曹 飛
(中交路星(北京)工程檢測技術(shù)有限公司,北京 100010)
新時代,建筑工程測量信息化已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的重要趨勢。從傳統(tǒng)的手動測量到現(xiàn)代的高精度數(shù)字測繪,信息化技術(shù)的運用極大地提升了建筑工程測量的效率和精確度。同時,測繪工程質(zhì)量管理也面臨著前所未有的挑戰(zhàn)與機遇,如何在確保測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠的同時有效管理和利用這些數(shù)據(jù),成為行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問題。
城市地理信息共享標(biāo)準(zhǔn)主要涉及數(shù)據(jù)格式、交換協(xié)議和質(zhì)量控制這三個方面。在數(shù)據(jù)格式方面,共享標(biāo)準(zhǔn)需要定義統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和編碼方式,使得來自不同來源和不同類型的地理信息能在多種系統(tǒng)間無縫對接,降低了因格式不匹配導(dǎo)致的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換錯誤。例如,對于建筑物位置數(shù)據(jù),標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)明確其坐標(biāo)系統(tǒng)、精度要求和表示方法,確保在不同的地理信息系統(tǒng)中都能被正確識別和使用。交換協(xié)議規(guī)定了數(shù)據(jù)如何在不同系統(tǒng)間傳輸。有效的交換協(xié)議不僅能提升數(shù)據(jù)共享的效率,還能保障數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性和完整性。例如,協(xié)議中可能包含數(shù)據(jù)加密、驗證和壓縮等技術(shù),確保數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中不被未授權(quán)訪問或篡改。共享標(biāo)準(zhǔn)在質(zhì)量控制方面的作用體現(xiàn)在規(guī)定了數(shù)據(jù)采集、處理和存儲過程中的質(zhì)量管理方法,包括數(shù)據(jù)采集的精度要求、數(shù)據(jù)校驗程序和數(shù)據(jù)更新機制等。通過嚴(yán)格的質(zhì)量控制,可以確保共享的地理信息準(zhǔn)確反映實際的城市建筑環(huán)境,為建筑工程測量提供可靠的數(shù)據(jù)支持。
地理坐標(biāo)系統(tǒng)是現(xiàn)代化測繪工作的核心,它提供了一種統(tǒng)一的方法來確定地球表面任意點的位置。為了滿足建筑工程測量的高精度要求,這一系統(tǒng)通常采用基于衛(wèi)星技術(shù)的全球定位系統(tǒng)(GPS)或其他類似的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)。通過這些系統(tǒng),測量人員能夠以極高的精度獲取地點的經(jīng)緯度坐標(biāo)。高度系統(tǒng)則是用于確定點的垂直位置的參考系統(tǒng)。在建筑工程中,了解準(zhǔn)確的高度信息能夠確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。高度系統(tǒng)通常基于某個固定的參考水平面,如平均海平面,通過精確測量確定點的高度差,這一系統(tǒng)在建筑工程測量中關(guān)系到建筑物的設(shè)計、施工以及與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)。除了地理坐標(biāo)和高度系統(tǒng),重力場模型也是現(xiàn)代化城市測繪基準(zhǔn)體系的一個重要組成部分。重力數(shù)據(jù)對于理解地球物理現(xiàn)象至關(guān)重要,在一些特定類型的建筑工程測量中也非常有用,如隧道工程和大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。重力模型提供了關(guān)于地球重力場變化的詳細(xì)信息,這對于高精度的測量工作來說是不可或缺的。在建筑工程測量中,這一體系的應(yīng)用確保了從項目規(guī)劃到完成整個過程中測量數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性,對于保障工程質(zhì)量和安全性有著不可替代的作用[1]。
