導(dǎo)語(yǔ)：工程測(cè)量在土木工程的應(yīng)用一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：文中以工程測(cè)量技術(shù)為研究對(duì)象，針對(duì)GPS定位、RTK測(cè)量、地面三維激光掃描、無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量幾種技術(shù)及其在土木工程施工中的具體應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：土木工程；工程測(cè)量；三維激光；傾斜攝影

1GPS定位與RTK測(cè)量技術(shù)

1.1技術(shù)原理。GPS定位系統(tǒng)以衛(wèi)星系統(tǒng)為核心，由地面監(jiān)控系統(tǒng)與終端信號(hào)接收系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)物體所處空間位置的定位分析。當(dāng)前GPS定位技術(shù)面向靜態(tài)定位、動(dòng)態(tài)定位兩個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域劃分為以下兩種類型：其一是差分GPS技術(shù)，通過(guò)確定某一基準(zhǔn)點(diǎn)架設(shè)基站、設(shè)置GPS接收機(jī)，計(jì)算出該點(diǎn)位的信號(hào)差并進(jìn)行定位結(jié)果的修正處理，提高定位精度。其二是RTK測(cè)量技術(shù)，由基準(zhǔn)站、流動(dòng)站、無(wú)線電通信裝置組成RTK系統(tǒng)，以觀測(cè)建筑物位置為基準(zhǔn)點(diǎn)完成基站的架設(shè)，在其周圍設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，結(jié)合信號(hào)接收機(jī)接收到的衛(wèi)星信號(hào)與時(shí)間、位置數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加處理，建立時(shí)程曲線，獲取三維坐標(biāo)、速度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)觀測(cè)點(diǎn)位移的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。1.2具體應(yīng)用。將GPS定位技術(shù)應(yīng)用于橋梁測(cè)量中，通過(guò)采集橋梁受力點(diǎn)的坐標(biāo)值繪制出橋梁剖面圖、建立橋梁模型，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況借助高斯投影進(jìn)行模型轉(zhuǎn)化，獲取橋梁結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位的三維坐標(biāo)，有效提高橋梁測(cè)量精度。將該技術(shù)應(yīng)用于水壩等大型構(gòu)筑物的測(cè)量中，需預(yù)先在構(gòu)筑物外部確定測(cè)量點(diǎn)、設(shè)置信號(hào)接收設(shè)備，再在壩體中心部位設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，采集60min內(nèi)接收到的衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)建立時(shí)程曲線，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)壩體振幅的動(dòng)態(tài)觀測(cè)，配合蓄水、排洪等措施進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)檢測(cè)。利用該技術(shù)測(cè)量機(jī)場(chǎng)跑道，收集不同軸線的位置坐標(biāo)、方位角等參數(shù)，通過(guò)數(shù)據(jù)重疊與比較實(shí)現(xiàn)對(duì)跑道軸線平直度的檢測(cè)，通?？蓪y(cè)量精度控制在±1″~6″范圍內(nèi)。

2地面三維激光掃描技術(shù)

2.1技術(shù)原理。地面三維激光掃描技術(shù)包含固定式、移動(dòng)式兩種類型，其中固定式三維激光掃描技術(shù)通過(guò)獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)工程測(cè)量，測(cè)量精度高、速率快，可適應(yīng)野外作業(yè)需求；移動(dòng)式三維激光掃描技術(shù)則以車載平臺(tái)為載體，使用頻率相對(duì)較低。該技術(shù)的應(yīng)用原理是利用激光進(jìn)行測(cè)距，以三維激光掃描儀為主要測(cè)量工具，在工作狀態(tài)下完成數(shù)據(jù)采集與處理，對(duì)照反射后的激光強(qiáng)度匹配相應(yīng)的顏色灰度，獲取測(cè)點(diǎn)在X、Y、Z三個(gè)方向上的三維坐標(biāo)。2.2具體應(yīng)用。將地面三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用于隧道變形測(cè)量中，選取LeicaC10激光掃描儀作為測(cè)量工具，該激光掃描儀的角度精度為12″、50m處的距離精度為4mm，待測(cè)量隧道采用盾構(gòu)法施工，內(nèi)外徑分別為13.8m和15.0m、管道寬度為2m，沿隧道橫斷面方向設(shè)有3道混凝土板墻將其劃分為5個(gè)空間，僅設(shè)置單獨(dú)測(cè)站無(wú)法獲得該隧道所有斷面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，對(duì)此可以隧道為基準(zhǔn)布設(shè)6個(gè)測(cè)站、設(shè)置12個(gè)標(biāo)靶，相鄰兩測(cè)站間設(shè)有3個(gè)標(biāo)靶，以逃生通道作為通視條件，利用Cyclone軟件進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)的拼接，構(gòu)成全斷面點(diǎn)云，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道相對(duì)變形量的精確測(cè)量，配合二次曲面函數(shù)的建立實(shí)現(xiàn)對(duì)變形量較大隧道的空間幾何形態(tài)描述。將該技術(shù)應(yīng)用于道路竣工測(cè)量中，利用激光掃描技術(shù)可獲得道路的縱橫斷面樣圖，同比傳統(tǒng)測(cè)量方式可將測(cè)量效率增大4倍，在提取點(diǎn)云數(shù)據(jù)后完成坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，結(jié)合點(diǎn)的三維坐標(biāo)生成等高線，完成縱橫斷面樣圖的繪制。將該技術(shù)應(yīng)用于建立復(fù)雜構(gòu)筑物的精細(xì)三維模型，利用三維激光掃描技術(shù)獲得構(gòu)筑物的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)及影像數(shù)據(jù)，通過(guò)紋理映射生成三角網(wǎng)面片，待完成邊緣處理后整合成為彩色三維模型，可實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜構(gòu)筑物距離、凹凸紋理等數(shù)據(jù)的測(cè)量，優(yōu)化建模效果、提高三維建模的精細(xì)化水平。

