测绘工程中三维城市测量技术的应用探究

测绘工程中三维城市测量技术的应用探究

杨战军  

身份证号：612726198001241214

摘要：随着信息化技术的不断发展，现阶段不同的信息化技术，在建筑工程的测绘工作中广泛运用。众多的信息化测绘工作中，三维测量属于重要的应用技术，需要采取合理措施加以高效利用。因此测绘工程中三维城市测量技术的应用探究受到广泛关注，相关理论研究及实践探索大量涌现。基于此，简单分析三维城市测量技术在测绘工程中的应用价值，深入探讨相关的应用要点，以供参考。

关键词：测绘工程；三维测量；城市测量

引言：近年来建筑工程在我国各地大量兴建，工程测绘工作的信息化建设也在随之升级。但结合实际调研可以发现，部分地区的工程项目单位开展测绘工作时，在所在城市的三维测量方面仍存在欠缺。为改变这一现状，这正是本文围绕测绘工程中三维城市测量技术的应用，开展具体研究的原因所在。

1.测绘工程中三维城市测量技术的应用价值

1.1提升工程测绘精度

在测绘工程中三维城市测量技术的应用，能够通过卫星定位、远程监控、数字通信等多方面的功能，清晰获取城市建筑、地面、交通网线等不同的影像信息，并进行集成化、高效率的分析处理。与其他测量技术相比测量结果会更加精确，使工程的整体测绘精度优化提升。

1.2拓展城市测量范围

测绘工程中多数的三维城市测量技术，能够在空中与复杂的地形条件下使用，受空间、场地、环境的限制小，城市的测绘范围会更加广泛。如无人机航空测量技术，实现在短时间内在空中对城市进行大面积、大跨度的定位测量。

1.3保障工程测量安全

城市中的化工厂、电厂等区域，通常存在高压电设施与危爆易燃化工品，测绘时安全风险系数高[1]。系列三维城市测量技术的应用，能够将不同的测量设备，投入上述城市高危地域进行探索测绘，或可以通过建模的形式进行测绘，减少人力的投入，在极大程度上保障测量安全。

2.测绘工程中三维城市测量技术的应用要点

2.1倾斜摄影测量技术

测绘工程中城市的倾斜摄影测量技术，主要依托无人机设备应用，并且能够与地理信息系统、遥感技术、CORS、全球定位系统等其他类型的三维测量技术相结合使用，有效提升测量的精准性与实用性。在无人机的飞行平台上，可以将不同的通信器、定位器、传感器进行装载，之后通过倾斜、竖直、横向等多种不同角度俯瞰城市，将城市的地形地貌、建筑分布状态进行摄影、采集出影像，城市能够获得多视角、高重叠度形式的测量。之后将拍摄的影像与获取到的数据信息，利用专门的处理软件进行精准分析计算，迅速生成立体化、高精度的城市建筑、城市地貌模型，使城市能够三维可视化。在应用范围上，无人机倾斜摄影三维测量技术，能够在城市的多数工程中适用，如城市的高速公路工程、房屋建筑工程、隧道工程、桥梁工程等。可以对工程的施工建造情况，与施工设施等摄影测量，建立三维模型。同时倾斜摄影测量技术，能够实现城市虚实相结合形式的三维测量，对于城市各工程建设之前的项目部署规划、施工准备、施工现场与周边环境勘察调研，可以利用三维模型建构出可视化的虚拟场景。对于施工方案拟定、工程实施阶段管理、工期监管等工作，倾斜摄影测量下，可以利用模型建构出实景化、数字化的叠加图像，在虚实结合中，实现城市工程的全面化、高精度三维测量。

