技术手段，工程测量能否有效开展直接影响到建筑工程建设成效。若工程测量出现误差或问题，轻则导致建筑工程工期延误并增大成本，重则因质量问题出现威胁到民众安全。随着我国工程技术的持续创新发展，建筑工程测量领域中测绘新技术得到广泛应用，可在加强测量结果精准度控制的同时，通过简化测量流程、降低数据计算工作强度来提升测量有效性。正因此，探讨建筑工程测量中测绘新技术的应用，对助力我国建筑工程事业的高质量发展有着重要影响。
1.1 有助于提升工程测量效率
在建筑工程测量作业中融合应用GIS、遥感等测绘新技术，可利用数据化、信息化的形式来取代传统人工测量模式，在减少人员工作强度的同时，促进工程测量效率的显著提升[1]。受到环境恶劣、结构复杂等方面的影响，使得工程测量作业开展难度增大，特别是当建筑项目存在于山林、野外等区域时，无法单纯依靠人工完成工程测量，难以保证其测量结果符合预期精准性、合理性要求。而得益于测绘新技术的应用，可利用专用设备来取代人工测量，降低周围环境问题对工程测量造成的影响，并保证工程测量高效率开展。
1.2 有助于提升信息处理能力
随着我国科学技术的创新发展，促使建筑工程测量领域逐渐朝着信息化、智能化、自动化的方向持续发展。通过在工程测量中有效融合测绘新技术，可借助信息化手段来实现测绘数据、信息的全面采集与整理，并为工程测量的有效开展打下基础支撑。相较于人工测量模式而言，测绘新技术应用可做到对测量图像信息进行自动化采集、存储、加工以及分享，确保采集信息得到最大化利用[2]。同时，工程测量期间数据信息交换的实现可以测绘新技术为载体，避免因处理不到位影响到测量数据信息作用的体现。另外，测绘新技术的合理应用能够为测绘数据信息的高效处理提供技术支撑，确保测量期间采集的数据信息能够在短时间内有效处理，为后续建筑工程建设提供参考。
1.3 有助于促进工程测量发展
随着诸多测绘新技术的广泛应用，促使工程测量领域呈现出创新发展态势，能够在拓展工程测量范围的同时，进一步推进工程测量领域朝着智能化、自动化、数字化的方向持续迈进[3]。在实际建筑工程测量过程中，测绘新技术的应用为工程测绘内容形式、组织结构的转变与改革提供支撑，规避传统测量手段应用产生的负面影响，并通过工作机制优化为工程测量的高水平开展提供保障。另外，得益于测绘信息技术的融合应用，促使工程测量的完整性、专业性、精准性显著提升，通过技术手段创新来促进建筑工程测量领域的创新发展[4]。
2.1 无人机测绘技术
随着无人机购买与维护成本的持续降低，促使无人机测绘技术在建筑工程测量领域得到有效应用，相较于传统测绘技术而言，无人机测绘技术应用在测量效率、工作量缩减、测量范围等方面存在显著优势。分析无人机测绘的特点，主要是以数字文件为载体进行飞行轨迹数据的采集与存储，并以链路为渠道将数据信息传输至地面控制站或移动终端中[5]。实际测量期间相关人员可借助外部软件，以建筑工程测量要求为依据进行航电路线的创建，结合对差分GPS接收器的合理设置，可在3D飞行轨迹预设的前提下，实现在测量期间对多个航点进行自动跟踪与测量。检测人员可结合工程测量需求进行无人机航点的自定义设置，并保证无人机测量时间、精准度设置符合预期标准。
建筑工程测量中无人机技术的应用，主要操作流程涉及到：（1）准备阶段检查无人机框架、电池、信号、螺旋桨、传感器等构件是否存在异常故障。（2）开启摄像装置并检查是否处于正常运行状态。（3）依据工程测量要求与标准进行无人机航路点的设定与上传。（4）选择符合无人机起飞要求的区域，并判断周围环境是否会对无人机控制产生负面影响。（5）开启无人机抬离地面，切换模式让无人机保持自主飞行状态[6]。无人机中会依照预设航路点自动飞行，并在达到各预设航路点时控制摄像设备运行（如图1）。若在某些因素的影响下导致无人机出现运行异常或故障，检测人员可通过手动干预来维持无人机运行状态。在所有航点全部拍摄完成后，通过模式切换让无人机自主返航。