智能化移動測量作為新時期建筑工程測量信息化技術(shù)的重要組成部分,主要依賴于移動設(shè)備和智能算法的結(jié)合來實現(xiàn)高效、準(zhǔn)確的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集。這一技術(shù)通常包括搭載各種傳感器的移動設(shè)備,如智能手機、平板電腦或?qū)I(yè)的移動測量裝置,這些設(shè)備內(nèi)置的傳感器,如加速度計、陀螺儀、磁力計和GPS 接收器,能夠?qū)崟r捕捉設(shè)備的位置、姿態(tài)和運動狀態(tài)。配合高級的數(shù)據(jù)處理軟件,智能化移動測量技術(shù)可以在采集地理空間數(shù)據(jù)時實現(xiàn)高度的自動化和準(zhǔn)確性。例如,在建筑工地上,工程師和測量員可以使用這些移動設(shè)備快速測量和記錄建筑結(jié)構(gòu)的尺寸和位置信息,軟件則能即時處理這些數(shù)據(jù),生成精確的三維模型或測量報告。這一技術(shù)的關(guān)鍵在于其數(shù)據(jù)處理算法的高級性和智能性,它能夠自動校正測量誤差,識別和處理異常數(shù)據(jù),確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。智能化移動測量技術(shù)還具有極強的適應(yīng)性,它能夠在各種復(fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定工作,如在室內(nèi)外的不同光照和氣象條件下,或是在狹窄、高空等難以進入的區(qū)域。隨著移動計算技術(shù)和人工智能算法的不斷進步,智能化移動測量在建筑工程領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,它不僅提高了現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集的效率,更為建筑設(shè)計和施工提供了更為精準(zhǔn)和全面的數(shù)據(jù)支持。
無人智能攝影測量技術(shù)通過結(jié)合無人機(UAV)和高級攝影測量技術(shù),實現(xiàn)了對建筑工程的高效、精確測量,這一技術(shù)的核心是無人機搭載的高分辨率相機和其他傳感器,如激光雷達(LiDAR)傳感器,它們能夠在飛行過程中捕捉地面的詳細(xì)圖像和三維數(shù)據(jù),這些圖像和數(shù)據(jù)隨后被傳輸?shù)綄iT的處理軟件中,軟件利用復(fù)雜的算法,如立體攝影測量和圖像識別技術(shù),對捕獲的圖像進行分析,生成精確的三維模型或地形圖。在建筑工程測量中,這意味著無人機可以快速覆蓋大面積的工程區(qū)域,捕捉建筑物、地形和其他重要特征的詳細(xì)信息,這對于項目規(guī)劃、設(shè)計決策和施工監(jiān)控至關(guān)重要。無人機的飛行路徑和拍攝計劃可以事先通過軟件進行編程,確保覆蓋所有關(guān)鍵區(qū)域并以最佳角度捕捉圖像,這種技術(shù)還支持實時數(shù)據(jù)傳輸和處理,意味著工程團隊可以快速獲取關(guān)鍵信息,并據(jù)此做出及時的決策。這項技術(shù)在處理大量數(shù)據(jù)時顯示出極高的效率和精度,利用先進的數(shù)據(jù)處理算法,它能夠快速整合和分析成千上萬張照片,生成高質(zhì)量的三維模型和地形圖。無人智能攝影測量技術(shù)能夠在復(fù)雜的地形和建筑環(huán)境中靈活飛行,捕捉那些傳統(tǒng)測量方法難以到達或需要大量時間和資源才能達到的區(qū)域的圖像。例如,在高層建筑、橋梁或山區(qū)的測量中,這一技術(shù)能夠提供安全、快速且全面的數(shù)據(jù)采集方法[2]。
