浅谈现代工程测量中测绘新技术的应用

引言

工程测量作为工程建设全生命周期的“眼睛”和“标尺”，自古以来就是一切土木、建筑、水利、交通等工程活动不可或缺的基础性工作。从古埃及金字塔的精密定位到中国都江堰工程的巧妙布局，无不闪耀着测量智慧的光芒。传统工程测量主要依赖光学经纬仪、水准仪、钢尺等工具，其工作模式常面临劳动强度大、效率低、精度受限、受环境影响显著、信息维度单一等挑战。本文将系统阐述现代测绘新技术在工程测量中应用的多维意义。

1、现代工程测量中应用测绘新技术的重要性

测绘新技术产生的海量、高维、实时的空间数据，是构建工程数字孪生的基石。没有现代测绘技术提供的精准、鲜活的时空数据，数字孪生就成为无源之水。因此，测绘新技术是连接物理世界与数字世界的关键桥梁，是驱动工程设计、施工和管理方式全面数字化转型的核心引擎。专业的第三方测绘服务公司依托无人机、激光扫描等先进装备，为各类工程客户提供“按需测量”的数据服务，如定期航拍进度报告、变形监测云服务、实景三维建模等。这种服务模式降低了甲方单位自身装备和人才的门槛，使先进技术的应用更加普惠，同时也塑造了测绘行业自身的新增长点。在边坡、隧道等事故高发领域，精准的变形预测避免了可能发生的群死群伤安全事故，社会效益巨大。同时，在规划阶段优化设计减少土方量，在施工中通过精准控制减少材料浪费，以及对环境影响的持续监测，都体现了新技术对工程领域绿色、可持续发展的重要贡献。

2、现代测绘新技术类型

2.1、全球导航卫星系统

全球导航卫星系统包括美国的GPS、中国的北斗（BDS）、俄罗斯的GLONASS和欧盟的Galileo等。通过接收多颗卫星的信号，GNSS接收机可以实时、全天候地确定地面点的三维坐标，其技术核心是载波相位差分技术（RTK）和网络RTK（CORS），能够达到厘米级甚至毫米级的定位精度，是工程控制测量和动态监测的基石。

2.2、遥感技术

遥感技术通过卫星或航空平台上的传感器，非接触式地探测目标物体的电磁波信息。高分辨率光学卫星影像、合成孔径雷达（SAR）、激光雷达（LiDAR）等能够大范围、快速地获取地表形态、环境要素和变形信息，广泛应用于工程勘察、环境评估和灾害监测。

2.3、无人机摄影测量

以无人机为飞行平台，搭载高分辨率数码相机或其他传感器，从空中多角度采集目标区域的影像数据。通过自动化的倾斜摄影建模技术，可快速生成高精度的实景三维模型（3D Mesh）、数字表面模型（DSM）和真正射影像（TDOM），具有成本低、效率高、灵活性强、分辨率高的突出优势。

2.4、三维激光扫描

三维激光扫描又称“实景复制技术”，通过高速激光测距，每秒可获取数十万至数百万个点的三维坐标（点云）、反射强度和颜色信息，能够无接触、高密度、高精度地还原复杂实体的真实三维形态。分为地面三维激光扫描（TLS）和机载激光扫描（ALS）。

2.5、地理信息系统

地理信息系统作为一种强大的空间数据管理、分析、可视化与决策支持工具，GIS将各类测绘新技术获取的多源、海量空间数据与属性数据进行一体化集成管理，通过空间分析模型，挖掘数据深层价值，为工程规划、设计、管理和决策提供科学依据。

2.6、移动测量系统（MMS）与物联网（IoT）传感技术

MMS将GNSS、IMU（惯性测量单元）、激光扫描仪、相机等传感器集成在车载、船载或背包平台上，在移动过程中快速采集周围环境的三维信息。IoT传感技术则通过布设大量的无线传感器节点（如倾角计、裂缝计、应变计、GNSS监测站），构建自动化监测网络，实现对工程结构物健康状况的长期、连续、实时感知。

