本文關(guān)鍵詞：工程測(cè)量與三維測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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工程測(cè)量與三維測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展探析

發(fā)布日期： 2015-01-08 發(fā)布：  

  2014年31期目錄       本期共收錄文章20篇

　　【摘要】為了跟上科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度，工程測(cè)量技術(shù)和測(cè)繪技術(shù)都得到了較快的發(fā)展，越來越多的先進(jìn)技術(shù)被運(yùn)用到工程測(cè)量中。隨著工程建設(shè)的不斷增多，對(duì)工程測(cè)量的要求也在不斷提高，三維測(cè)繪技術(shù)的推廣和應(yīng)用，可以大大提高工程測(cè)量的水平，為工程建設(shè)提供大量真實(shí)的材料信息，為工程選址提供參考和依據(jù)，促進(jìn)工程建設(shè)的健康發(fā)展。本文主要對(duì)工程測(cè)量與三維測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行探析，并對(duì)三維測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)做出預(yù)測(cè)。
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　　【關(guān)鍵詞】工程測(cè)量；三維測(cè)繪技術(shù)；數(shù)字測(cè)繪；發(fā)展探析
　　一、 工程測(cè)量與三維測(cè)繪技術(shù)簡(jiǎn)析
　�。ㄒ唬� 工程測(cè)量
　　工程測(cè)量指的是工程建設(shè)在設(shè)計(jì)規(guī)劃、施工以及經(jīng)營(yíng)管理等階段所進(jìn)行的測(cè)量工作。在工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃階段，要求提供完整可靠的地形材料；在工程的施工階段，要按照規(guī)定的精度進(jìn)行定線放樣工作；在經(jīng)營(yíng)管理階段，要進(jìn)行建筑物的變形觀測(cè)，對(duì)建筑股的穩(wěn)定性進(jìn)行科學(xué)判斷，在保證工程質(zhì)量和安全使用的同時(shí)，也能夠?qū)υO(shè)計(jì)理論和施工方法的正確性進(jìn)行驗(yàn)證。工程測(cè)量的工作內(nèi)容比較廣泛，主要包括城市測(cè)量、鐵路和道路測(cè)量、輸電線路和輸油管道測(cè)量、工業(yè)建設(shè)設(shè)計(jì)測(cè)量等。
　�。ǘ� 三維測(cè)繪技術(shù)
　　三維測(cè)繪技術(shù)就是通過測(cè)量目標(biāo)的空間三維坐標(biāo)，確定三維目標(biāo)的空間位置、幾何形狀和空間姿態(tài)，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行三維重建并盡可能的真實(shí)在計(jì)算機(jī)上再現(xiàn)目標(biāo)的技術(shù)。從目前的情況來看，我國(guó)的三維測(cè)繪大多數(shù)都屬于2+1維理論建立起的三維測(cè)繪體系：具體是利用兩維確定目標(biāo)的平面位置，一維確定目標(biāo)的高度。
　　二、 幾種主要的三維測(cè)繪技術(shù)
　　（一） 三維激光掃描儀
　　三維激光掃描儀是一種新型的三維測(cè)量?jī)x器，它是根據(jù)激光測(cè)距的原理，利用高速激光發(fā)射器在瞬間內(nèi)測(cè)量出目標(biāo)的三維坐標(biāo)值。三維激光掃描儀具有便于攜帶、高速掃描、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、不受大地水平面精度制約的特點(diǎn)。
　�。ǘ� 電子經(jīng)緯儀
　　電子經(jīng)緯儀可以自動(dòng)顯示、記錄和傳輸數(shù)據(jù)，它的出現(xiàn)是工程測(cè)量取得重大進(jìn)步的標(biāo)志和里程碑。電子經(jīng)緯儀和光學(xué)經(jīng)緯儀相比較，光學(xué)經(jīng)緯儀采用的是光電技術(shù)，數(shù)字端口可以直接輸出測(cè)量的結(jié)果。
　�。ㄈ� 近景攝影測(cè)量?jī)x
　　近景測(cè)量?jī)x主要包括半量測(cè)攝影機(jī)、格網(wǎng)量測(cè)攝影機(jī)、量測(cè)攝影機(jī)等，攝像的儀器有CCD相機(jī)、電視攝像機(jī)等。近景攝影測(cè)量?jī)x可以瞬間獲取大量信息，既可以適用于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的測(cè)量，也可以適用于惡劣環(huán)境下的測(cè)量。
