三维可视化在工程测量中的综合应用

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1、三维可视化在工程测量中的综合应用屮国水利水电第八工程局育限公司科研设汁院左广«湖南长沙摘耍：过去我们测量工作中，借助GPS、全站仪等设备釆集三维数据，利用成图软件绘成地形图，以等高线的方式来展示地形。对二维的施工图纸，凭自己的想象勾绘出工程的模样来指导测量放样，这种方式非常不直观、且易于出错。运用三维方式展示建筑工程，并对建筑工程进行数据统计，多向解剖，使其便于理解、互动与分析已成为一种必然趋势。木文探讨一不运用GoogleEarth、AutoCADCivil3D与Catia来高效地辅助测暈丄作可视化地显

2、现三维建筑物。关键词：三维可视化工程测量一、三维可视化的概念三维可视化是一种利用计算机技术展现三维世界中的物体，表达出物体的复杂信息，并其有实时互动能力的技术。它因符合人获取外界信息的习惯，即首先通过视觉效果来对信息进行直观获取三维立体信息，而被广泛应用于各种工程建设领域中。二、在工程测量领域使用的三维可视化软件1.GoogleEarthGoogle公司开发的一款虚拟地球仪软件，它把卫星照片、航空照相和GIS布置在一个地球的三维模型上，是卫星影像与航拍的数据整合，谷歌地球可让您前往世界上任何地方，查看三维

3、地形、3D建筑物等，还能查看到不同时段的历史景象变化。GoogleEarth上的全球地貌影像的有效分辨率至少为100m，通常为30m，视角海拔高度为1km左心，但针对大城市、著名风景区、迷筑物区域会提供分辨率为1m和0.5m左右的高精度影像，视角高度分别约为500m和350mo2.AutoCADCivil3D欧特克公司的一款而向土木工程设计与文档编制的建筑信息模型（BIM）解决方案，可以加快设计理念的实现过程。它的三维动态工程模型有助于快速完成道路工程、场地、雨水/污水排放系统以及场地规划设计。所有曲面、

4、横断面、纵断面、标注等均以动态方式链接，可更快、更轻松地评估多种设计方案、做出更明智的决策并生成最新的图纸。Civil3D适合在任意区域内，建造的土木工程（场地规划、道路交通、水利枢纽等等）。更适合“带”状或“而”状的（如道路、渠堤坝、土地开发等），需要与地形地貌相互关联的结构没计。3.Catia法W达索公句的产品开发旗舰解决方案。它可以帮助我们绘制出所要施工的工程项目，从点到线，从线到面，从血到体，可以涵盖从具体的绘制、分析、模拟、组装到更新在内的全部流程。它采用的是基于特征的参数化造型，具有很方便的修

5、改能力，可使产品的设计随参数尺寸的变化而自动修改成图。Catia在八大领域里提供3D设计和模拟解决方案：汽车、航空航天、船舶制造、厂房设计（主要是钢构厂房）、建筑、电力与电子、消费品和通用机械制造。三、实际测量工作中希望能体现三维可视化的主要在以下方血1.进场前，施工场地怎样，交通情况怎样？希望能快速地去了解到，为进场做好充分准备X作。1.进场后，实地测绘出的地形阁是杏做到与实貌相符，是否冇漏测，错测，怎样去校核它？2.开挖阶段，即将开工的上坝公路效果是个什么样，哪段挖，哪段填，挖方多级边坡最多处在哪个桩

6、号？3.左岸、右岸及基坑幵挖效果是个怎样的？4.砼浇筑阶段，消力池、廊道与大坝效果是个怎样的？5.复杂的主要建筑物的内部结构是个怎样的？6.施工建筑物的体积多大，其屮某任意点的华标能否准确地获取？7.怎样在测量前冇效地对测量放样数据进行快速校核，某个部位图纸修改£；是否能快速呈现其准确的三维效來？8.金展结构（蜗壳、尾水管等部位）的三维可视效果是怎样的？四、运用案例就以斧子U水利枢纽工程为例，来说明一下这些软件的运用及其特点。斧子口水利枢纽主要建筑物为人坝挡水及泄水建筑物、电站进水口和压力钢管、上坝公路、

7、过坝公路、导流隧洞等；次耍建筑物为梢能防冲建筑物等。宥路、桥、洞、坝、闸等多种建筑类型。运用一、解决工地实况是怎样的问题GoogleEarth对前期的工作准备具有重要作用，它可以帮助我们实现在人未到达施工现场的情况下，身临其镜地对工地的地貌、地物、交通等冇一个基本了解。图注：1-框选范M为人坝坝址若是到了工地，借助GoogleEarth手机客户端把控制点与建筑轮廓点数据做成kml格式文件导入，便能方便地显示你的位置与工地建筑物的位置关系。并能对你行进的路线收藏起来，供下次导航用。若要在从GoogleEar

8、th上得到数字地形图，目前的方法是把工程区域控制点在GoogleEarth上展示出来，建立一个区域范鬧，对此区域建立点网，通过CASS提取点网坐标，将坐标转换成经纬度，运用GoogleEarth高程提取工具获得点高程，可得到数字地形。从GoogleEarth上提取的高程精度现在不理想，误差达13m，重复提取同一个点误差达0.6m，冇的提取工具通过建立多个地而检校点进行比对，加以坐标转换与高程拟合，虽然可以降低误差，但比较费时,