2.2三维激光扫描测量技术

测绘工程中工作人员可以利用三维激光扫描仪等设备，对城市进行三维激光扫描形式的测量，主要在城市的地形测量工作中应用，能够实现城市地形测量工作的各项流程环节一体化进行。三维激光扫描仪内部的控制、扫描、电源供应、感应等系统，能够充分满足城市三维立体化的地形测量需求。实际应用过程中，三维激光扫描仪首先利用扫描系统，在需要进行三维测量的城市地面区域，设置出扫描测站点。之后在待测物体表面上的任意位置，设置测量目标点，将目标点与扫描测站点的距离进行测量，之后分析判断具体的扫描角度。扫描仪测量时会发出激光脉冲，工作人员可以对纵向与横向脉冲的不同扫描角度进行仔细观察，测算出相关数值，得出所测物体的相关三维坐标[2]。同时获取到城市地形的三维坐标数据后，生成三维模型与绘制地形图之前，工作人员需要注重将点云数据进行处理。与其他三维测量技术相比，三维激光扫描法获取到的原始点云数据，会存在识别困难、密度过大等问题，需要在获取后将点云数据进行空洞修补、匹配拼接、压缩、降噪等形式的处理，之后方可正式投入使用。将处理后达标的点云数据提取特征线与特征点，进行建模与绘图处理。

2.3全站仪测量技术

城市的全站仪三维测量技术，通常情况下具有较强的控制性能，主要在工程线路敷设、隐蔽工程、带状工程的测绘工作中适用。在工程施工中能够将边角网与导线网，进行更加灵活的测量与布设，将线路的测量进度进行精准、便捷控制，同时利用全站仪的控制功能，开展城市的三维测量作业时，工作人员需要注意选择合适的测量方法，坐标测量方法通常不适用，工作人员应采用相关的测量标准规范，对工程线路进行分析计算。其次，全站仪测量技术可以在工程的放样工作中使用。在城市房屋建筑工程、路桥工程、管线工程施工中，施工人员可以在充分了解掌握工程项目具体的施工图纸方案后，利用采用全站仪更加精准、迅速，完成施工所需的测量放样工作，为后续的施工工序顺利展开奠定良好的基础。同时全站仪测量技术，还能够在大规模、地形条件复杂、施工流程工序复杂的工程项目测量放样工作中应用，能够有效降低工程的施工难度，提升工程项目测量放样的工作效果。此外，全站仪测量技术可以在工程的变形监测工作中应用，主要指对工程建筑物的内部构造、结构稳定性、建筑地下的地质活动等，进行实时化、智能化与动态化的监测。工作人员可以定期查看全站仪的实际监测结构，对建筑结构与地下结构可能产生的变形情况，与具体的变形规律进行了解掌握。针对性采取措施加以控制，避免建筑变形严重，保障工程施工安全。

2.4卫星定位测量技术

测绘工程中卫星定位测量技术，主要指通过“空对地”的形式实现城市的三维测量，具备操作简易、全天候作业、测量效率高等优势应用特点。测量过程中将信息化定位技术，与物理学、数学等知识原理相结合运用，使用空中卫星站将城市的地形、建筑等数据信息进行遥感测量。之后将测量出的城市数据信息向地面进行传输，地面指挥中心能够通过接收设备，及时接收到卫星的测绘信息，选用合适的方法，将测量数据信息进行分析处理，最终能够获得精确的测绘数据结果，与所需的测绘数据信息。其次，卫星定位测量技术能够对城市进行实时相对定位形式的三维测量，首先需要进行点位选取，选择点位前需要做好充分的准备，如将所需测绘的城市区域地理位置信息进行定位采集、标型、标架完好情况等。最后，卫星定位测量技术还能够对工程中的布网工作进行合理控制，根据工程的具体类型选择合适的布网方法，如在带状工程的三维测绘工作中，通常可以利用卫星定位测量技术，进行点连式或边连式的布网，工程的施工管网线路能够形成三角锁同步图形布局实现连续发展[3]。对于工程项目变形监测工作所需的网线，或施工控制类的线路设施，工作人员可以运用卫星定位测量技术，采用网连式的方法进行布设。

结论：综上所述，三维城市测量技术在测绘工程中的应用，直接影响工程的整体测绘精度与效率质量。必须聚焦工程测量精准性、城市测量范围、城市测绘安全等方面测绘工程中三维城市测量技术的应用价值，采取相关的应用要点，保障工程的系列测绘工作顺利开展。

参考文献：

[1]厉争艳.测绘新技术在测绘工程中应用的常见问题及对策分析[J].西部资源,2023,(03):166-168.

[2]徐卓知.倾斜摄影测量与遥感技术运用研究[J].低碳世界,2021,11(01):80-81.

[3]张迪.三维激光扫描技术在建筑物立面测绘中的应用[J].甘肃科技,2023,39(12):18-21+25.