工程测量中三维测绘技术的应用现状及发展前景

摘 要：随着科学技术的快速发展，测绘技术以及工程测量技术都得到较快发展。工程测量的水平直接关系着我国的现代化建设，随着工程建设不断增多，对工程测量的要求越来越高。三维测绘技术的发展和应用，将大大提高了工程测量的水平，为工程建设提供精确的数据和精准的地图，保证工程建设合理选址，促进工程建设的有序进行。本文将主要分析三维测绘技术在工程测量中的应用和发展现状，重点介绍了几种三维测量技术在工程测量中的重要作用，并预测了三维测绘技术的发展趋势。

关键词：工程测量；三维测绘技术；发展

中图分类号：TB22 文献标识码：A

工程测量是指在工程建设设计、施工和管理阶段所进行的各种测量活动，在我国的矿山建设和采矿过程中也进行着各种各样的测绘活动，尤其是在煤矿的测量中。矿山建设中的主要任务是建立矿区测绘地形图；进行矿区地面和井下的施工测量；编制采掘工程图；进行岩层和地表移动的观测等。在矿山测量过程中会遇到很多复杂的问题，将直接影响工程测量的水平和精确度。三维测绘技术的发展和应用为工程测量提供了重要保证，确保了工程测量的精度和工程建设的质量和安全。

一、三维测绘技术在工程测量中的应用和发展现状

三维测绘是指运用一定的技术手段测量目标的三维坐标，根据三维坐标确定目标的形状、位置、空间姿态，在计算机上进行三维重建并尽可能的真实还原目标。当前的三维测绘都是基于2+1维理论建立起的三维测绘体系；具体是两维确定目标的平面位置，一维确定目标的高程。

2+1维测绘技术经过多年的发展，技术发展比较完善，但是，随着科学技术和社会经济的发展，2+1维测绘技术已经无法满足当前的测绘需要。第一，2+1维建立起的三维地图与人们的生活环境不符，2+1维地图主要是从空中进行俯瞰，不符合人们从地面上看到的三维景象，如：房屋的室内情况；第二，人们所进行的各种复杂工程活动对三维测绘技术提出了更高的要求，近几年出现的新三维技术显示出了更好的作用，如：三维激光扫描仪。

二、几种三维测绘技术

（一）电子经纬仪

电子经纬仪出现于19世纪80年代，它能够自动显示、记录和传输数据，。它的出现标志着工程测量中的测角工作前进了一大步。电子经纬仪和光学经纬仪相比，光学经纬仪应用了光电技术，数字显示，输出端口可以直接输出测量结果。

（二）全站仪

全站仪是一个比较标准的三维测量仪器，能够同时测量距离和角度，全站仪有以下几个特点：第一，自动显示和计算数据；第二，多种数据记录和存储方式；第三，自动补偿水平角和垂直角；第四，气象改正和仪器常数改正；第五，激光对点器；第六，应用程序丰富，如：导线测量、悬高测量、后方交会等；第七，无合作目标测距。但是，在2+1维测量中，基准面是水准面，测量结果会受到大地水准面精度的影响。

（三）近景摄影测量

近景摄影测量仪器主要有量测摄影机、半量测摄影机、格网量测摄影机等，摄像的仪器有电视摄像机、CCD相机等。它具有以下几个特点，第一，瞬间获取大量信息；第二，适用于恶劣环境下的测量；第三，适用于运动状态下的测量。

（四）三维激光扫描仪

三维激光扫描仪是一种新型的三维测量仪器，它的工作是根据激光测距原理，利用高速激光发射器瞬间测得目标的三维坐标值。它具有以下几个特点，第一，高速扫描；第二，便于携带，简单易用；第三，测量距离长，数据准确；第四，扫描控制选项多样；第五，激光扫描仪不受大地水准面的精度制约。

三、三维测绘技术的发展前景

在21世纪，工程测量不再是简单的提供地图服务，而主要是为工程测量提供地理信息服务，即进入了信息化测绘发展阶段。信息化测绘是指依托网络技术，利用信息技术和空间技术，为社会发展提供地理信息服务的现代三维测绘技术。它具有实时获取和自动处理数据、网络化的信息服务以及信息应用社会化等特点。可以说，现代测绘技术正朝着数字化和高科技的方向发展，目前，三维测绘技术的代表是“3S”技术。“3S”技术就是指GPS、GIS和RS。

在矿山测量中，“3S”技术更是得到了充分的应用。GPS技术主要是提供目标的空间位置，便于矿山寻找者更好的定位矿山位置。在矿区地面控制测量中，在新的矿区建立新的控制网；对已有的控制网进行改善和检核；对旧的控制网进行加密。GIS技术主要是便于建立一个多源数据找矿模型，建立矿山管理信息系统，综合管理矿山的设计、开采、沉降监测、矿区土地复垦以及环境评估等，对多种来源的时空数据进行综合处理、动态管理和集成管理。RS技术主要是进行矿区地形图测绘工作，开展土地资源调查、矿区生态环境和地质灾害调查，快速提供矿区信息。

“3S”技术是当前国内外工程测量技术发展的重要趋势，在应用过程中，GPS主要是确定目标的空间位置，RS主要是快速提供目标信息，GIS主要是对多种数据进行集成处理。三种技术在功能上相互补充，只有建立一个统一的平台，让他们充分发挥优势，才能实现工程测量的精准性。

结语

随着三维测绘技术的不断发展和成熟，“数字矿山”的提出和建设不是一个空想，而是一个切切实实的目标。依托先进的网络技术，“数字矿山”的建设需要较长时间的建设和完善。并且随着三维技术在工程测量中的应用，工程测量的进步会越来越大，将不断实现工程测量的数字化、自动化和信息化。但是，工程测量涉及的领域非常广泛，在发展中还会不断出现新的问题，涉及新的领域，因此，需要不断加强对工程测量技术的研究，努力实现工程测量的技术的进步。

参考文献

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