现阶段数字化测绘技术在工程测量中的应用

现阶段数字化测绘技术在工程测量中的应用

徐江鹏

江苏省地质工程有限公司   省市：江苏省南京市   邮编：210000

摘要：数字化测绘技术是一种新型的测绘技术，将数字化信息与现代测量技术完美结合，具有精度高、效率快、成本低等特点，已经广泛应用于工程测量中。本文将全面介绍数字化测绘技术在工程测量中的应用，包括数据采集、数据处理与分析、三维可视化等方面，旨在为工程测量技术的发展提供一些有益的思路和参考。

关键词：数字化测绘技术；工程测量；数据采集；数据处理；三维可视化；

工程测量是指对土地、建筑、桥梁、道路、水利、环境等工程项目进行测量、控制、检查和验收的一门综合性技术。随着社会和科技的进步，工程测量也不断发展和进步，数字化测绘技术的应用成为了当前工程测量的一个重要方向。数字化测绘技术具有多种特点，如精度高、效率快、成本低等，已广泛应用于工程测量领域，为工程设计、施工和验收提供了强有力的支持。本文将介绍数字化测绘技术在工程测量中的应用。
一、数字化测绘技术在数据采集中的应用
数字化测绘技术在工程测量中的应用首先体现在数据采集方面。传统测量方法对于大规模、复杂的工程项目而言有一定的局限性，而数字化测绘技术可以有效帮助工程测量人员快速完成数据采集任务。数字化测绘技术主要应用于以下方面：
（一）激光扫描
激光扫描技术是一种通过激光传感器在短时间内对建筑、桥梁、道路等工程物体进行三维扫描的技术，能够获取大量信息数据，包括点云数据、颜色数据、纹理数据等。通过对激光扫描数据的处理，可以实现对工程物体的形状、结构、变形等多方面信息的获取。同时，激光扫描技术还可以通过数字化地形模型（DTM）等数据在计算机中进行三维建模、可视化等操作。这种技术的优势在于测量速度快，数据精度高，可实现对复杂工程物体的三维扫描和建模，应用范围更为广泛。

（二）无人机搭载的相机
无人机可以搭载不同类型的相机进行飞行，从而实现对地面和建筑物等物体的快速采集。采集到的数据可以通过地理信息系统（GIS）进行处理，实现三维建模、变形分析等操作。这种技术的优势在于采集速度快，采集范围广，数据精度高，可以实现对不同高度和角度的拍摄，使数据更加全面、真实。
（三）全站仪
全站仪是一种用于测量角度和距离的精度仪器，是建筑测量中经常使用的设备。与传统全站仪相比，数字化全站仪可以通过连接计算机实现数据采集和处理。数字化全站仪还可以通过附加的全球定位系统（GPS）等设备对测量结果进行精确定位和标定，为工程测量提供更加准确的基础数据。这种技术的优势在于测量精度高，数据量大，而且可以直接导入到计算机中进行处理和分析[1]。

二、数字化测绘技术在数据处理中的应用
在工程测量中，数字化测绘技术的应用在数据处理与分析方面十分显著。数据处理是指采集到的数据量往往非常大，需要进行处理和分析后才能成为有用的基础数据，而数字化测绘技术可以通过聚合、分类、分析等多种方法对数据进行处理和分析，提高数据的利用价值。
（一）数据聚合
数字化测绘技术通过数据聚合来处理采集到的点云数据，从而形成地形模型、建筑物模型等，为建筑规划、环境保护等方面的工作提供便利。这意味着，可以通过数字化测绘技术将点云数据聚合在一起，从而形成一个三维模型，该模型可以用于多种应用，包括土地利用规划、建筑设计和景观环境分析等方面。此外，在大型工程建设中，如高速公路、铁路等，数字化测绘技术的聚合数据处理技术可以非常方便地生成现实的三维模型，用于设计和建设，同时也可以用于可视化展示，让人们更好地理解工程建设[2]。

（二）数据分类
数字化测绘技术还可以通过数据分类来加快数据分析的速度和效率。数据分类是指对采集到的数据进行分类，如地形数据、建筑物数据、道路数据、水体数据等。通过数据分类，可以更好地理解采集到的数据，比如在城市规划中，可以将建筑物数据分类为不同的类型，这样就可以更好地识别不同类型建筑物在不同城市区域中的分布情况，为城市规划提供了有益的指导。

（三）数据分析
数字化测绘技术可通过数据分析，如地形分析、水文分析、变形分析等，为工程规划、建设和维护提供有力的支持和帮助。例如，在水利工程规划和建设中，通过数字化测绘技术的水文分析，可以预测雨量和径流的分布，帮助设计和建设更好的水利设施，提高水资源利用率。此外，在建筑和地质工程中，数字化测绘技术的变形分析技术可以帮助工程师预测土地或建筑的变形情况，提高工程建设的质量和耐久性[3]。

