测绘新技术在建筑工程规划竣工测量中的应用研究
摘要
关键词
测绘新技术;建筑工程规划;竣工测量;应用
正文
随着科技的不断进步和创新,测绘领域也涌现出一系列新的技术和方法。这些新技术在建筑工程规划和竣工测量中的应用,提供了更加高效、精确和全面的数据支持,能够极大地提升工程设计和管理的水平。传统的建筑工程测量主要依赖于人工进行,需要耗费大量的时间和人力,并且存在一定的误差风险。而随着测绘新技术的引入,尤其是无人机测绘、激光扫描和卫星遥感等技术的快速发展,为建筑工程规划和竣工测量带来了革命性的改变。
1.测绘新技术在建筑工程规划竣工测量原理
全球导航卫星系统原理:GNSS是利用一组地球轨道上的卫星系统通过无线电信号传递信息来确定地球上某一点的位置的技术。通过接收多颗卫星的信号,测量仪器可以计算出其位置的经度、纬度和海拔高度等信息,用于定位建筑工程中的各个标志物。
激光测距原理:激光测距技术利用激光器发射出的激光束对目标进行扫描和测量。测量仪器通过测量激光束从仪器到目标反射回来所花费的时间,并结合激光的速度,计算出目标与测量仪器之间的距离。激光测距常用于建筑物内部的空间测量,如测量房间的长、宽、高以及各种构件的位置和尺寸等信息。
数字摄影测量原理:数字摄影测量技术利用高分辨率的数字相机拍摄建筑物的图片,并通过图像处理和分析,提取出建筑物的形状、纹理和位置等信息。通过对多个图像进行匹配和三维重建,可以获得建筑物的三维模型和几何参数,用于建筑工程规划和竣工测量。
精密水准测量原理:精密水准测量是利用水准仪和水准尺等测量工具,在建筑工程施工过程中进行高程测量的技术。通过设置水准点和相应的测量线路,测量仪器可以测得各个测点的高程,并结合地理引线等控制数据,计算出整个建筑工程项目的高程变化情况[1]。
2.影响测绘新技术扫描精度的因素提取
传感器精度:测绘技术常常使用各种传感器来获取数据,例如激光雷达、相机等。传感器的精度直接影响数据采集的准确性和精度。传感器本身的分辨率、测量误差、噪声等因素都会对扫描精度产生影响。
场景复杂度:如果被扫描的场景具有复杂的几何结构或纹理特征,可能会导致扫描结果的精度下降。例如,对于森林、山地等场景,地面上的植被或周围的障碍物可能会干扰扫描过程,影响精度。
环境条件:环境条件也会对扫描精度产生重要影响。例如,气候条件会影响传感器的工作情况,从而影响扫描的精度。此外,光照条件、反射率等也可能对扫描结果产生影响。
扫描参数设置:扫描过程中的参数设置也会直接影响扫描精度。例如,扫描的分辨率、采样率、扫描密度等参数都会对结果产生影响。过高或过低的设置都可能导致扫描结果出现精度问题[2]。
3.测绘新技术在建筑工程规划竣工测量中的应用
3.1CORS技术在建筑工程规划竣工测量中的应用
坐标基准的建立:CORS技术利用全球定位系统(GPS)或全球导航卫星系统接收器,可以实时获取高精度的位置信息,并与全球坐标系统进行配准,从而在建筑工程规划竣工测量中建立准确的坐标基准。
建筑物变形监测:CORS技术可以实时监测建筑物的形变情况。通过在建筑物上安装GNSS接收器,可以连续地获取建筑物的位置变化数据,从而对建筑物的稳定性和结构变形情况进行监测和评估。
建筑物定位与导航:CORS技术可以用于室内定位和导航。通过在建筑物内部设置多个CORS站点,结合GNSS接收器和无线通信技术,可以实现室内的实时定位和导航,为建筑工程的施工、维护和管理提供定位支持。
高程控制与测量:CORS技术可用于建筑工程中的高程控制和测量。通过设置多个CORS站点,利用GNSS接收器获取地表高程信息,并通过数据处理和配准技术,可以实现对建筑工程规划区域内的高程精确测量和控制。