　�。ㄋ模� 全站儀
　　全站儀是一種比較標(biāo)準(zhǔn)的三維測(cè)量?jī)x器，能夠同時(shí)對(duì)目標(biāo)的距離和角度進(jìn)行測(cè)量。全站儀具有比較圖書的特點(diǎn)：多種數(shù)據(jù)記錄和存儲(chǔ)方式；能夠自動(dòng)補(bǔ)償垂直角和水平角；可以自動(dòng)顯示和記錄數(shù)據(jù)等。
　　三、 三維測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用現(xiàn)狀
　　從我國(guó)目前的情況來看，基本上在工程測(cè)量中使用的測(cè)繪都是基于2+1維理論建立起來的測(cè)量體系：二維確定目標(biāo)的平面位置，一維確定目標(biāo)的高度。
　　（一） 問題的提出
　　2+1維測(cè)繪技術(shù)經(jīng)過較長(zhǎng)一段時(shí)期的發(fā)展和改進(jìn)，已經(jīng)達(dá)到了比較完善的程度，但是隨著社會(huì)進(jìn)程和科技發(fā)展速度的加快，2+1維測(cè)繪的成果已經(jīng)不能適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，逐漸在某些領(lǐng)域暴露出一些缺陷和不足，三維測(cè)繪技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展可以有效改善2+1維測(cè)量體系的不足，為城市規(guī)劃和工程規(guī)劃提供更好的服務(wù)。
　�。ǘ� 三維測(cè)繪的現(xiàn)狀
　　社會(huì)發(fā)展和工程建設(shè)的發(fā)展，迫切需要三維測(cè)繪技術(shù)的推廣和使用，雖然三維測(cè)繪技術(shù)從出現(xiàn)以后得到了迅速、較好的發(fā)展，但是其現(xiàn)狀還并不樂觀，存在發(fā)展很不平衡的情況。常見的三維測(cè)繪儀除了以上介紹的三維激光掃描儀、電子經(jīng)緯儀、近景攝影測(cè)量?jī)x、全站儀以外，還包括激光跟蹤儀、關(guān)節(jié)臂三維坐標(biāo)測(cè)量?jī)x、衛(wèi)星定位測(cè)量系統(tǒng)等。
　　（三） 三維測(cè)繪軟件的研發(fā)
　　從現(xiàn)在工程測(cè)量發(fā)展的實(shí)際情況來看，不論是大地控制的測(cè)量軟件，還是數(shù)字化的測(cè)量軟件，大都是基于2+1維系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展而來的。為了研發(fā)出更多的三維測(cè)繪軟件，更好的為工程測(cè)量服務(wù)，在提高工作效率、減少人工勞動(dòng)的同時(shí)，避免測(cè)量中可能出現(xiàn)的失誤，就要加大對(duì)三維測(cè)量軟件的研發(fā)力度。
　�。ㄋ模� 相關(guān)技術(shù)研究
　　與工程測(cè)量中三維測(cè)繪技術(shù)相關(guān)的技術(shù)主要有可視化技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)技術(shù)和地理信息系統(tǒng)等。
　　可視化技術(shù)是對(duì)人腦印象構(gòu)造的仿真技術(shù)，它可以把傳輸過程中的數(shù)據(jù)資料迅速轉(zhuǎn)換為圖像信息，并且能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行交互式的分析。
　　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是計(jì)算機(jī)繪圖領(lǐng)域的熱點(diǎn)，也是三維可是技術(shù)的主要技術(shù)來源，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看它可能會(huì)成為地理信息系統(tǒng)三維可視化的核心。
　　網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上逐步建立起來的，正是在這種技術(shù)的基礎(chǔ)之上，，三維測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展才能取得如此突破性的進(jìn)展。
　　四、 工程測(cè)量與三維測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
