测绘发展现状的工程测量测绘技术应用研究

中图分类号：U12 文献标识码：A

引言

回顾测绘技术的发展历程，我们可见一条清晰的技术演进路径。传统测绘阶段依赖于光学机械仪器，测量人员需进行繁重的野外作业，数据处理效率低下且精度有限。20 世纪后期，随着电子技术、空间技术和信息技术的发展，测绘进入了数字化阶段。全球导航卫星系统(GNSS)的出现彻底改变了定位方式，遥感(RS)技术实现了大范围对地观测，地理信息系统(GIS)则提供了强大的空间数据处理和分析能力——这“3S”技术的集成奠定了现代测绘的技术基础。进入21 世纪，测绘技术加速向自动化、智能化方向演进，尤其是近年来随着人工智能、大数据、云计算等技术的深度融合，智能测绘时代已然开启。

1、测绘发展现状分析

当前，中国测绘领域已经建立了较为完善的技术体系和服务框架，在导航定位领域，北斗三号全球卫星导航系统的建成开通标志着中国拥有了独立自主的全球导航定位能力，为国家安全和经济社会发展提供了精准的时空基准。遥感对地观测方面，高分专项工程实施了多颗高分辨率对地观测卫星，形成了涵盖不同分辨率、多种观测手段的卫星遥感体系。在地理信息处理方面，国产GIS软件平台功能日益强大，在大数据管理、空间分析和可视化方面取得了长足进步。值得一提的是，中国测绘科技在多技术集成应用方面表现突出，如将北斗定位与5G通信相结合，为自动驾驶和智慧城市建设提供了精准位置服务。传统测绘服务主要提供标准化的地形图产品，而现代测绘则越来越注重个性化、场景化的地理信息解决方案。在智慧城市建设中，测绘提供了从地下管线到地上建筑的全要素三维模型，为城市规划、管理和应急响应提供支撑。在自动驾驶领域，高精度地图成为智能网联汽车的“眼睛”，提供了超视距的道路感知能力。在自然资源管理方面，测绘技术助力于国土调查、生态监测、灾害评估等工作，为生态文明建设提供科学依据。公共服务的普惠化也是显著趋势，互联网地图服务已经深入日常生活，移动定位服务赋能共享经济、物流配送等多种业态。

技术融合将进一步深化，测绘将与人工智能、物联网、区块链等技术更紧密结合，形成更加智能化的技术体系。实景三维中国建设将成为测绘服务的重要方向，构建数字孪生空间，为数字经济提供三维空间基底。自动驾驶、智慧城市、元宇宙等新兴领域将对测绘技术提出更高要求，同时也为测绘发展创造新的机遇。全球化视野下，中国测绘将继续参与全球地理信息资源建设，为“一带一路”倡议和全球可持续发展贡献中国力量。

2、现代测绘技术在工程测量中的应用分析

2.1、在工程勘察设计阶段的应用

在此阶段，测量的主要任务是提供测区精确的地形地貌、地质环境及现有设施数据。无人机倾斜摄影测量广泛应用于大比例尺地形图测绘。通过生成实景三维模型，设计师可以在虚拟环境中进行漫游和量测，进行方案比选和优化，线路勘选等工作，极大减少了外业工作量，提升了设计质量；机载激光雷达对于植被茂密地区，LiDAR可以穿透植被冠层，精确获取地面高程信息，生成高精度数字高程模型（DEM），为线路设计和工程量计算提供关键数据；InSAR技术用于大型桥位、坝址、库区的地质沉降和稳定性监测与评估，为选址和地质灾害评估提供科学依据；GNSS与GIS结合用于建立工程控制网，并将各类勘察数据（地质、水文、环境）统一集成到GIS平台中，进行综合空间分析，辅助科学决策[1]。

2.2、在工程施工建设阶段的应用

GNSS RTK技术已成为施工放样的主流技术。测量员手持GNSS移动站，根据设计坐标，可实时、精准地在现场标定桩位、道路中线、建筑物轮廓等，效率是传统全站仪的十倍以上；无人机定期航拍通过定期对施工区域进行航拍，生成不同时期的实景三维模型，可以进行土方量的精确计算（收方），监控施工进度，对比计划与实际工程量的偏差，实现工程进度的可视化管理和工期预警。