管理人員需要組織定期的專業(yè)培訓(xùn)和技能提升課程,使測繪人員能夠掌握最新的測繪技術(shù)和工具。例如,對于最新的三維激光掃描技術(shù)、無人機測量技術(shù)等,應(yīng)組織專門的培訓(xùn)課程,讓測繪人員了解和掌握這些技術(shù)的操作方法和應(yīng)用場景。對于傳統(tǒng)的測繪知識,如地理信息系統(tǒng)(GIS)的使用、精確測量的方法和數(shù)據(jù)分析技巧等,也需要進行系統(tǒng)的復(fù)習(xí)和深入學(xué)習(xí)。通過組織實地測量實習(xí)、模擬項目操作等方式進行實踐經(jīng)驗積累。在實踐中,測繪人員不僅能夠?qū)⒗碚撝R應(yīng)用到實際工作中,還能學(xué)習(xí)如何解決實際測量中遇到的各種問題。例如,可以安排測繪人員參與實際的建筑工程項目,從中學(xué)習(xí)如何處理復(fù)雜的測量環(huán)境,如何與其他工程團隊成員協(xié)作,以及如何高效地完成測量任務(wù)。管理人員可以通過組織項目管理培訓(xùn)、模擬項目演練等形式,提升測繪人員在項目管理方面的能力。加強溝通技巧的培訓(xùn),教會測繪人員如何有效地與團隊成員、項目管理者以及客戶溝通,確保測繪工作順利進行。
管理人員可以鼓勵測繪人員參與新技術(shù)的研發(fā)、新方法的探索。例如,可以組織定期的技術(shù)創(chuàng)新討論會,鼓勵測繪人員分享他們在工作中的新想法和新方法,也可以鼓勵他們參與相關(guān)的技術(shù)研討會和學(xué)術(shù)交流,從而拓寬他們的視野,激發(fā)他們的創(chuàng)新思維[3]。
管理人員需要對現(xiàn)有的工作流程進行深入分析,識別出潛在的風(fēng)險點和效率瓶頸。例如,通過實地考察和歷史數(shù)據(jù)分析,找出常見的測量誤差來源,并制定相應(yīng)的預(yù)防措施,這可能包括對特定類型的測量活動采用更適合的設(shè)備,或?qū)δ承?fù)雜環(huán)境下的測量方法進行調(diào)整。管理人員需要制定細(xì)致的操作手冊和標(biāo)準(zhǔn)操作程序(SOP)以提高工作質(zhì)量,這些文檔應(yīng)詳盡描述測量的每個步驟,從設(shè)備設(shè)置、數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)處理和成果呈現(xiàn),每一步都需要有明確的指導(dǎo)和標(biāo)準(zhǔn)。例如,在測量過程中,操作手冊應(yīng)詳細(xì)指出如何校準(zhǔn)儀器、如何在不同環(huán)境下調(diào)整測量參數(shù),以及如何處理異常數(shù)據(jù)等。管理人員在質(zhì)量管理體系中需要建立一套嚴(yán)密的質(zhì)量檢查機制,包括對測量數(shù)據(jù)的定期抽檢和對測繪成果的交叉驗證。例如,管理人員可以設(shè)立專門的質(zhì)量管理團隊,對測繪數(shù)據(jù)進行隨機抽查,確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。對于關(guān)鍵的測繪項目,管理人員應(yīng)實施交叉驗證機制,由不同的團隊獨立進行測量,以確保數(shù)據(jù)的一致性。隨著測繪技術(shù)的不斷發(fā)展,管理人員需要不斷引入先進的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和測繪軟件以提高數(shù)據(jù)處理的效率和準(zhǔn)確性。例如,可以采用云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)來存儲和分析龐大的測繪數(shù)據(jù),利用人工智能算法對數(shù)據(jù)進行深入分析,以提高數(shù)據(jù)處理的精度和效率[4]。
管理人員需要對測量設(shè)備進行定期和嚴(yán)格的校驗,確保其性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求。例如,對于使用的全站儀、GPS 設(shè)備等,管理人員應(yīng)定期進行校準(zhǔn),檢查其精度和穩(wěn)定性。環(huán)境因素也會對測繪數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。因此,管理人員應(yīng)在測量前進行詳細(xì)的環(huán)境分析,如考慮氣溫、濕度、光照等因素對設(shè)備性能的影響,并據(jù)此調(diào)整測量策略,是提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的重要環(huán)節(jié)。隨著技術(shù)的發(fā)展,管理人員需要引入新的測量技術(shù),如差分GPS 測量、三維激光掃描等,能夠顯著提高數(shù)據(jù)的精度。例如,在建筑工程中,采用三維激光掃描技術(shù)可以捕捉到建筑物和地形的高精度三維信息。