3無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)

3.1技術(shù)原理。無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)主要利用無(wú)人機(jī)裝載紅外相機(jī)與數(shù)碼相機(jī)，通過(guò)低空攝影采集地面信息、保證測(cè)量成圖精度。該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)包含以下五個(gè)流程：其一是相機(jī)標(biāo)定，采用預(yù)檢校方式復(fù)原相片與鏡頭的位置關(guān)系，在室內(nèi)設(shè)有標(biāo)定板、標(biāo)定場(chǎng)，依據(jù)主距變化的方位元素獲取畸變系數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)相機(jī)的標(biāo)定處理，保證獲取真實(shí)的地面圖像；其二是圖像定位，可基于PhotoModlerScanner等軟件自動(dòng)完成圖像定位，選用濾波器進(jìn)行圖像預(yù)處理，保證獲取圖像間的相對(duì)位姿；其三是制定飛行計(jì)劃，基于人工魚(yú)群算法與DJIGO4軟件導(dǎo)入具體的點(diǎn)坐標(biāo)值，確定飛行高度、速度、路線、拍攝角度、拍攝頻率等參數(shù)，由此規(guī)劃出最優(yōu)飛行線路，生成精確度較高的飛行區(qū)域邊界值；其四是影像采集，可引入四旋翼無(wú)人機(jī)系統(tǒng)提高平臺(tái)負(fù)載能力，支持多種高精度導(dǎo)航設(shè)備，優(yōu)化地面分辨率等數(shù)據(jù)，提高影像采集質(zhì)量；其五是表面三維重建與4D產(chǎn)品生成，在完成外方位元素的確認(rèn)后，基于自動(dòng)圖像匹配技術(shù)重新建構(gòu)場(chǎng)景，輸出點(diǎn)云數(shù)據(jù)、調(diào)整點(diǎn)云密度，配合圖像匹配算法自動(dòng)選取特征點(diǎn)，保證生成精確點(diǎn)云［1］。3.2具體應(yīng)用。將該技術(shù)應(yīng)用于橋梁檢測(cè)中，能夠?yàn)闃蛄簱p傷的自動(dòng)檢測(cè)提供技術(shù)支持，支持懸停定點(diǎn)觀測(cè)、準(zhǔn)穩(wěn)定飛行與畫(huà)面實(shí)時(shí)傳輸，提高橋梁監(jiān)測(cè)與維護(hù)質(zhì)量。將該技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字城市建設(shè)中，可生成高精度實(shí)景三維模型，引入Pictometry系統(tǒng)完成建筑物三維模型的重建，基于相距標(biāo)定、紋理映射等自動(dòng)生成建筑物紋理、完成損傷檢測(cè)，為建筑物質(zhì)量提供保障。將該技術(shù)應(yīng)用于滑坡調(diào)查中，借助md4-200微型無(wú)人機(jī)執(zhí)行航拍任務(wù)，收集監(jiān)測(cè)區(qū)域范圍內(nèi)的多組相片，通過(guò)后期影像分析掌握滑坡表面裂縫、位移等具體滑坡信息，配合圖像分析技術(shù)建立三維數(shù)字模型，更好地為滑坡調(diào)查及加固措施的編制提供數(shù)據(jù)支持。

4結(jié)論

當(dāng)前土木工程行業(yè)與市政工程、道路橋梁、水利項(xiàng)目的施工建設(shè)存在密切關(guān)聯(lián)，引入GPS、RTK、三維激光掃描、傾斜攝影測(cè)量等先進(jìn)技術(shù)手段，能夠進(jìn)一步提升工程測(cè)量精度與智能化水平，為土木工程建設(shè)與質(zhì)量控制提供數(shù)據(jù)與技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)

［1］林毅.土木工程施工中的測(cè)量施工分析［J］.住宅與房地產(chǎn)，2017（12）：228.

作者:宋亮 單位:江西省地礦局贛西北大隊(duì)