2.3、三维激光扫描技术

钢结构安装检测对大型复杂钢结构（如体育场馆、机场航站楼）进行扫描，将点云模型与设计BIM模型进行对比，快速检测安装偏差，确保安装精度；隧道施工监测对隧道内壁进行扫描，快速获取隧道超欠挖分析、断面收敛分析等数据，指导掘进和支护作业，保障施工安全；竣工测量对复杂异形建筑进行扫描，获取完整的竣工点云数据，为后续的运维提供高精度基础数据。BIM与测量深度融合，施工放样不再依赖于二维图纸，而是直接将BIM模型中的三维设计坐标传输到GNSS或智能全站仪中进行放样，实现了“从BIM到现场”的无缝衔接。同时，现场测量的检验数据也可反馈回BIM模型，实现“从现场到BIM”的逆向更新，保持模型与实体的一致性[2]。

2.4、在工程运营维护阶段的应用

工程竣工后，测量工作的重心转向长期的安全监测和资产管理。自动化监测系统集成GNSS、测量机器人、传感器等技术，对大型工程（如大坝、桥梁、高层建筑、边坡）的位移、沉降、倾斜、挠度等进行7x24 小时不间断的自动化监测，数据实时传输至监控中心，一旦发现异常及时报警；无人机与三维激光扫描定期巡检，替代人工进行高危设施的巡检（如电力线路、风电叶片、石化罐体），通过影像和点云数据自动识别裂缝、锈蚀、变形等病害；“BIM+GIS”运维管理平台，将精细的竣工BIM模型与宏观的GIS环境融合，集成各类传感器实时数据，构建数字孪生体。管理者可以在三维可视化环境中，精准定位设施设备，查询其属性、维修记录，模拟应急场景，实现智慧化、精细化的资产全生命周期管理[3]。

3、发展趋势

智能化与自动化：人工智能（AI）技术将深度应用于测绘数据处理的全链条。例如，利用深度学习算法自动识别和分类点云和影像中的地物、自动提取特征线、自动进行变化检测和病害识别，最终实现“一键成图”、“智能解译”。

集成化与普适化：多种技术的集成将成为标准配置（如无人机+LiDAR+倾斜相机）。传感器将更加微型化、低成本化，嵌入到各种工程机械和基础设施中，实现“泛在感知”，构建物联网智慧工地。

实时化与服务化：5G通信技术的高速率、低延时特性，使得海量数据的实时传输成为可能，推动实时三维重建、远程遥控作业等应用发展。测绘 服 务 将 从 提 供 “ 数 据 ” 转 向 提 供 “ 知 识 ” 和 “ 决 策 支 持 ”（Knowledge-as-a-Service）。

数字孪生：通过BIM+GIS+IoT+AI技术的深度融合，构建与物理实体完全镜像对应的虚拟模型（数字孪生体），实现物理世界与数字世界的实时交互、双向映射、智能干预，这是智慧工程和智慧城市建设的终极形态[4]。

结束语

现代工程测量正站在一个崭新的历史起点上。以北斗导航、无人机航测、三维激光扫描、BIM等为代表的先进测绘技术，已经彻底改变了传统工程测量的作业模式、服务形态和价值内涵。它们相互补充、深度融合，共同构成了支撑现代工程建设从“建造”走向“智造”的强大技术引擎。

参考文献：

[1]纪晓阳. 新时期矿山测绘工程测量技术的发展与应用探讨[J].中国金属通报,2024,(08):14-16.

[2]邢建雄. 基于测绘发展现状的工程测量测绘技术的应用讨论[J].科技资讯,2024,22(10):168-170.DOI:10.16661/j.cnki.1672-3791.2312-5042-3069.

[3]刘欣悦,向玉,楚水滔. 工程测量中三维测绘技术的应用现状及发展前景[J].世界有色金属,2024,(09):142-144.

[4]魏悦琪. 基于测绘发展现状的工程测绘技术应用分析[J].科技风,2024,(11):51-53.DOI:10.19392/j.cnki.1671-7341.202411017.