未来，随着 5G/6G通信技术提供更高速的数据传输能力，边缘计算提升实时处理效率，人工智能算法在自动化解译方面更加成熟，以及BIM/CIM（城市信息模型）与测绘技术的深度集成，现代工程测量将朝着更加智能化、自动化、集成化和泛在化的方向演进。测量传感器将变得更小、更廉价、更智能，嵌入到工程建设的每一个角落，如同物联网的“感官神经”，无声无息地持续感知物理世界的状态，最终实现建设与运维全过程的可视、可知、可控[1]。

3、现代工程测量中测绘新技术的应用分析

3.1、工程勘察设计阶段

无人机航测与激光雷达效率比传统方法提升数倍，尤其在地形复杂、人员难以到达的区域（如陡峭山区、密集林地），机载激光雷达（LiDAR）能穿透植被间隙，精确获取地面高程信息，生成高精度DEM，有效规避了光学影像在茂密林区无法获取地面的问题。生成的三维实景模型可直接导入BIM设计软件，进行可视化的方案设计和工程量估算。无人机航测与激光雷达替代传统人工野外勘测。首先，根据项目范围和精度要求，规划无人机航飞路线，确保航向与旁向重叠度。然后，布设像控点，利用GNSS RTK技术精确测量其坐标。接着，执行自动航飞任务，采集高清倾斜影像。最后，通过摄影测量处理软件进行空三加密，自动生成高精度的数字高程模型（DEM）、数字正射影像（DOM）和实景三维模型[2]。

3.2、工程施工建设阶段

施工控制网测设，利用GNSS CORS技术建立项目坐标系，可实现全天候、高精度的坐标服务，各施工单位的测量设备只需接入CORS网络即可作业，保证了坐标体系的统一，提高了工效；智能化施工放样，将BIM设计模型导入GNSS-RTK手簿或智能全站仪，放样人员可直接根据屏幕上的模型点和设计坐标进行放样，无需人工计算，避免了人为错误，精度和效率大幅提升；施工进度与质量监控，通过定期无人机航拍，生成不同时期的实景三维模型，与BIM设计模型进行对比，可直观展示施工进度，检查结构物是否按图施工，复核构件安装位置偏差。三维激光扫描可用于对异形结构（如钢结构、幕墙、曲面混凝土）进行完工后的质量检测，生成与设计模型对比的偏差色谱图，确保施工精度[3]。

3.3、工程运营维护阶段

利用测量机器人、GNSS等高精度传感器，组建自动化变形监测系统，对大型基础设施（如大坝、桥梁、高楼、边坡）进行 7x24 小时不间断监测。数据通过物联网传输至云平台，AI算法实时分析数据变化趋势，一旦超过阈值立即报警，为结构健康诊断和预警提供科学依据。使用三维激光扫描技术对竣工后的设施进行全方位扫描，获取“竣工实景BIM模型”，作为最真实的竣工资料存档。此模型可用于后期的装修改造、设备管理、应急演练等。将竣工BIM模型与GIS、资产管理系统集成，形成可视化的数字孪生体。点击模型中的任何一个设备，即可查看其生产厂家、维修记录、使用手册等信息，实现设施的全生命周期精细化、智能化管理[4]。

结束语

综上所述，现代测绘新技术在工程测量中的应用，绝非简单的技术迭代，而是一场具有深远意义的行业革命。在工程建设的全产业链中，有效应用这些技术措施，是推动工程行业数字化转型、实现“智慧建造”和“智慧运维”的核心驱动力。

参考文献：

[1]王儒健,刘振良. 测绘新技术在现代矿山工程测量中的应用研究[J].内蒙古煤炭经济,2025,(02):149-151.DOI:10.13487/j.cnki.imce.026261.

[2]黄勇. 测绘新技术在现代矿山工程测量中的应用分析[J].中国金属通报,2024,(12):52-54.

[3]方少涛. 测绘新技术在测绘工程测量中的应用分析[J].城市建设理论研究(电子版),2024,(26):142-144.DOI:10.19569/j.cnki.cn119313/tu.202426047.

[4]刘洪. 测绘新技术在地质工程测量中的应用优势及要点探讨[J].工程建设与设计,2024,(11):111-113.DOI:10.13616/j.cnki.gcjsysj.2024.06.034.