测绘工程中三维城市测量技术应用

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

倪宇

浙江省自然资源集团空间信息有限公司, 浙江 杭州 310007

摘要

随着城市化进程的加速,现代城市规划与建设对精确测量数据的需求日益凸显。三维城市测量技术,作为现代测绘工程的重要组成部分,为城市规划师和建筑师提供了更精准的城市地形、建筑物高度、道路宽度等关键信息。基于此,本文首先概述了测绘工程中三维城市测量技术的概念,接着分析了其应用所带来的积极效益,并探讨了该技术在实际项目中的应用情况,仅供参考。


关键词

测绘工程 ;三维城市 ;测量技术

正文


1 测绘工程中的三维城市测量技术

1.1城市规划和设计

三维城市测量技术为城市规划和设计提供了全面且精准的空间数据支持。在城市规划的初期阶段,该技术有助于深入分析城市的空间特征,详细了解城市的地形地貌和现有建筑物分布,确保规划方案基于准确的现状分析同时通过对不同区域的空间特征进行全面评估,合理安排功能区划,提升城市整体布局的合理性。凭借这些详尽的空间信息,规划师结合城市发展预测和趋势分析能够更加科学地绘制更加科学的规划方案。

1.2城市管理和维护

三维城市测量技术能够为城市管理与维护提供重要的空间数据支持,涵盖道路、桥梁、管线等城市基础设施的各个方面。在城市管理与维护过程中,该技术可用于精准识别和解决基础设施相关的问题,从而提升管理效率。通过获取详细的三维空间信息,相关部门可以更有效地进行设施监测、故障排查及维修规划,确保城市基础设施的正常运行和长期稳定。

1.3 城市安全和应急管理

三维城市测量技术为城市安全和应急管理提供了至关重要的空间数据支持,特别是在应对地震、洪水、火灾等紧急事件时发挥着不可替代的作用。在城市安全和应急管理的关键环节,通过构建精细的三维城市模型,为预测和响应紧急事件提供了详尽的地理信息基础。无论是地震前的风险评估,洪水时的淹没范围预测,还是火灾现场的快速定位与疏散路径规划,三维城市测量技术都能提供准确、直观的空间数据,助力应急管理部门迅速做出决策,有效组织救援力量,从而最大限度地保障城市的安全和稳定。

 

2 测绘工程中三维城市测量技术应用价值

三维测量技术的广泛运用,为城市地形、地貌及建筑物等复杂空间数据的获取开辟了新途径,其前所未有的准确性与全面性,为城市的管理和维护工作奠定了坚实而可靠的数据基础。一是,在城市管理和维护阶段,三维城市模型以其直观可视化的特性,成为了城市规划决策的强大辅助工具。它不仅能够清晰地展现城市的地形、地貌和建筑物等空间信息,还能帮助管理者快速识别基础设施存在的问题,从而采取有针对性的解决措施,显著提高城市管理的效率和精准度。二是,在测绘工程中,三维城市测量技术展现了其自动化测量的强大优势,极大地减少了人力和物力的投入。以三维激光扫描技术为例,该技术通过高精度的激光点云数据采集,能够在短时间内获取大量详细的地形和物体信息。这种高效的数据采集方式减少了传统测量方法中繁琐的人工操作,降低了野外作业的时间成本和劳动强度。三是,三维城市测量技术以其卓越的高精度测量和数据处理能力,为测绘领域带来了显著的提升,极大地增强了测绘数据的准确性和可靠性。以三维激光扫描技术为例,该技术运用了逆向三维数据采集与模型重构的先进理念。通过精确获取扫描对象的三维坐标数据以及高清数码照片,它能够准确无误、迅速高效地捕捉到扫描对象的全方位三维立体信息。随后,借助先进的计算机技术,这些采集到的数据搭建成三维模型,全面、客观、真实地再现了扫描对象的形态特征和细节,从而有效确保了测绘工作的精度和准确性。