工程监控与管理:CORS技术可以用于建筑工程监控与管理。通过实时获取建筑物位置、形变和高程等数据,结合数据分析和处理技术,可以对工程项目进行实时监控、质量评估和进度管理,提高工程效率和安全性。
3.2三维激光扫描技术在建筑工程规划竣工测量中的应用
三维激光扫描系统的作业流程:基准设置:确定参考坐标系和基准点,以确保后续扫描数据的准确性。扫描数据采集:使用激光扫描仪器对建筑物及其周围环境进行全面扫描,获得大量的点云数据。数据处理:将采集到的点云数据导入相应的软件平台,进行去噪、滤波、配准等处理,生成高精度的三维模型。数据分析与测量:在三维模型上进行线、面、体积等测量分析,提取关键信息用于建筑工程规划和设计。
三维激光扫描系统在建筑工程测绘过程中的精度影响因素:设备精度:激光扫描仪器的测量精度和扫描范围会直接影响数据的准确性和完整性。扫描密度:点云数据的密度与表面细节的获取密切相关,较高的密度可以提供更准确的表面形状。扫描角度和遮挡:扫描角度的选择和纠正以及目标物体间的遮挡会对测量结果产生影响。外界环境条件:光照、反射率等环境因素对激光扫描的精度和可视性有一定影响。
四元数算法点云配准可行性分析:四元数算法是一种常用的点云配准方法,通过计算点云之间的旋转和平移关系,实现点云的注册和配准。四元数算法具有较高的计算效率和准确性,适用于大规模点云数据的配准处理。在实际应用中,四元数算法需要根据具体情况进行参数设置,如迭代次数、阈值等,以达到最佳效果。受到点云质量、数据噪声等因素的影响,四元数算法可能存在误匹配问题,需要结合其他配准方法进行综合处理,提高配准的可靠性。
3.3无人机倾斜摄影测量技术在建筑工程规划竣工测量中的应用
建筑物检测与测量:倾斜摄影技术可以捕捉到建筑物的真实形态和细节信息,包括立面、屋顶、窗户等。通过对影像进行三维重建和几何分析,可以实现建筑物的精确测量,如高度、体积、面积等,为建筑工程规划和竣工验收提供参考数据。
地形和地貌分析:利用倾斜摄影的高分辨率影像,可以对建筑工程所在的土地地形和地貌进行全面分析0。通过提取地形特征、测算坡度、挖填方量等参数,可以为建筑工程的设计和施工提供准确的地理信息和地形数据。
环境评估与规划:无人机倾斜摄影可以捕捉到建筑物周围的环境信息,包括道路、河流、森林、湖泊等。通过分析影像数据,可以实现对周边环境的评估和规划,为建筑工程的选址和设计提供科学依据。
模拟与展示:倾斜摄影技术可以生成高精度的三维建模和虚拟现实场景,在建筑工程规划过程中可以进行模拟和展示。通过虚拟现实技术,可以实现建筑物在各个角度的漫游和交互,帮助工程师和决策者更好地理解和评估设计方案[3]。
结语
测绘新技术在建筑工程规划竣工测量中的应用带来了诸多的优势和便利。它不仅大幅度提升了测量的精度和效率,还推动了建筑工程的智能化发展。通过对这些测绘新技术在建筑工程规划竣工测量中的应用进行深入剖析和案例分析,可以清晰地看到这些技术的优势和潜力,它们为建筑工程领域带来了巨大的变革和进步。相信在不久的将来,这些新技术将被广泛应用于建筑工程的各个环节,打造更美好、更安全的城市空间。
参考文献
[1]余名昌.测绘新技术在建筑工程规划竣工测量中的应用研究[J].中国新技术新产品,2023(15):109-111.
[2]任鑫磊.测绘新技术在建筑工程规划竣工测量中的应用分析[J].科技资讯,2023,21(12):109-112.
[3]马少涛.测绘新技术在建筑工程规划竣工测量中的应用研究[J].工程机械与维修,2023(01):108-110.
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