关于地下建筑物的三维测绘技术应用分析.pdf

关于地下建筑物的三维测绘技术应用分

析

摘要：随着我国城市化进程的不断加快，城市人口数量激增，与之相对应的

土地资源日渐紧张，人们为了寻求更大的发展空间，开始将精力放在了地下空间

上，随着地下空间开发工作的持续进行，也形成了专业的地下建筑物测绘技术。

本文将以地下建筑物的三维测绘技术为研究对象，对技术的应用现状进行深入分

析。

关键词：地下建筑物；三维测绘技术；应用

地下建筑物通常包括三个主要部分：外围护桩、基桩和主体。与地上建筑物

相比，地下建筑物的形状更加规则，功能也更加丰富。在进行地下建筑物测量时，

测量技术要点、步骤程序都明显区别于地上建筑工程测量，不仅要对工程主体结

构进行全面测量，同时测量范围也要包括施工范围内的地表附属设施，如此才能

建立起地上、地下信息之间的妥善联系。在测量地下建筑物时，测量人员还需要

对建筑工程的高度信息和水平方向上的位置信息进行全面测量，并对建筑工程的

特征点信息进行全面采集，以此为基础计算出建筑工程准确的立体形状和垂直方

向上的具体位置，如此才能确保地下建筑物的稳定可靠。下面本文就对地下建筑

物三维测绘技术的应用进行深入分析。

一、全站仪测绘技术

全站仪在地下建筑的三维测绘中有着十分广泛的应用，不仅能够准确获取地

下建筑物的三维数据，同时也有着较高的测绘效率。高度遵循先控制后碎部的，

也就是先用全站仪进行控制，然后再用全站仪测量空间特征点。在具体测量过程

中，建筑物底部特征点的坐标较为容易获取，但在测量建筑顶部特征点的三维坐

标时，则具有很大难度，为了保证测量数据的准确性，通常可以选择使用以下几

种方法来测量建筑顶部特征的平面坐标和高程坐标：一是，将棱镜放置于顶部特

征点上，利用棱镜进行测量，此种方法虽然在一定程度上能够保证特征点直观准

确，但是在放置棱镜时通常具有较大难度；二是，先利用一定的测量手段获得建

筑物底部特征点的高程与坐标，然后对特征点的对应高度进行测量，最后对数据

信息进行整合与分析，这种方法在应用过程中相对繁琐并且效率较低，应用效果

并不明显；三是，利用全站仪免棱镜测量模式，该种方式能够有效降低获取建筑

物特征点三维坐标的难度，但是在选取特征点时需要工作人员仔细认真、反复校

[1]

对，否则很容易出现错误。因为地下建筑物位于地下，所处的空间和环境都相

对复杂，这也就要求测绘人员在测量过程中，必须能够结合建筑物的实际情况提

前做好规划，选择更为合适的测量方法，同时强化测绘过程控制，最大程度地保

证测量结果准确全面。下面本文将以利用全站仪测量地下建筑物的高程信息为例，

对全站仪测绘技术进行简要概述。首先为了建立地面和地下统一的高程系统，工

作人员需要将地面高程通过竖井传递到地下巷道中，进行高程导入；在测量竖井

类型的导入高程时，工作人员要在地面井口附近设置一个已知高程点H，已知高

程点与井口下的对应位置为高程待求点，然后在竖井内放置长钢尺，将水准仪分

别安置在地面与井下位置，通过水准仪进行测量，工作人员需要读取钢尺上的数

据a和b，如此即可得到井上和井下之间的视线距离，也就是b-a，随后在已知

高程点和高程待求点处分别放置塔尺测得视线高ｃ和ｄ，然后工作人员就可通过

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公式Ｈ＝Ｈ－（ｂ－ａ－ｃ＋ｄ），即可得出本次所需测量的高程。

ｄ

二、三维激光扫描仪测绘技术

三维激光扫描是一种十分先进的高精度全自动立体扫描技术，能够对地下建

筑物的所有测量数据进行完整准确的获取，同时能够利用三维技术重建扫描实物。

该技术在应用过程中，主要以面的数据采集为主，先利用激光扫描获取点云数据，

对数据进行处理后即可得到建筑物的全部信息，与传统的测量技术相比，三维激

光扫描技术有着十分显著的应用特点：首先，以非接触式测量方式为主，无需利

用反射棱镜，就可获得目标体表面云点的全方位三维坐标信息，非接触式测量也

能够出色完成一些具有较高难度和较大风险的测量任务；其次，三维激光扫描技

术具有很高的数字化程度和很强的扩展性，在测量地下建筑物时，数据全部为数

字信号，所以在进行数据处理和分析时，有着很高的便利性，而且数据采集速度

更快、工作效率更高；最后，与全站仪相比，三维激光扫描技术有着更高的分辨

率和数据采样率，能够对建筑物特征点数据进行更加准