图1 无人机测绘技术
对于无人机拍摄数据的处理，检测人员可以计算机为载体进行航拍图像的全部导入，在保证拍摄图像符合重叠要求的前提下，以Exif元数据为基准进行图像近似内部方向的确定。接着按相关要求进行图像照片的对齐排列，依托于几何图形构建来确定图像纹理。在上述步骤操作过程中，检测人员可结合实际情况选择合适的调整参数，以保证数据处理符合精准性要求。数据处理可以彩色点云的形式导出结果，并保证数字高程模型的构建有匹配的纹理。为进一步提升评估报告的精准性与客观性，需在各处理步骤进行地理参考。建筑工程土方开挖施工前，可借助无人机测量作业进行区域勘察测量，本文以某块土地为例进行无人机测量与实况测量技术进行结果比对，其中实况测量覆盖范围14320m2，测量期间制备、记录、评估处理所需时间超过660min，测量点数控制在350个左右，经计算得知点密度控制在0.02点/m2；
而无人机测量覆盖范围超过24900m2，制备、记录以及评估/处理时间控制在200min之内，点数控制超过2000000点，经计算得知点密度超过560点/m2，表面在建筑工程测量中无人机测量存在较大优势[7]。
此外，地理参考处理可划分为直接参考与间接参考两种形式，检测人员可视情况选择合适的地理参考形式。如直接地理参考适用于带有时间戳的飞行数据记录，即在测量期间保持GPS时间与内部摄像时间的同步，以WGS84格式为基准在Exif数据中进行图像曝光地理坐标的集成，将所有数据导入至PhotoScan中，实现图像外部方向有效调整。而间接地理参考适用于飞行前地面参照目标测量中。需保证此类目标能够在图像中精准、清晰呈现。若目标无法作为数据的参照对象，可将井盖或道路标记等现有特征作为参考目标，并合理采用测速测量、差分GPS来提升测量精准性。
2.2 近景摄影测量技术
目前近景摄影测量技术多应用于建筑工程竣工验收测量中，通过摄影获取测量数据信息，基于数据信息处理为被摄目标大小、运动状态、形状等参数的分析提供参考[8]。纵观当前建筑工程测量中近景摄影技术应用，主要特点表现为：
（1）测量期间对于目标绝对位置无硬性要求，以目标物大小、形状作为主要测量目标。
（2）目标物测定精度控制、摄影机与被摄目标间距控制、目标物大小等方面存在较大差异。
（3）可依据特定目标来确定对应的控制方法与空间坐标系，并结合相对控制的应用来提升测量精度。
（4）测量前对于控制点的布局，有相对严格且特殊的要求，并借助人工形式进行待定点与控制点的标识，可通过优化调整来降低系统误差。
正因近景摄影技术的特点鲜明、独特，使得该技术在建筑工程测量作业中具备以下优势：第一，可实现对测量工具的灵活使用。量测媒介和工具选择是否合理直接影响到下近景摄影测量技术的应用效果，而在实际测量过程中，近景摄影测量对于摄像设备并无特殊要求，高精度量测相机、数码相机乃至胶片相机均可作为测量主设备[9]。换言之，在测量作业期间相关人员无需对摄影方法加以控制，可通过实施些许必要测量控制手段即可实现对测绘资料的全面获取。第二，数据信息采集相对简便。即使工程测量期间检测人员采用普通数码相机，同样可保证其数据传输、保存等符合测量要求。第三，近景摄影测量多样性。受到前期数据采集、计算软件选择多样性的使用，使得检测人员可获取多样化的数据测量结果，可在按规定控制测量精准度的前提下，通过选择不同角度、层次来获取多种结果。
