周延革

武漢鐵路橋梁職業(yè)學(xué)院 湖北 武漢 430050

引言

如今數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展速度是很快的，融合了計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，也出現(xiàn)了很多智能化的測(cè)量?jī)x器，能夠進(jìn)行更加高效的測(cè)繪。在工程測(cè)量中，運(yùn)用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，對(duì)于提升工程建設(shè)的質(zhì)量與進(jìn)度，都有著積極的作用，能夠大幅度提升工程測(cè)量的效率，是工程測(cè)量數(shù)字化發(fā)展的重要途徑。

1 工程測(cè)量在工程建設(shè)中的重要性

1.1 工程測(cè)量的含義

所謂的工程測(cè)量也就是利用相關(guān)的理論，方法與技術(shù)，在工程建設(shè)過程中所開展的測(cè)量工作。工程測(cè)量主要應(yīng)用的就是測(cè)繪科學(xué)和技術(shù)，是為工程建設(shè)進(jìn)行服務(wù)的，涉及很多的部門，比如說城建部門、交通部門、水利電力部門以及能源部門等等。對(duì)于工程測(cè)量比較常見的數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)就是原圖數(shù)字化以及數(shù)字化成圖。傳統(tǒng)的工程測(cè)量方式始終存在一個(gè)問題，也就是對(duì)于大比例尺地圖的輸入會(huì)非常困難。采用原圖數(shù)字化技術(shù)就能解決這種情況。它的操作流程如下：首先利用矢量化儀器掃描，然后進(jìn)行數(shù)字化手扶式跟蹤。通過數(shù)字化技術(shù)來處理地圖信息，處理的效率更快、準(zhǔn)確度更高。工程測(cè)量對(duì)于測(cè)繪是有著非常高的要求的，而測(cè)繪精度就會(huì)對(duì)成圖質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。大比例尺工程圖的測(cè)繪是很困難的，在實(shí)施過程中也相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，要想保障測(cè)繪的精準(zhǔn)度，是相當(dāng)有挑戰(zhàn)的。運(yùn)用數(shù)字化成圖技術(shù)進(jìn)行測(cè)繪制圖，其成圖的質(zhì)量是很高的，并且還能夠簡(jiǎn)化工作流程，大幅提升工作的效率，也解決了傳統(tǒng)測(cè)繪方法的很多問題。并且利用該技術(shù)獲得的測(cè)繪數(shù)據(jù)存儲(chǔ)也相當(dāng)方便，能夠大大地降低工作人員的工作強(qiáng)度。

1.2 工程測(cè)量學(xué)的內(nèi)容

1.2.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)階段。這一階段進(jìn)行的測(cè)量工作通常是要提供多種比例尺的地形圖以及地形數(shù)字資料，其他的還包括地質(zhì)與水文勘探，還有水文測(cè)驗(yàn)等。如果工程比較重要或者建設(shè)區(qū)域存在地質(zhì)不良條件的話，還要觀測(cè)地層的穩(wěn)定性。

1.2.2 工程建設(shè)階段。工程項(xiàng)目建設(shè)需要先對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行討論審查，在經(jīng)過批準(zhǔn)以后才會(huì)開展施工。對(duì)于施工階段需要按照建筑設(shè)計(jì)，依據(jù)相應(yīng)的施工要求標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行標(biāo)定，這也是進(jìn)行實(shí)地建設(shè)的基礎(chǔ)。需要依照現(xiàn)場(chǎng)的地形、工程的類型進(jìn)行施工控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)，為進(jìn)行定樣放線提供依據(jù)，合理地運(yùn)用放樣方法去實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙中的內(nèi)容。

1.2.3 經(jīng)營(yíng)管理階段。在建筑工程建設(shè)結(jié)束，投入運(yùn)營(yíng)以后，還需要對(duì)建筑的安全及鑒定情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，判斷設(shè)計(jì)的合理性，要定期地監(jiān)測(cè)建筑的傾斜、位穩(wěn)、擺動(dòng)和傾斜等方面的情況，同時(shí)，還要隨時(shí)將測(cè)得的數(shù)據(jù)及圖表進(jìn)行反饋。所以說，工程測(cè)量貫穿了工程建設(shè)的各個(gè)階段，是非常重要的。

