建筑工程测量中的数字测绘技术应用

2021-11-23林华贤

商品与质量 2021年35期

林华贤

广州市园林房地产开发公司广东广州 510000

相较于传统测绘，数字摄影技术不仅测量结果较精确，还不会受到气候条件的干扰，当前该技术的适用范围较为广泛。

1 数字化测绘技术概述

随着测量技术的不断发展和各种制造工艺水平的不断提高，测量中使用的各种技术和新仪器越来越多，它们的诞生和应用在提升测量速度与精度的同时，还能从根本上更新测量的观念和理念。数字化测绘技术包括“3S”技术、惯性测量系统、全站仪、三维激光扫描技术以及无人机航空摄影技术等，具有高自动化、高测绘精度、数字化成图等特点。如今，数字化测绘技术在工程测量中的应用可有效解决传统测绘技术存在的弊端，为相关工作的顺利开展奠定坚实基础，若是将其应用在建筑工程测量中，在起到有效决策作用的同时，还有改变传统测绘方式、实现自动化测量、丰富渠道的效果。

2 建筑工程施工测量的特点

2.1 施工测量精度要求高

随着建筑业的快速发展，复杂的建筑造型、庞大的建筑规模、上升的建筑高度都为建筑建造带来了巨大挑战。建筑人员要想按照设计图纸设计的位置、尺寸和高度进行施工，离不开准确的测量。

2.2 施工测量技术要求高

由于高层建筑结构超高，平面控制网和高程垂直传递距离长测站转换多，测量累计误差较大。高层建筑施工高空作业多，作业条件差，测量通视困难，高空架设仪器和接收装置也比较困难，常需设计特殊装置以满足观测条件，增加了高层建筑施工测量的技术难度。

3 数字化测绘技术的优势

建筑行业在社会经济的促进下实现了迅猛发展，经济实力与核心竞争力得到显著提升。在此背景下，人们愈发重视建筑工程质量问题。建筑工程测量工作作为建筑施工中的重点内容，测量结果的准确性直接影响建筑工程质量和后期的使用性能，如果将数字化测绘技术应用在建筑工程测量中，不仅能解决传统测量工作中存在问题，还能提高测量效率和测量时间，保证测量结果的准确性。

首先，应用数字化测绘技术进行建筑工程测量，可以保证工程项目测量的准确性和实际工作效率，同时将测绘得来的数据信息存储到相应的系统中，方便相关人员随时查看建筑工程测量数据，有针对性地调整建筑工程建设过程中遇到的问题，从而更好地彰显数字化测绘技术在建筑工程测量中的作用效果。

其次，应用数字化测绘技术进行建筑工程测量，可以保证各部门工作人员在完全自动的条件下开展建筑工程测量，这就可以避免建筑工程测量受到外在因素干扰，保证建筑工程测量的自动化效果，确保建筑工程建设部门可以在短时间内获取准确测量信息，以此实现建筑工程建设良性开展的目标。

最后，将数字化测绘技术应用到建筑工程测量时，还能确定建筑工程测量对象的平面位置，并对测量对象平面位置的表现形式和相关要求进行综合分析，然后利用各项分析结果确定建筑工程测量对象平面位置的优化调整方案，避免因建筑对象平面位置不合理而影响建筑工程测量结果的准确性[1]。

4 数字化测绘技术应用流程

4.1 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。

4.2 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。

4.3 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。

5 数字测绘技术在建筑工程测量中的具体应用

5.1 分析测量信息采集点

信息采集点的主要作用是展现建筑主体结构，确保建筑工程测量工作建模的规范性和合理性。分析测量信息采集点时具体操作如下：一是建筑主体结构设计时需要分析工程三维坐标数据，结合三维坐标数据构建轴线图、平面图以及立面图。二是建筑结构差异性测量时需要全面分析三维坐标数据，对建筑工程测量主体有效划分。如果建筑工程项目为混合结构，可将墙体或者结构柱划分为工程测量主体。如果建筑工程项目为框架结构，可将结构柱或者外墙划分为工程测量主体。三是在测量楼梯时需要收集全面的资料，包括阶梯高度和长度、栏杆高度和长度等。

5.2 构建数据测绘三维模型

采用CAD软件处理特征点，并依据特征点之间的联系用CAD软件进行连线，弄清楚所测量建筑工程的轴测线、俯视线。测量人员可以从画线图入手根据建筑轴线情况进一步拟合并完善数据资料，修正建筑轴线数据。将建筑外部轴线作为拟合依据，不断修正、对比并优化建筑主轴线数据，提高建筑工程测绘工作效率。在构建三维模型时测量人员也需要用到CAD软件，借助CAD软件上的虚拟操作，根据划线图确定墙壁土层、窗户土层以及柱土层。其中在绘制土层时首先要建好图形，确认土层绘制无误方能实体创建，并经过渲染处理、拉伸处理以及阴影处理后构建起三维立体结构。借助CAD软件绘制三维图时可采用拉伸处理的方式。但是拉伸处理过程中需要测量人员全面控制好角度的正负情况以及绘制基准对象的粗细[2]。