分析近景摄影技术应用于建筑工程测量的作业流程，具体分为摄影阶段、后期处理阶段。其中摄影阶段主要是依据测量要求制定科学摄影方案，以保证摄影基线布设符合预期要求。在测量成本、建筑主体间距控制等因素的影响下，使得非量测相机成为近景摄影技术的主要设备。在实际测量期间，测量人员仅需对被测目标不同方位利用数码相机进行摄影即可，以保证数据信息的获取符合竣工资料编制要求。对于后期处理阶段而言，要求人员在布设摄像基线时充分考虑到生产周期、成果精度控制等方面要求，基于对相关软件的合理应用，辅以竣工测绘资料进行测量成果的提供。接着将现有资料与摄影数据进行有机结合，在保持比例统一的前提下进行数字影像地物与资料数字线划图的重合，然后以测绘软件为载体，按照相关测量要求重新构图，以保证竣工资料的编制契合竣工验收要求。
2.3 GIS技术
现阶段建筑工程测量中GIS技术的应用较为常见，从某种角度而言，GIS技术是多个学科知识与技术领域的集成，如GIS技术的实现涉及到对环境科学、测绘遥感科学、空间科学等学科的融合，可在测量期间做到对数据信息的全面采集，并依托于数据库的构建实现对数据信息的有效存储与管理，以此为空间提示、预测预报以及辅助决策等工作开展提供科学支撑。在实际工程测量作业过程中，GIS技术在图形显示、数据库存量等方面存在显著优势。相关人员可参照相关要求标准进行数据信息的有效存储与处理，以保证工程测量的成图效率不受数据信息的影响。
2.4 三维测绘技术及3D模型
三维测绘技术在我国建筑工程测量中得到广泛应用，可在保证测量符合精度控制要求的同时，通过转变测绘模式来促进工程测量效率的显著提升。得益于科学技术的创新发展，促使该技术在我国多个领域行业中得到有效应用。在实际工程测量作业中，该技术涉及到对电子经纬仪、计算机系统的应用，将测量采集的数据信息传输至信息系统，系统分析处理后生成建筑工程测量报告，以此为工程建设、管理决策的制定提供科学参考[10]。而3D模型在建筑工程测量中的应用，主要是借助三维激光扫描技术来实现对虚拟模型的建构，以不接触被测对象为前提，借助专用设备对建筑物进行扫描量测。作为建筑工测绘新兴技术中的一种，三维激光扫描技术诞生于上世纪90年代，随着技术的不断变革、创新，目前在诸多领域行业中发挥着至关重要的作用。在实际测量期间，该技术应用主要是对构筑物进行高速激光扫描测量，基于对建筑坐标、颜色、反射率等信息的确定，生成与实物建筑等比例的三维点云模型，且具备真彩色的特点，不仅能够为后续人员分析提供参考，亦可作为建筑工程质量把控的重要数据支撑。需注意，三维激光扫描技术应用同样存在一定缺陷，如在计时模式、激光发射方式、处理软件差异的影响下，极易导致建筑最终测量测绘结果出现一定偏差。所以，需在严格把控各操作环节的前提下，进一步提升建筑工程测量中三维激光扫描技术应用的规范性，以保障实时数据、点云信息的系统负荷精度控制要求，并为后续竣工验收工作开展提供支撑。
综上所述，工程测量水平与建筑工程建设质量控制之间存在密切关联，亦对工程建设效率、成本控制有着直接影响。为避免因工程测量不到位影响到建筑工程施工的顺利开展，要求测绘单位需重视对测绘新技术的有效引进与应用，明确认知工程测量中测绘新技术的应用优势。以建筑工程测量要求、标准的分析为前提，合理将GIS、无人机、三维激光扫描、近景摄影测量等技术应用于工程测量中，进而在促进工程测量高质量开展的同时，确保测量数据结果符合预期精度要求，并为工程测量高效率开展提供支撑，最大化发挥出工程测量在建筑工程建设中的作用与价值。
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