1.3 工程測(cè)量的重要性

第一，在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以為其提供詳細(xì)的圖紙資料以及占地范圍情況，要確定工程周邊及占地范圍內(nèi)有沒有地下管線，對(duì)于勘探以及機(jī)械設(shè)施會(huì)產(chǎn)生哪些影響，如果不進(jìn)行工程測(cè)量的話，沒有了相應(yīng)的比例尺地形圖、管線探測(cè)圖等，工程設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行也很難開展。

第二，在進(jìn)行施工的時(shí)候，工程建設(shè)的第一步，就是要進(jìn)行定位放樣。建筑建設(shè)都需要將建筑物設(shè)計(jì)在合理的方位，建筑的用途不同，工藝流程不同，或者是他的不同部分，對(duì)于精度的要求都是不一樣的，有些還有很大的差距。在定位的時(shí)候，如果定的比較寬的話，就容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，而如果定的比較嚴(yán)的話，就會(huì)增加放樣工作的難度，工作量變大，工作時(shí)間會(huì)變長(zhǎng)，會(huì)拖慢施工的進(jìn)度。

第三，能夠用來確定建筑放樣的精度。首先要做的就是要為建筑物定位，確定建筑物在施工現(xiàn)場(chǎng)的建設(shè)位置，設(shè)置地面標(biāo)識(shí)，在這之后就可以了解這一區(qū)域在進(jìn)行設(shè)計(jì)以后有沒有新的構(gòu)筑物或者地下管線，從而保障機(jī)械設(shè)備能夠正常的應(yīng)用。在結(jié)束基槽開挖以后還要對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)收，檢查后面的墊層，底板線的頭測(cè)情況等，如預(yù)埋件預(yù)留孔及螺栓之類比較重要的設(shè)備基礎(chǔ)， 這些基礎(chǔ)在固定好以后還需要對(duì)測(cè)量軸線標(biāo)高進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，監(jiān)測(cè)砼澆筑的全過程，保證作業(yè)的規(guī)范性與質(zhì)量性，一旦出現(xiàn)問題要及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。在進(jìn)行基礎(chǔ)施工以后還需要投測(cè)竣工線，在安裝設(shè)備的過程中還需要對(duì)它的平整度、標(biāo)高等實(shí)施跟蹤測(cè)量，保證設(shè)備安裝的質(zhì)量，能夠滿足相關(guān)的設(shè)計(jì)要求。

第四，竣工階段的測(cè)量，這對(duì)于規(guī)劃管理竣工驗(yàn)收來說是很重要的，在進(jìn)行竣工測(cè)量以后，獲得的報(bào)告對(duì)于規(guī)劃竣工驗(yàn)收審核來說有著重要的作用 ，不只是有著工程測(cè)量的一般要求，同時(shí)對(duì)于規(guī)劃管理也有特殊要求， 會(huì)對(duì)測(cè)繪管理部門對(duì)于地理信息掌握情況產(chǎn)生影響，還和規(guī)劃管理部門進(jìn)行規(guī)劃審批的落實(shí)及監(jiān)管都有關(guān)系。所以說，工程測(cè)量對(duì)于城市建設(shè)管理及規(guī)劃都有著重要的意義。在建筑投入運(yùn)營(yíng)管理后，同樣需要開展工程測(cè)量工作。建筑物和設(shè)備在投入運(yùn)營(yíng)以后，因?yàn)橐恍┮蛩氐挠绊懢蜁?huì)出現(xiàn)變形的情況。如果變形不超過某種現(xiàn)實(shí)的話就是正常的，否則就會(huì)對(duì)建筑的正常應(yīng)用產(chǎn)生不同程度的影響，有些還會(huì)形成安全隱患[1]。所以需要持續(xù)的監(jiān)測(cè)工程建筑在施工以及運(yùn)營(yíng)時(shí)候的情況，獲取詳細(xì)全面的觀測(cè)資料，對(duì)建筑的狀態(tài)變化及工作情況進(jìn)行監(jiān)視，在出現(xiàn)異常問題時(shí)要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并對(duì)其原因進(jìn)行分析，然后制定有效的措施去進(jìn)行處理，避免出現(xiàn)事故，對(duì)運(yùn)營(yíng)的方式進(jìn)行改進(jìn)完善。并且通過進(jìn)行觀測(cè)還能夠?qū)Φ鼗盎A(chǔ)的計(jì)算方法進(jìn)行驗(yàn)證，檢驗(yàn)工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，從中總結(jié)出各種地基及工程結(jié)構(gòu)的合理變形數(shù)值是多少，這些都是進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)施工管理及科研非常重要的資料[2]。