管理人員還要注重優(yōu)化測量方案和方法,包括制定合理的測量點布局、選擇最適合的測量時機和條件,以及采用有效的數(shù)據(jù)采集方法。例如,在大型建筑工程中,合理規(guī)劃測量點的布置,可以有效減少誤差的累積,提高整體的測量精度。使用先進的數(shù)據(jù)處理軟件,能夠有效減少人為錯誤,提高數(shù)據(jù)處理的精度。例如,利用專業(yè)的GIS 軟件進行數(shù)據(jù)分析和處理,不僅能夠提供精確的數(shù)據(jù),還能幫助識別和校正潛在的誤差。管理人員還需要對測繪數(shù)據(jù)進行嚴(yán)格的質(zhì)量控制和檢驗,從而提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,管理人員可以對收集到的數(shù)據(jù)進行詳細(xì)的檢查和分析,確保數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性。例如,通過對測量數(shù)據(jù)進行反復(fù)的核對和校正,可以有效避免和減少數(shù)據(jù)誤差。
質(zhì)量監(jiān)控體系需要基于一個詳盡的質(zhì)量監(jiān)控框架,該框架涵蓋測繪工程的每個階段,包括前期規(guī)劃、現(xiàn)場作業(yè)、數(shù)據(jù)處理以及最終的成果交付。在實際操作中,管理人員需要為每個階段設(shè)定具體的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢查點。例如,在前期規(guī)劃階段,應(yīng)對項目目標(biāo)、作業(yè)范圍和方法選擇等進行細(xì)致的審查;在現(xiàn)場作業(yè)階段,關(guān)注設(shè)備的正確配置和操作,以及數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性;在數(shù)據(jù)處理階段,重點監(jiān)控數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確處理和分析;而在成果交付階段,則需要確保最終成果的質(zhì)量符合客戶和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。為了實現(xiàn)有效的監(jiān)控,管理人員需要建立一套綜合的監(jiān)控機制和工具,包括定期的內(nèi)部審核、現(xiàn)場檢查以及成果驗證,特別是采用先進的技術(shù)手段,如實時數(shù)據(jù)跟蹤和分析系統(tǒng),可以及時發(fā)現(xiàn)問題并采取糾正措施。例如,使用基于云的數(shù)據(jù)管理平臺,可以實時監(jiān)控數(shù)據(jù)采集和處理過程,確保每一步都符合既定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。對于發(fā)現(xiàn)的問題和不符合項,必須有一個明確的糾正和預(yù)防機制,涉及問題的根本原因分析、糾正措施的制定和實施,以及監(jiān)控其效果。例如,如果在數(shù)據(jù)處理階段發(fā)現(xiàn)錯誤,需要追溯到錯誤的源頭,可能是設(shè)備校準(zhǔn)不當(dāng)、操作失誤或數(shù)據(jù)處理軟件的問題,然后針對具體原因制定改進措施。監(jiān)控體系本身也需要進行定期評估和更新,確保其能夠適應(yīng)技術(shù)發(fā)展和項目需求的變化。例如,隨著新技術(shù)和新方法的出現(xiàn),監(jiān)控體系可能需要引入新的監(jiān)控點或更新現(xiàn)有的監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)[5]。
新時期建筑工程測量信息化和測繪工程質(zhì)量管理的深入發(fā)展,不僅是適應(yīng)時代技術(shù)進步的必然要求,也是提升工程效率和質(zhì)量的關(guān)鍵舉措。在未來的工程實踐中,持續(xù)優(yōu)化和創(chuàng)新測繪技術(shù)、加強人員素質(zhì)培養(yǎng)以及嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量管理體系,將成為確保測繪工作精準(zhǔn)、高效的重要策略。通過這些措施,建筑工程測量信息化將在工程規(guī)劃、實施與監(jiān)管中發(fā)揮更加重要的作用,為建筑工程的可持續(xù)發(fā)展提供堅實的技術(shù)和管理支撐。