数字化测绘技术在建筑工程测量中的应用探究
刘南南 王跃辉
潍坊滨海建筑设计院有限公司 262737
一、引言
在国家测绘地理信息事业发展 " 十四五 " 规划纲要的总体布局中,测绘地理信息技术被明确定位为支撑国民经济各领域高质量发展的基础性战略资源,这一重要论断深刻揭示了其在现代工程建设领域不可替代的核心价值 [1]。伴随着我国城镇化进程的加速推进与新型建筑业态的持续涌现,建筑工程领域呈现出项目规模巨型化、结构形态复杂化、施工周期紧缩化的显著特征,这种行业发展趋势对工程测量工作提出了三维空间数据采集精度须达毫米级、多源异构数据处理时效需满足实时动态监测的严苛要求,传统测量技术体系已难以适应现代工程建设的创新需求 [2]。
在测绘技术数字化转型的战略背景下,《关于促进测绘地理信息科技创新发展的若干意见》着重强调构建智能化测绘技术体系的重要性 [3]。以三维激光扫描、无人机航测、BIM 集成应用为代表的数字化测绘技术,通过融合物联网感知、云计算处理及人工智能分析等新一代信息技术,不仅实现了建筑工程全生命周期数据的自动化采集与智能化处理,更在超高层建筑施工垂直度控制、异形结构空间定位、隐蔽工程可视化监测等关键环节展现出突破性的技术优势,这种技术革新正推动建筑工程测量从传统劳动密集型作业模式向数据驱动型智慧服务模式转型升级。
二、数字化测绘技术的主要类型及特点
(一)全站仪
全站仪是集光、机、电于一体的高技术测量仪器,能自动测水平角、垂直角、距离等数据并经内部微处理器处理计算。具有精度高、操作简、速度快等特点,可自动瞄准目标减少人为误差、提高精度,还具备数据存储传输功能,能直接传数据到计算机进一步处理、提高效率,在建筑工程测量中常用于地形、建筑物定位、高程测量等工作[4]。
图1 全数字键全站仪

(二)GPS 技术
GPS(全球定位系统)技术通过卫星定位确定测量点位置,由空间、地面控制和用户设备部分组成,用户接收卫星信号计算位置信息[5]。具有定位精度高、范围广、全天候工作等特点,不受地形、气候限制,可随时地定位测量,在建筑工程测量中常用于大面积地形、建筑物平面控制测量等工作,如大型工程前期规划可用其快速获取地形数据作设计基础资料。

(三)遥感技术
遥感技术是非接触式探测获取目标物体信息的技术,利用传感器从空中或空间探测地面物体、获取电磁波信息,经处理分析了解目标物体性质特征 [6]。具有获取信息快、范围广、成本低等特点,能短时间获取大面积地形、地貌、地物等信息提供丰富基础数据,在建筑工程测量中常用于地形测绘、土地利用调查、建筑物监测等工作,如通过遥感图像可快速了解建筑分布和周边环境为选址规划提供参考。

(四)地理信息系统(GIS)
地理信息系统是在计算机支持下,对地球表层空间地理分布数据采集、储存、分析和展示的技术系统,能结合地理空间与属性数据,经强大空间分析功能综合处理分析地理信息。具有数据管理强、空间分析能力强、可视化效果好等特点,在建筑工程测量中可用于地形分析、建筑物空间布局规划、工程进度管理等工作,如利用其分析场地地形确定最佳布局方案,还能实时监测管理工程进度、发现解决问题。
图4 GIS 技术在地下综合管廊工程中的应用