1.4 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.4.1 自動(dòng)化。該技術(shù)在工程測(cè)量中，具備較高的自動(dòng)化程度。該技術(shù)結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，可促進(jìn)工程自動(dòng)化程度。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，該技術(shù)在應(yīng)用階段，能夠借助相應(yīng)的軟件自動(dòng)化的識(shí)別數(shù)據(jù)信息、計(jì)算數(shù)據(jù)信息，自動(dòng)化選取圖文符號(hào)，確保數(shù)字地形的美觀、規(guī)范，保障各類數(shù)值的精準(zhǔn)性，切實(shí)減小人為誤差，實(shí)現(xiàn)測(cè)量精準(zhǔn)率的提升。

1.4.2 精準(zhǔn)度。該類技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比，唯一差別是前者具備了較高的測(cè)量精準(zhǔn)度，保障地圖測(cè)繪的精準(zhǔn)性。將其應(yīng)用在工程測(cè)量中，可在收集外界數(shù)據(jù)與信息的同時(shí)，自動(dòng)選取全站儀現(xiàn)場(chǎng)的三維坐標(biāo)，最大限度提升數(shù)據(jù)收集的精準(zhǔn)度，降低人工測(cè)量誤差。通過應(yīng)用這一技術(shù)，可自動(dòng)化的開展數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，縮短測(cè)量時(shí)間、降低工作量，以此提升工程測(cè)量效率。

2 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

2.1 數(shù)字化處理原圖

通常在進(jìn)行GIS系統(tǒng)的構(gòu)建的時(shí)候，會(huì)通過數(shù)字化技術(shù)來處理原本的地圖，根據(jù)地圖的情況，如果它的經(jīng)度，比例尺及現(xiàn)勢(shì)性能夠符合相關(guān)要求的話，就可以通過數(shù)字化儀來處理數(shù)據(jù)。一般的處理方法有三種，一種是掃描矢量化，一種是手持跟蹤數(shù)字化，還有一種則是GPS數(shù)據(jù)輸入。如果是手扶跟蹤數(shù)字化方法的話，要使用數(shù)字化儀，計(jì)算機(jī)和有關(guān)軟件，這一方法的應(yīng)用時(shí)間是比較久的，不過缺點(diǎn)是輸入的速度會(huì)很慢，勞動(dòng)強(qiáng)度也很大。而通過掃描使量化進(jìn)行處理，主要是通過掃描儀掃描圖像來實(shí)現(xiàn)輸入，然后利用矢量對(duì)實(shí)體空間位置進(jìn)行跟蹤與確定。如今，掃描儀正在得到普及，矢量化軟件也在快速地更新?lián)Q代，這種方法的自動(dòng)化程度也越來越高，它的優(yōu)點(diǎn)就在于輸入的效率比較高[3]。采用GPS進(jìn)行輸入的，主要是要應(yīng)用GPS工具來確定地球表面圖形的位置，獲取它的三維空間位置數(shù)據(jù)，所得的數(shù)據(jù)無需進(jìn)行轉(zhuǎn)換，就能夠直接在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行輸入。如今比較常用的GPS輸入方法就是RTK技術(shù)，可以通過流動(dòng)站對(duì)三維坐標(biāo)進(jìn)行定位，它的精度可以達(dá)到厘米級(jí)。采用該方法測(cè)量無須設(shè)置控制點(diǎn)，需要有確定的基準(zhǔn)控制點(diǎn)。就可以快速，精準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)對(duì)于地物點(diǎn)、界址點(diǎn)、地形點(diǎn)以及圖根控制點(diǎn)的測(cè)量工作。中國(guó)的測(cè)圖軟件即使在野外也能夠一次性的生成電子地圖，通過這些數(shù)據(jù)成果就可以開展施工放樣工作[4]。

