数字化地图测绘技术在建筑工程测量中的应用

2021-04-15

工程技术研究 2021年5期

南宁市勘察测绘地理信息院，广西南宁 530000

数字化地图测绘技术的自动化控制程度很高，可在复杂的建筑工程和多样化计量环境中进行调整，并可向建筑管理人员展示关于建筑工程所有方面的地形数据，利用模型或地图，提供关于施工地区各种各样的地貌资料，这有助于减少建筑施工中的缺陷，确保建筑质量。在建筑工程测量中应用数字化地图测绘技术，不仅可克服传统测量技术中的瓶颈问题，还可提高测量效率和确保建筑工程能正常投入使用。

1 数字化地图测绘技术

1.1 全站仪测绘技术

全站仪测绘技术是一种高水平的光、机和电混合测量工具，也是一种绘图工具系统，可将水平面、垂直角度、距离、倾角等测量功能结合起来。全站仪测绘技术是一种相对应用比较广泛的空间站测量工具，具有两个比较实用的功能，一是具有能够保存测量数据的独特数据储存功能，二是具有接收指令信号的双向传输功能，可以从计算机上获得指令信号并执行，还可以发送储存的数据[1]。

1.2 3S测绘技术

3S测绘技术在数字化地图测绘中有着非常多的用途，显著促进了地图测绘行业的进步和发展，3S测绘技术的三种技术分别指的是遥感技术（RS）、全球定位技术（GPS）、地理信息系统（GIS）。其中，遥感技术可使用各种传感器工具收集、处理地图信息，使用遥感工具对地面的景物进行识别和探测[2]，获取辐射电磁波和远距离目标反射的电磁波，最终形成图像。探测和确定陆地地貌景观的这一测绘技术在分析和数据收集方面的优势显著，信息的获取时间很短，有很强的图像能力。全球定位系统是一个以导航为基础的定位系统，地理信息系统可以分析不同地理环境，并给出相应的报告数据，准确且完整地反映地区的地理情况[3]。

2 数字化地图测绘技术在建筑工程测量中的具体应用

2.1 收集工程数据信息

数字化测绘技术在工程测量中的作用侧重于以下方面：（1）测量控制。运用数字化地图测绘技术时，工作人员必须在建筑物周边安装相应的静态数据采集点，根据工程测量的相应标准，使用定位技术和导航技术，在控制系统的协助下进行施工控制测量，以确保所得到的测量数据较为正确和可靠[4]。（2）激光测距。在建筑工程方面，制图人员应采用先进的技术和科学的制图方法，例如定位勘测或无目标的相对勘测，对建筑物坐标进行详细和准确的分析。在建立三维激光扫描点时，应根据建筑物的结构特点，将扫描站的目标定在一个相对突出的物体上，然后再收集和传送测量数据，以提高测量结果的准确性。建筑工程高程测量表如表1所示。

表1 建筑工程高程测量表

2.2 精准定位建筑物目标

运用传统的测绘工程技术确定具体建筑物的位置，不仅增加了工作人员的工作量，还存在测量误差的可能性。如果工作人员使用全球定位系统，那么可以实现精准定位建筑物位置的目标。正是因为全球定位技术（GPS）是以卫星定位技术为基础的，该系统不仅能够在无法人工进入的环境中进行精确的定位测量，而且能够实现长期工作的目标，有助于提高工程测量数据的准确性[5]。

2.3 测量结构变形

传统的建筑变形测量方法主要以物理传感器和大地测量方法为基础，许多传统的建筑工程测量方法在实际使用时具有很大的局限性，而建筑变形测量方法在实际应用中则有一定优势，基于距离交点原则的全球定位系统绘图技术对建筑的变形测量是准动态定性测量，实际上是对差分动态定位测量的处理，这一测量技术以测量建筑物附近已知信息为基础，在实践中使用相关仪器设备获得和计算测量建筑物面积的换算参数，然后启用测量建筑物的移动静态点。基于载波相观测的实时差分全球定位系统测量技术，在实践中主要依靠动态测量测量变形参数，例如建筑物的相对移动频率；依靠物理测量绘制精确的全球定位系统曲线变化图。对建筑物动态变形的测量将通过一系列关于建筑物变形的三维数据来实现，然后由工作人员通过光谱分析进行汇编。工程测量现场如图1所示。

图1 工程测量现场图

2.4 校准原始地图

数字化地图测绘技术充分利用地图数字化原件，勘测员可利用扫描设备扫描原始地形图，以获得有关施工地区的原始资料。利用数字化地图测绘技术校准原始地图，并最终从制图测量中获得完整数据，利用该技术可以减少制图时间，增加制图效率。同时，制图数据的量化有助于提高数据信息的准确性，以确保后续行动。第一，利用数字化原始地图，测量人员应确保数字化过程不受干扰，并通过数字跟踪装置控制数字化过程，以确保信息的完整性和清晰度。第二，利用技术纠正技术缺陷，在最初的计划中，应确定要获得关于该区域数据的资料，以确保测量结果的准确性。

3 数字化测绘技术应用流程

数字化地图测绘技术充分反映出测绘工程的智能化与数字化水平，其包括的多类型信息，极大地提高了测绘信息的兼容性。建筑工程测量中数字化测绘技术应用流程如下所述。

3.1 广泛收集信息

借助电子经纬仪、全站仪等现代化定位与实时测量设备，将所获得的信息完全纳入系统框架中，并在区域位置上增加一个坐标系统，利用坐标系统进行计算和获取必要的制图资料。此外，与工程量相关的数据会在数字地球技术的应用过程中成为工程量数据计算的重要资料，结合GPS全球定位系统，精准采集工程量测量区域动态、静态目标的具体信息，通过相应的途径储存在数据库中，为工程测量工作奠定基础。

3.2 信息数据处理

应用数字化地图测绘技术制作3D模型涉及一系列广泛的工程和测量技术，包括信息网络技术、图像制作技术、定位技术和遥感技术，所有这些技术都具有自身的特点和优势。基于3D模型的建筑技术，广泛应用于建筑工程，获取建筑工程各个方面的数据，在CAD软件的支持下，可完成空间和轴视图绘制工作。在建筑工程中，CAD软件的虚拟操作功能还可用于图像处理、变形处理和与所建立体模型相对应的伸缩操作，这使得建筑模型更容易被识别。视觉三维图的扩展需要对扩展角和目标线的细节进行严格控制，从而有效地降低3D模型的误差概率。

3.3 数据库完善

技术工程测量人员通过具体操作，根据需要向技术平台传送不同的信息，以加强数据库的储存。同时，借助BIM建筑信息模型，实现对数字化地球测绘技术的实时指挥与监管，并对过去的业务进行质量控制，以避免今后的使用出现问题。一旦监测对象出现异常情况，可结合相关软件向测量人员发出警报，从而避免数据信息出现偏差，对监测工作效率和数据信息处理效果的提升具有重要意义。