　　為了更好的適應(yīng)工程測(cè)量工作的需要，當(dāng)前測(cè)繪技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)是實(shí)現(xiàn)地圖生產(chǎn)為主向地理信息服務(wù)為主的轉(zhuǎn)變，也就是向信息化發(fā)展的方向努力。信息化測(cè)繪是在十字花測(cè)繪的基礎(chǔ)上，在完全網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行的環(huán)境下，實(shí)時(shí)有效的向信息化社會(huì)提供地理信息綜合服務(wù)的測(cè)繪方式和功能形態(tài)。信息化測(cè)繪是我國(guó)測(cè)繪實(shí)現(xiàn)了由傳統(tǒng)測(cè)繪向數(shù)字化測(cè)繪轉(zhuǎn)化和跨越之后進(jìn)入的又一個(gè)新的發(fā)展階段，它代表了我國(guó)測(cè)繪在進(jìn)入新世紀(jì)后現(xiàn)代化建設(shè)總的戰(zhàn)略方向。
　　在新的形勢(shì)下，三維測(cè)繪技術(shù)正在朝著數(shù)字化和高科技的方向發(fā)展，其中最突出的代表就是“3S”技術(shù)�！�3S”技術(shù)是英文遙感系統(tǒng)（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）這三種技術(shù)名詞中最后一個(gè)單詞字頭的統(tǒng)稱�！�3S”技術(shù)不但追求技術(shù)措施的精確性，更重要的是它可以在動(dòng)態(tài)環(huán)境下準(zhǔn)確的進(jìn)行管理的決策，做到整個(gè)工程測(cè)量過程和環(huán)節(jié)的精確，為資源的高效利用打下基礎(chǔ)。
　　大地測(cè)量指的是確定地面點(diǎn)位、地球形狀大小和地球重力場(chǎng)的精密測(cè)量。它的內(nèi)容保羅精密導(dǎo)線測(cè)量、天文測(cè)量、三角測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量、重力測(cè)量、大地測(cè)量計(jì)算和衛(wèi)星大地測(cè)量等。大地測(cè)量的任務(wù)是為大地形測(cè)圖和大型工程測(cè)量提供基本的平面和高程控制，在工程測(cè)量中也得到應(yīng)用。大地測(cè)量自從采用高精度、高速度的空間定位技術(shù)以后，逐步從靜態(tài)大地測(cè)量發(fā)展到動(dòng)態(tài)大地測(cè)量，其作用范圍也從地球局部領(lǐng)域擴(kuò)展到全球。大地測(cè)量與三維測(cè)繪技術(shù)的相互融合，在工程測(cè)量中的地位愈加突出。在工程測(cè)量中，應(yīng)用大地測(cè)量技術(shù)可以對(duì)地殼運(yùn)動(dòng)和海平面變化進(jìn)行精確的測(cè)量，以便于及時(shí)對(duì)環(huán)境變化可能引發(fā)的自然災(zāi)害預(yù)警，減少對(duì)工程的破壞，保證工程的質(zhì)量。
　　地理信息系統(tǒng)是由電子計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所支撐的，對(duì)地理環(huán)境信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、檢索、分析和現(xiàn)實(shí)的綜合性技術(shù)。地理信息系統(tǒng)在工程測(cè)量以及其他領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用，并隨著通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展。地理信息系統(tǒng)在信息存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)庫(kù)建立、檢索查詢、自動(dòng)制圖的基礎(chǔ)上，逐步進(jìn)入到開發(fā)分析，決策支持模型以及增加智能化功能的發(fā)展階段，在工程測(cè)量中的應(yīng)用更加廣泛。
　　五、 結(jié)語(yǔ)
　　綜合上文關(guān)于工程測(cè)量與三維測(cè)繪技術(shù)發(fā)展的探析，工程測(cè)量是影響工程質(zhì)量的重要因素之一，在我國(guó)城市化建設(shè)的進(jìn)程中發(fā)揮著重要作用。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度不斷加快，工程測(cè)量方面也相繼研發(fā)出各種特殊的、復(fù)雜的、精密的技術(shù)和設(shè)備，三維測(cè)繪技術(shù)將成為工程測(cè)量技術(shù)的重要發(fā)展方向。三維測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用，推動(dòng)了工程測(cè)量技術(shù)的自動(dòng)化、電子化、信息化和數(shù)字化，確保了工程測(cè)量的精度和工程建設(shè)的安全。
　　參考文獻(xiàn)
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