三、数字化测绘技术在三维可视化中的应用
随着数字化测绘技术的不断发展，它在工程测量三维可视化中的应用也越来越广泛，下面从三个方面论述它的应用：
（一）3D测绘技术的应用
3D测绘技术是现代科学技术的一大成果，它指的是将真实世界中的物体利用数字处理技术进行三维数字化重建，实现几何形状和物理属性的精准测量。相对于传统的二维测绘技术，3D测绘技术具有更加精确、全面、快捷、高效等优势，得到了广泛的应用。比如，在建筑设计中，利用3D技术可以使工程测量过程达到三维可视化的效果，有利于工程设计和工程施工的全面掌握。建筑设计中可以采用全站仪、激光测距仪、测量车等多种仪器，将采集到的测量数据转化为三维模型，实时显示在计算机屏幕上。这种三维数字化测绘技术可以大大提高工程测量的速度和精度，避免测量过程中的错误。

（二）三维可视化技术的应用
数字化测绘技术可以帮助拍摄照片，将所得到的数据通过计算机软件进行处理。这个过程是很昂贵和耗时的，但是在现代项目和施工工作中，它必不可少。数字化测绘技术可以让工程师们按照三维形式进行设计，使得每一个细节都可以被捕捉到，并且可以在建设过程中及时修正。这项技术的重点在于重建建筑物、机械件和地形的三维模型，使得它们成为多种计算机工具能够使用的完整结构。通过这种方式，允许对这些物体进行全面的可视化处理，使得设计人员和工程师可以更好地掌握每个细节。

三维可视化技术不仅可以帮助设计人员和工程师更好地理解和掌握建筑物、机械、地形等物体，还可以帮助用户实现沉浸式体验。使用这项技术时，用户可以沉浸在虚拟环境中，实现更好地可视化和交互。这将会改变设计和工程的方式，并进一步提高作业效率和安全性。例如，在设计汽车时，三维可视化技术可以帮助车厂推出更好的设计，使得用户具备更好的体验，并且可以提升车辆的安全性。

三维可视化技术的变革是显而易见的，它正在不断呈现出新的形式和用途。例如，在设计虚拟现实产品时，可以应用到这种技术。此外，三维可视化技术还可以帮助人们更好地理解供应链，建立更完整的物流网络，使得物流运输变得更加高效、稳定、可靠。这些全新的应用使得三维可视化技术成为各行业中不可或缺的创新技术。

（三）遥感技术的应用
数字化测绘技术的核心是利用计算机技术对测量数据进行处理，将数据转换为数字化地图或三维模型，具有数据准确性高、操作简单、快速效率高等优点。而遥感技术是指利用飞机、卫星等距离目标、自动记录、测量、分析和处理数据的技术。遥感技术不仅可以获取地面实际特征，如自然地形、自然地貌和自然资源等，而且还可以获取难以通过人工方式准确测量的遥远地区的地形、地貌等高精度数据。通过遥感技术获取的数据，可以通过数字化测绘技术进一步转化为数字化地图或三维模型，以实现对大区域、遥远区域的测量。数字化测绘技术与遥感技术的结合，可以实现对地面实际特征以及远程获取的区域的分析和规划，更加全面、准确地掌握地形、地貌信息，有利于工程规划和相关应用。利用这两种技术的结合，不仅可以快速获取大范围地理信息，而且还可以实现将数据转化为数字化地图或三维模型，进一步进行数据分析与规划。比如，可以利用数字化测绘技术和遥感技术分析地形特征、水资源分布情况、区域地质情况等，为水利工程规划、环境保护等相关领域提供科学数据支持。
结束语：
数字化测绘技术已经成为工程测量中的重要技术手段，其对工程测量的准确性、速度、效率以及数据处理和分析等方面都有着重要的影响。数字化测绘技术在数据采集、数据处理和三维可视化等方面都有广泛的应用，为工程测量提供了更加准确、直观的结果。未来，数字化测绘技术将不断发展和完善，为工程测量提供更加先进、精细的技术手段。

参考文献：

[1] 刘群. 现阶段数字化测绘技术在工程测量中的应用[J]. 城市地理, 2015(5X):1.

[2] 王鑫铭. 现阶段数字化测绘技术在工程测量中的应用[J]. 工业C:00103-00103.

[3] 高学军. 现阶段数字化测绘技术在工程测量中的应用[J]. 中小企业管理与科技, 2018(3):2.