2.2 數(shù)字化繪圖

對(duì)于工程測(cè)量工作來說，對(duì)于大比例尺地形圖和工程土木的測(cè)繪都是難度比較高的任務(wù)，這同樣也是工程測(cè)量的主要任務(wù)。利用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，在已有地形測(cè)量圖的基礎(chǔ)上，就可以生成相應(yīng)地點(diǎn)的不同比例的地形圖。對(duì)于地形圖來說，比例越小，它所包含的信息往往也會(huì)更詳細(xì)，這樣就可以滿足需要個(gè)性化的需要。同時(shí)運(yùn)用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)成圖，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的測(cè)繪，能夠保障繪圖的精度，避免了人工繪圖時(shí)會(huì)產(chǎn)生的誤差情況，工作精度有了很大的提升，還能夠簡(jiǎn)化外業(yè)流程，提高測(cè)繪的效率，而降低了測(cè)繪的成本。采用數(shù)字化繪圖方式，能夠大大地減少測(cè)繪的周期，而且勞動(dòng)強(qiáng)度也會(huì)下降很多，同時(shí)數(shù)字化信息的存儲(chǔ)及管理都是比較容易的，圖像質(zhì)量會(huì)更有保障，地形圖也更具實(shí)用性[5]。

2.3 地籍測(cè)量

如今，我國(guó)正在積極地進(jìn)行著城鎮(zhèn)化建設(shè)，在城鎮(zhèn)的發(fā)展規(guī)劃中，城鎮(zhèn)地籍測(cè)量工作也變得更加重要，這樣可以更準(zhǔn)確地了解城鎮(zhèn)的土地信息。目前來說，在地籍測(cè)量的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)應(yīng)用的數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，能夠大幅度地提升地籍測(cè)量工作的效率與質(zhì)量，為進(jìn)行土地管理信息系統(tǒng)的完善提供了有力的支持[6]。

2.4 航測(cè)數(shù)字成圖

在進(jìn)行工程測(cè)量的時(shí)候，如果需要測(cè)量的區(qū)域范圍比較大的話，一般都是采用航空攝影機(jī)來采集地面影像信息。通過外業(yè)判讀，進(jìn)行內(nèi)業(yè)地面模型的構(gòu)建，然后利用專門的繪圖軟件來量測(cè)模型，繪制數(shù)字地形圖。如今國(guó)內(nèi)很多地區(qū)都在通過數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)在開展測(cè)繪工作，這一測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍。尤其是對(duì)于城市或者大測(cè)區(qū)，大面積成圖方面應(yīng)用這一測(cè)量技術(shù)，是有著很好的效果的，可以在室內(nèi)就進(jìn)行外業(yè)測(cè)量工作，成圖速度很快，精度也很高，不過繪圖的成本卻比較小，是有著很多方面的優(yōu)勢(shì)的[7]。

3 工程測(cè)量中數(shù)字化測(cè)繪注意事項(xiàng)

3.1 客觀分析

根據(jù)勘測(cè)得到的數(shù)據(jù)信息，施工單位進(jìn)行客觀地質(zhì)分析。結(jié)合設(shè)計(jì)建筑物的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點(diǎn)，預(yù)測(cè)工程建設(shè)與地質(zhì)環(huán)境相互作用的方式、特點(diǎn)和規(guī)模，并做出正確的評(píng)價(jià)[8]。

3.2 總結(jié)問題

勘察測(cè)量應(yīng)及時(shí)反饋現(xiàn)場(chǎng)潛在的問題，及時(shí)反饋給施工單位加以控制。如：勘察中發(fā)現(xiàn)的水文地質(zhì)現(xiàn)象或異常問題必須如實(shí)反映，為確定保證建筑物穩(wěn)定與正常使用的防護(hù)措施提供依據(jù)。

3.3 引入技術(shù)

工程勘察部門要采用高科技勘測(cè)設(shè)備及先進(jìn)的操作技術(shù)，提高勘測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，使其更好地指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)人員參與工程建設(shè)。解決這3個(gè)問題，不僅能保證工程施工的有序進(jìn)行，在防范工程結(jié)構(gòu)病害方面也有顯著的成效，這就要求施工單位合理地安排測(cè)繪計(jì)劃。

4 結(jié)束語

對(duì)于工程施工建設(shè)來說，工程測(cè)量的作用是相當(dāng)重要的，傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)，有著很多的局限性，難以保證測(cè)量的質(zhì)量，在工程施工方面，所能發(fā)揮的作用也是比較有限的。而數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，對(duì)于工程測(cè)量來說，是重大的變革，可以更加高效的。加工各種要素?cái)?shù)據(jù)，為人們提供各種各樣的服務(wù)，其應(yīng)用前景是非常大的。特別是對(duì)于現(xiàn)代化的建筑工程領(lǐng)域來說，對(duì)于工程測(cè)量更是有著更高的要求，合理地運(yùn)用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)能夠全面提升工程測(cè)繪的價(jià)值，為進(jìn)行工程建設(shè)帶來更多的幫助。