三、数字化测绘技术在建筑工程测量中的应用优势
(一)提高测量精度
数字化测绘技术运用先进测量仪器与数据处理法,可大幅提升测量精度。如全站仪自动瞄准和高精度测量、GPS 技术高精度定位,均能降低人为误差影响,提高测量结果准确性。在建筑工程测量里,高精度测量结果对建筑物定位、基础施工等环节意义重大,能保障建筑物质量与安全性[7]。
(二)提高测量效率
数字化测绘技术自动化程度高,可快速获取处理测量数据、提升测量效率。全站仪能自动测量记录数据,GPS 技术短时间内获取大量定位数据,遥感技术快速获取大面积地形信息,这些技术应用使建筑工程测量工作能在更短时间完成,节省工程建设时间成本。
(三)数据处理方便
数字化测绘技术借助计算机软件,获取的数据以数字形式存储,并对测量数据快速处理、编辑、分析并可视化展示。运用 GIS 技术能对测量数据空间分析,生成各类专题地图和报表,为建筑工程规划、设计、施工提供有力支持,且数字化存储便于数据保存共享、提高利用效率。
(四)实现实时监测
数字化测绘技术利用 GPS 技术和传感器技术,能对建筑物变形沉降等情况实时监测,及时发现问题并处理,避免因建筑物变形等问题引发安全事故和经济损失。
四、数字化测绘技术在建筑工程测量中应用存在的问题
(一)技术人员素质有待提高
数字化测绘技术融合多先进科技,操作管理复杂,对技术人员专业要求极高,需掌握基础测量知识、仪器操作及数据处理方法。但当前建筑工程测量领域,技术人员素质参差不齐。部分人员因缺系统培训和持续学习,对该技术理解浅,无法熟练精准测量与高效处理数据。专业技能缺失使其难发挥技术优势,还可能因操作不当致数据偏差,影响测量结果及工程质量进度。
数字化测绘技术发展快,内容不断更新拓展,新方法、工具及技术频出,要求人员有强学习和适应能力。然而部分人员知识结构老化,对新技术不敏感且缺乏学习动力,难跟上技术发展,既限制个人职业发展,也阻碍技术推广应用,长此以往,或致行业整体技术水平滞后,无法满足现代工程高精度、高效率测量需求。
(二)测量设备更新换代快
新测量设备不断涌现,在精度、速度及功能多样性上显著提升,如新型全站仪精度更高且能自动化测量提效,先进 GPS 设备可在复杂环境精准定位。但先进设备研发生产需大量资金与技术投入,价格较高,对许多建筑工程企业尤其是小型或资金紧张企业而言,购买是巨大经济负担。
新设备操作界面和功能设置更复杂,技术人员需花大量时间精力学习掌握,且设备不断更新,企业要持续投入资金维护升级以保正常运行和性能稳定,这增加了企业运营成本与管理难度。若企业不能及时更新设备,会使测量设备落后于行业水平,无法满足现代建筑工程对精度和效率的要求,在市场竞争中处于劣势。
(三)数据安全问题
数字化测绘技术应用中,数据存储和传输从传统纸质记录转为数字形式,带来快速处理、共享和分析等便利的同时也引发系列安全问题。数据存储环节,因产生数据量大,存储设备安全性和稳定性受严峻考验,若设备故障或遭恶意攻击,可能致数据丢失或泄露,给建筑工程造成不可估量损失。数据传输时,复杂网络环境让数据面临被窃取、篡改风险,一旦数据泄露或篡改,工程设计方案、施工图纸等重要信息可能被非法获取,影响工程安全与质量。
庞大的数据量使有效分类、存储和管理成难题,数据备份频率和方式也需合理安排以保障数据丢失或损坏时能及时恢复。但当前许多建筑工程企业在数据管理和备份方面存在不足,缺完善管理制度和技术手段,既增加数据丢失风险,又使企业面对数据安全事件时难迅速有效应对,影响企业正常运营和发展。
五、数字化测绘技术在建筑工程测量中应用存在问题的解决措施
(一)加强技术人员培训
建筑工程企业必须充分认识到技术人员在数字化测绘技术应用中所发挥的关键作用。一方面要制定系统的培训计划,定期组织技术人员参加专业培训课程,这些课程应涵盖测量仪器操作技巧、数据处理软件使用方法、最新测量技术和理论等内容,以此助力技术人员全面掌握相关知识技能;另一方面,要积极鼓励技术人员进行自主学习和研究,营造良好的学习氛围,并为其提供专业书籍、学术期刊、在线学习平台等必要的学习资源,同时支持他们参加学术交流活动与技术研讨会,促使技术人员通过自主学习和交流不断更新知识技能,紧跟技术发展的步伐。
(二)合理更新测量设备
建筑工程企业面临测量设备更新换代快的问题,需按自身实际需求与经济实力科学合理安排设备更新换代,选设备不能只追求先进,要综合性能、价格、售后服务等因素,经市场调研和技术评估,选性价比高的,以满足测量需求且不给企业带来大经济压力,比如小型企业选实用、价格适中设备,大型企业依项目需求选高端设备
企业可与供应商建立长期稳定合作关系,采用租赁、分期付款等灵活采购方式,租赁可让企业短期内获所需设备满足项目需求、避免大量资金投入,分期付款能缓解资金压力,使企业在不影响正常运营下逐步更新设备。企业要加强设备维护管理,建立完善制度,定期检查校准、及时解决问题,保障设备正常运行和测量精度。
(三)加强数据安全管理
建筑工程企业要高度重视数字化测绘技术的数据安全管理,健全数据安全管理制度,明确数据存储、传输、使用等各环节的安全责任并制定详细规范,严格规定数据存储位置、方式、访问权限等。
企业需定期备份数据,制定合理备份策略,如运用本地、异地、云备份等多种方式提高可靠性,还要定期检查测试备份数据,确保其完整可用。通过开展培训课程、宣传教育活动等方式,使员工了解数据安全的重要性,掌握基本的安全知识与技能,避免因员工疏忽或违规操作导致数据安全事故。
六、结论
数字化测绘技术在建筑工程测量中应用价值重大,能提高测量精度、效率与数据处理能力并实现实时监测等但应用中存在技术人员素质待提升、测量设备更新快、数据安全隐患等问题 。而加强技术人员培训、合理更新设备、强化数据安全管理等举措可有效解决这些问题,充分发挥其优势,为建筑工程测量提供更科学高效的技术支撑以推动建筑工程行业发展,且未来随科技进步,数字化测绘技术会不断完善,在建筑工程测量领域应用前景愈发广阔。
参考文献
[1] 尚英学 . 数字化测绘技术在建筑工程测量中的应用探究 [J].建筑与装饰 ,2024(15):157-159.
[2] 韦忠刚 . 数字化测绘技术在建筑工程测量中的应用探究 [J].山东工业技术 ,2016(8):103-103.
[3] 陈敏堂 . 数字化测绘技术在建筑工程测量中的应用探究 [J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2023(2):150-153.
[4] 黄自榆 . 探究数字化测绘技术在建筑工程测量中的应用 [J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术 ,2024(10):0081-0083.
[5] 陈凤萍. 论数字化地图测绘技术在建筑工程测量中的应用[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术 ,2024(2):0069-0072.
[6] 陈佳 , 秦冲 , 范江超 . 数字化测绘技术在建筑工程测量中的实践应用 [J]. 中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术 ,2024(1):0089-0092.
[7] 陈厚 . 探讨数字化测绘技术在建筑工程测量中的应用 [J]. 中文科技期刊数据库(全文版)工程技术 ,2024(2):0061-0064.