3 测绘工程中常见的三维城市测量技术

3.1 三维激光扫描技术

三维激光扫描技术在工程测绘领域中占据着至关重要的地位,尤其在地形图测绘、土方与体积测量等方面,其独特优势尤为突出。运用三维激光扫描技术进行工程测绘,不仅极大地削减了人工作业的需求,还有效控制了测绘过程中人为因素及环境因素的干扰,提升了测绘工作的整体质量。该技术凭借其高精度和高效率,能够准确、全面地获取地形特征、等高线等关键数据信息,为工程测绘提供了详实可靠的数据基础。相较于传统测绘方法,三维激光扫描技术不仅作业效率高,而且数据准确性极高,大大减轻了测绘人员的作业强度,同时在成本控制方面也展现出了显著的优势。此外,在面对复杂多变的地形时,三维激光扫描技术展现出了其突破性的优势。它打破了传统测绘手段的局限性,无需直接接触测量区域,即可远程、高效地获取所需的数据信息。这一特性有效解决了工程测绘中因地形复杂、难以接近而带来的实际难题,为工程测绘工作提供了强有力的技术支持和保障。

 

3.2 卫星定位测量技术

卫星定位测量技术以其测量时间短、定位精度高、操作简单便捷、测点间无需通视、全天候作业能力、直接提供三维坐标以及高度自动化等诸多显著优势。该技术的基本原理高效融合数学与物理学通过卫星进行远距离遥感测量,通过无线电波实时传输至地面接收设备。在实际应用中,卫星定位测量技术通过卫星与地面接收设备之间的协同工作,实现了远距离、高精度的实时数据传输。地面接收设备接收到卫星信号后,利用先进的算法对数据进行解算和处理,最终生成详细的测量结果。这一过程不仅保证了数据的准确性和完整性,还为工程测绘提供了强有力的技术支持。

在当前工程测绘的实践中,卫星定位测量技术以其独特的优势,主要展现出了两大应用方向:静态相对定位与实时相对定位。静态相对定位,凭借其操作简便、对人员和设备要求相对较低的特点,成为了众多常规测绘任务中的首选方法。而实时相对定位,则以其对点位选取的极致精准性、设备选择的严格标准以及人员素质的高要求,更多地应用于那些对测量精度有着极高要求的场景中。在追求毫米级甚至更高精度的测量时,实时相对定位展现出了其无可比拟的优势。特别是在一些对测量结果要求极为严苛的工程项目中,实时相对定位还需与惯性导航技术紧密结合,两者相辅相成,共同构建起一套高效、精准的测绘体系。

 

3.3无人机倾斜摄影测量技术

无人机倾斜摄影测量技术是一种结合了无人机技术和倾斜摄影技术的先进测绘手段无人机倾斜摄影测量技术通过在同一飞行平台上搭载多台传感器(通常为五镜头相机),能够同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像,从而获取地面物体更为完整准确的信息。该技术突破了传统摄影测量只能从单一垂直角度拍摄影像的局限性,实现了对地面物体全方位、多角度的观测,形成更加全面的空间数据。

在城市规划和建设中,无人机倾斜摄影测量技术可以为规划师和建筑师提供精确的三维城市模型。通过对现有建筑和地形的详细测量,规划人员可以更好地理解城市的现状,制定科学合理的规划方案。例如,在新城区开发过程中,利用无人机倾斜摄影测量技术可以快速获取大面积的土地信息,帮助规划者确定最佳的道路布局、绿化带设置以及公共设施的位置。

4 结语

综上所述,三维城市测量技术以其高精度、高效率、直观可视化的特点,在城市化进程中发挥着举足轻重的作用。随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展,三维激光扫描技术将迎来更加广阔的发展前景。

参考文献

[1]蔡石.移动三维激光扫描技术在城市测量中的应用研究[J].测绘与空间地理信息,2024,47(S1):279-281+284.

[2]黄宗硕,徐亚力.倾斜摄影测量技术的三维城市不动产测绘系统研究[J].信息与电脑(理论版),2024,36(09):128-130.

 


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