測繪，是指對自然地理要素或者地表人工設(shè)施的形狀、大小、空間位置及其屬性等進(jìn)行測定、采集并繪制成圖。

而說到工程測繪我們就不得不了解一下三維掃描技術(shù)了，三維激光掃描技術(shù)是測繪領(lǐng)域繼GPS技術(shù)之后的一次技術(shù)革命，它突破了傳統(tǒng)的單點測量方法，具有高效率、高精度的獨特優(yōu)勢。作為新的高科技產(chǎn)品，三維激光掃描儀已經(jīng)成功的在城市建筑測量、地形測繪、采礦業(yè)、工廠、大型結(jié)構(gòu)、管道設(shè)計、飛機(jī)船舶制造、公路鐵路建設(shè)、隧道工程、橋梁改建等需要測繪的領(lǐng)域里應(yīng)用。尤其是在異形面、結(jié)構(gòu)的測繪中，三維掃描對尺寸、面積、體積的測量具有獨特的優(yōu)勢，我們可以簡單的理解為，三維技術(shù)就是二維的高階版，哪里需要二維圖，那么三維技術(shù)就可以應(yīng)用在哪里。

三維掃描與工程測繪之間聯(lián)系密不可分，首先我們要知道三維測繪技術(shù)的定義，三維測繪技術(shù)就是通過測量目標(biāo)的空間三維坐標(biāo)，確定三維目標(biāo)的空間位置、幾何形狀和空間姿態(tài)，對目標(biāo)進(jìn)行三維重建并盡可能真實地在計算機(jī)上再現(xiàn)目標(biāo)的技術(shù)。從目前的情況來看，我國的三維測繪大多屬于 2+1 維理論建立起的三維測繪體系，即利用二維確定目標(biāo)的平面位置，一維確定目標(biāo)的高度。

三維激光掃描測量技術(shù)在測繪領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，其與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)等技術(shù)相結(jié)合，在大范圍數(shù)字高程模型的高精度實時獲取城市三維模型重建、局部區(qū)域的地理信息獲取等方面表現(xiàn)出強(qiáng)大的優(yōu)勢，因此三維掃描在工程、環(huán)境檢測和城市建設(shè)等方面均有成熟的應(yīng)用實例，如斷面三維測繪、繪制大比例尺地形圖、災(zāi)害評估建立30城市模型、復(fù)雜建筑物施工、大型建筑的變形監(jiān)測等。

下面列舉2個案例，供大家有個直觀的了解。

一、三維掃描設(shè)備應(yīng)用于隧道施工

在工程施工方面，工程量和工程的復(fù)雜性越來越高，對工程的施工技術(shù)要求也隨之增高。例如隧道的施工建設(shè)，如今隧道的施工及檢測都有了更加科學(xué)的方法，通過三維掃描技術(shù)可以快速測量與分析任意斷面，不僅降低了人員與設(shè)備的安全風(fēng)險和降低勞動強(qiáng)度，最主要的是可以在陰暗沒有光照的隧道中用激光點云完成掃描工作。三維激光掃描技術(shù)可以采集大量的目標(biāo)物表面三維點數(shù)據(jù)進(jìn)行非接觸式測量方式，在進(jìn)行隧道檢測時，三維激光掃描儀能夠主動發(fā)射掃描光源，通過采集大量的點云數(shù)據(jù)可以快速的構(gòu)建物體的真實形態(tài)、真實、準(zhǔn)確、清晰的表示。

二、三維掃描設(shè)備在市政工程測量中的應(yīng)用

采用三維激光掃描測量技術(shù)，可以生成更方便傳輸、處理、展示、共享的城市建筑、街道及附屬物模型、建筑立面圖等數(shù)字化產(chǎn)品，為建筑設(shè)計、城市改造、安全管理、消防應(yīng)急等快速提供精度高、圖形化、方便使用的數(shù)字化測量成果。

目前比較好用的地面三維掃描設(shè)備有美國Trimble TX8 、美國法如Faro等，這些設(shè)備由于內(nèi)置全景相機(jī)，可進(jìn)行全景紋理采集，如果需要更為細(xì)節(jié)的部分，則可以采用照片拍照后在三維模型構(gòu)建中使用紋理貼圖。至于例如街道兩側(cè)建筑物和樹密布等通視條件較差的情況，可以使用設(shè)備的全自動無標(biāo)靶拼接技術(shù)，適當(dāng)縮短掃描測站間隔，并在視線困難區(qū)域加設(shè)掃描測站。以Trimble ＲealWorks為例，該 軟件提供了“建模”模塊，可創(chuàng)建或根據(jù)點云擬合模型。一般類似的按方案會包含建筑立面圖、點云數(shù)據(jù)、三維模型數(shù)據(jù)。

此類地面三維掃描項目可對城市中心復(fù)雜高差建筑進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)采集、后期處理及成果展示，三維激光掃描測量逆向建模技術(shù)覆蓋城市市政要素，適合復(fù)雜、品類多且更新頻率高的街區(qū)、商鋪、綠植、道路及其附屬設(shè)施等的市政測量應(yīng)用。

我們可以看到三維激光掃描相對于傳統(tǒng)測量具有以下優(yōu)勢:

1)精度高

三維激光掃描技術(shù)精度可達(dá)到毫米級。

2)采集信息量大

三維激光掃描按照設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行空間掃描, 點云數(shù)據(jù)經(jīng)拼接后得到大量點的三維坐標(biāo)。舉例來說, 從拼接后的點云中, 我們可以量取立交橋的凈高、交通標(biāo)志牌的內(nèi)容等細(xì)部信息, 而無需外業(yè)現(xiàn)場調(diào)查。

3）采集過程簡單安全

在市政工程測量地形圖測繪中, 我們往往需要測量立交橋的高程、高速公路路中的高程, 采用傳統(tǒng)的方法, 危險性大且不方便。利用三維激光掃描技術(shù), 無需技術(shù)人員站在道路中央就可以準(zhǔn)確采集到十分重要的路中的高程信息, 立交橋的梁底高程也可在點云數(shù)據(jù)中直接量取, 保障了人員安全。

4）強(qiáng)大的數(shù)據(jù)后處理能力

從采集來的點云數(shù)據(jù)中進(jìn)行虛擬測量, 提取出重要的特征點, 方便快捷。在大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上, 完成對整個項目的三維建模, 生成不規(guī)則三角網(wǎng)。在三角網(wǎng)的基礎(chǔ)上就可以迅速地生成精確的橫斷面和縱斷面圖, 減少了工序, 有可能改變作業(yè)流程。

上海滬敖信息科技有限公司是一家致力于三維數(shù)字化行業(yè)解決方案的技術(shù)型企業(yè)。公司以行業(yè)應(yīng)用為出發(fā)點，為客戶提供三維數(shù)字化采集、三維數(shù)據(jù)處理等一系列服務(wù)。滬敖擁有手持三維掃描儀、小空間三維掃描儀、地面三維激光掃描儀、無人機(jī)實景三維系統(tǒng)、3D打印機(jī)等多種技術(shù)手段，是行業(yè)內(nèi)知名設(shè)備的簽約合作伙伴。從幾厘米到幾十米的對象、或從幾米到上千米的三維空間，滬敖均可提供涵蓋軟硬件產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)的完整解決方案。