5.3 原图处理中数字化测绘技术的应用

在工程测量工作中，如果数字地形图不满足特定要求，或者给定的要求不高并且项目资金不足，则可以将原始地图数字化以充分利用原始地图的价值。数字化原始图像有两种主要方法：矢量化扫描和数字化跟踪。与手持式跟踪的数字化相比，矢量化扫描有助于提高测量精度并有效提高工作效率，但是与原始图像相比，通过矢量化扫描过程获得的数字图像的精度大大降低。这是因为数字处理中会大概率存有错误。

5.4 建筑测绘数据采集方法

建筑工程的所有环节都会用到数据，若该数据的价值含量较高，其会贯穿使用于整套施工中，适时指导工程建设。首先，在收集建筑主体数据时，采用数字化测绘技术可展现出项目内部的多数数据，为后续施工环节奠定较好基础。在建筑工程建设的初期，其搜寻到的数据信息要保证较高的准确度，才能让设计与施工人员了解其整体框架，在掌握建筑结构后明确施工方向，继而提升工程项目的整体质量。其次，通过对墙面信息的收集，施工人员可掌握影响建设的多类要素，专业测绘技术可完美采集墙面信息，并利用其内部的计算机技术或大数据技术等详细整理与分析其获取的地面信息，掌握墙面可能用到的多项指标，依照相关指标为其设置对应性压力，从而保障后期施工的安全与质量。最后，工作人员还需了解天花板的有效信息，在测量过程中及时整理与之相关的数据，如吊顶高度，只有保证吊顶高度，建筑物的整体高度才能确定，该项建筑工程才会在保证安全、质量的同时增加外观美观[3]。

5.5 定位测量

建筑工程测量中，定位测量能够保证建筑施工的准确性，推动后续施工的顺利进行。因此，测绘人员运用数字化测绘技术进行定位测量时，可运用GPS技术进行测量。研究发现，GPS技术具有全球覆盖、全天候、三维定速定时高精度等优势，定位测量时，可实现全天（24h）测量，持续性的测量出建筑工程的定位数据。不仅如此，GPS定位测量的准确度极高，避免或减少了定位信息的偏差，为建筑施工提供可靠的定位数据。有了数据的支持，建筑工程施工得以顺利实施，施工过程中能够正确使用施工技术，避免了定位上的问题。

5.6 变形监测

在施工材料、人员素质、气候环境、施工技术等因素的影响下，建筑工程施工期间存在变形的可能，如墙体裂缝、地基下沉、高层建筑倾斜等，严重影响了建筑工程的安全性与稳定性。为了避免或减少建筑施工期间出现的变形问题，需要做好变形监测工作。其中，数字化测绘技术的应用可及时发现存在的变形问题，给予施工人员正确指引。通过实际应用了解到，数字化测绘技术的变形检测就是将二维成像信息输入到计算机系统中，对建筑工程的变形数据进行全面分析，获得变形监测数据后，及时告知施工人员，使其掌握变形信息，根据实际情况进行分析，然后做出适当的调整。变形监测在建筑施工中的应用，在数字化测绘技术的作用下，能够迅速、准确地发现建筑变形问题，如裂缝、倾斜、地基沉降等，通过参数的调整防止变形的进一步恶化，从而使建筑主体的安全性得到保障。

6 测绘技术发展方向展望

不同测量施工条件不一，对测量最终成效干扰存在一定的差异性，在测量施工较为复杂的区域，选用传统测量技术难以保证精准度，如水利建筑项目中，测量内容多，施工环境较为复杂，若仅依附于人力，难以提升测量工作效率及质量。充分应用上述新测绘技术，可提升测量技术，且能保证测量数据精准性。现阶段，测绘技术与传统测量技术存在较大差异性，新测绘技术逐渐趋于数字化方向发展，未来也会在建筑工程中得到全面普及。随着测绘新技术高速发展，其将成为单独学科，依托航空、航天等多个平台，获取被测目标实际位置、属性及形状等信息，测绘新技术为工程施工提供便捷。我国正处于经济转型核心阶段，建筑工程测量过程中，测量条件不尽相同，对测量人员专业素养提出新的要求，需高度重视测绘新技术推广及应用，加强对专业人员培养，打造新时代测绘人才队伍，保证其具备专业知识储备及熟练的操作技能，具有良好的职业素养，有助于掌握测绘新技术应用要点，为日后推广及应用发挥自身主观能动性。同时，企业应适当增加资金投入，提升测绘新技术应用水平，确保工程项目质量。此外，应加强对测绘新技术完善，丰富系统功能，消除外界因素对测量结果干扰，提升测绘结果准确性，为相关应用领域提供技术支撑[4]。