三維CAD在地理制圖測繪中的應(yīng)用

賴文俊

摘 要：作為地理測量的重要組成部分，制圖測繪工作質(zhì)量的高低直接影響著地理測量質(zhì)量的高低。在實際的地理測量過程中，三維CAD技術(shù)的應(yīng)用對地理制圖測繪具有很大作用，大大提高了工作人員的工作效率，受到測繪工作者的高度信任。本文將結(jié)合當(dāng)前地理制圖測繪的實際情況，對三維CAD在地理制圖測繪中的應(yīng)用進(jìn)行研究，希望能夠?qū)窈笥嘘P(guān)理論研究提供一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：三維CAD；地理制圖；測繪應(yīng)用

0 引言

近些年來，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，計算機(jī)技術(shù)已經(jīng)被廣泛地運用到地理勘探過程中，地理勘探已經(jīng)進(jìn)入到數(shù)字化時代。由于無法比擬的優(yōu)勢存在，三維CAD技術(shù)已經(jīng)越來越多的應(yīng)用在地理制圖測繪過程中，使得測繪工作人員的工作負(fù)擔(dān)大大減輕，同時在提高測繪效率方面作用也非常明顯。因此，有必要對地理制圖測繪中三維CAD的應(yīng)用進(jìn)行適當(dāng)研究。

1 地理制圖測繪中三維CAD技術(shù)的運用現(xiàn)狀分析

三維CAD技術(shù)經(jīng)過數(shù)年的發(fā)展，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)制造中，但是在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用時間比較短，技術(shù)應(yīng)用得也不夠成熟。傳統(tǒng)的二維平面在立體感方面有所欠缺，而三維CAD能夠彌補(bǔ)這方面的不足，它反映出的圖像具有直觀、立體的特點，可以形象地表達(dá)出地質(zhì)勘探中的立體圖像，讓測繪人員可以進(jìn)行更加直觀立體的分析和研究。在實際的地理制圖測繪過程中，三維CAD對地質(zhì)的三維實體模型進(jìn)行輔助設(shè)計時，借助CAD的強(qiáng)大圖畫制作功能，實現(xiàn)對地質(zhì)模型的模擬和設(shè)計，進(jìn)而對地質(zhì)構(gòu)造能夠有一個清晰的了解[1]。因此，近些年來，三維CAD技術(shù)在地質(zhì)勘探過程中應(yīng)用得越來越廣泛。雖然在應(yīng)用上仍存在不足之處，但在逐漸改善的過程中，應(yīng)用技術(shù)不斷地發(fā)展成熟。

2 地理制圖測繪和三維CAD之間的聯(lián)系

眾所周知，地理制圖測繪是以地形地質(zhì)構(gòu)造為前提的，地理制圖測繪借助一定的技術(shù)對地形地質(zhì)進(jìn)行虛擬仿真，進(jìn)而對測量目標(biāo)的結(jié)構(gòu)和特點有一個比較清晰的了解，是模擬地形的構(gòu)造狀況以及快速掌握測繪制圖知識的一種新型工具[2]。將三維CAD技術(shù)應(yīng)用在地理制圖測繪工作中，為地理制圖測繪的工作開展提供了新型的測繪途徑，提高了地理制圖測繪的工作效率。

與此同時，三維CAD技術(shù)在不斷發(fā)展的過程中，已經(jīng)被越來越多的領(lǐng)域所應(yīng)用，大有完全取代傳統(tǒng)的二維測量方式的趨勢。然而，在實際應(yīng)用過程中，受制于實地條件以及科研設(shè)備等因素，我國當(dāng)前的地理測量工作中，大多數(shù)的地質(zhì)勘探工作仍然應(yīng)用傳統(tǒng)的二維測量方式，該測量方式在實際的應(yīng)用過程中，不僅限制了地質(zhì)測量工作人員的應(yīng)用能力以及創(chuàng)新能力，而且對于人才技能的需求也無法真正滿足。而利用CAD能夠很好地實現(xiàn)地質(zhì)勘探從最初勘測到對地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行全程分析的立體模擬化。

3 三維CAD技術(shù)在地理制圖測繪中的應(yīng)用

3.1 對地質(zhì)地形的構(gòu)造和特點進(jìn)行了解

三維CAD技術(shù)在應(yīng)用過程中，首先需要對地質(zhì)地形的構(gòu)造和特點進(jìn)行分析和觀察，在對地質(zhì)地心的構(gòu)造和特點進(jìn)行有效研究分析之后再設(shè)計地理位置及其地形特點，設(shè)想出地形的理念和思路。如果不事先應(yīng)用三維CAD技術(shù)對測量目標(biāo)的地質(zhì)地心特點了解清楚，接下來的制圖切入點將難以找到，影響到圖形測繪準(zhǔn)確性的同時也影響了測繪的質(zhì)量。

3.2 收集相關(guān)的地理數(shù)據(jù)，制作草稿

地理測量中，對于目標(biāo)物的測量包括許多方面，體、線、面、點等都需要測量，對這些測量之后會得到相關(guān)的數(shù)據(jù)，而三維CAD技術(shù)能夠?qū)@些收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行精確計算[3]。地理制圖測繪中必須要切實依照真實的測量數(shù)據(jù)找CAD軟件中確定與對應(yīng)點面之間的相對位置，相對位置確定好之后，畫出草圖。除了對地形的經(jīng)度和緯度位置進(jìn)行測量，還要繪制出地形巖石的結(jié)構(gòu)，此時三維CAD技術(shù)將發(fā)揮出關(guān)鍵性作用，可以大大提高測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)度和精度。

3.3 應(yīng)用三維CAD技術(shù)修改草圖制作中存在的偏差

地理制圖測繪的草圖繪制出來之后，僅僅是草圖，并不是最終的確定結(jié)果。因此，一定要經(jīng)過適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)觀察和處理。三維CAD技術(shù)的編輯器能夠?qū)Ω鞣N數(shù)據(jù)偏差進(jìn)行處理，并對有差錯的地方進(jìn)行修改，使得制作出來的測繪圖能夠滿足地理測繪的需要。在這個過程中三維CAD技術(shù)發(fā)揮了重要的作用，保證了繪制出來的圖片指標(biāo)和質(zhì)量。

3.4 應(yīng)用三維CAD對圖形進(jìn)行建模

修改草圖以后，工作人員應(yīng)當(dāng)依據(jù)測繪所得出的結(jié)果，記住三維CAD對地勢地形進(jìn)行三維立體建模，依靠立體空間展示方法，對比繪制出來的圖形與實際圖形，及時發(fā)現(xiàn)并了解繪制圖形中存在的不足之處，并進(jìn)行二次修改，逐步完善。此外，工作人員還可以應(yīng)用三維CAD技術(shù)進(jìn)行模擬演示，將靜態(tài)的信息轉(zhuǎn)化為動態(tài)的信息，可以非常直觀地發(fā)現(xiàn)測繪圖中的問題，也具有提升勘測者參與的積極性。

3.5 三維CAD技術(shù)在實際工作中的應(yīng)用

首先，在現(xiàn)實生活應(yīng)用中，三維CAD技術(shù)能夠?qū)蛻舻膱D紙加深理解，避免錯誤的頻繁出現(xiàn)。由于地質(zhì)測量工作是需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，而三維CAD技術(shù)在應(yīng)用過程中可以充分發(fā)揮自身的作用，不但能夠及時繪圖，還能夠找出繪圖和實際測量的差異，減少測量中的誤差，并且能夠?qū)υ摰氐貏莸匦巫龀鲆欢ǖ呐袛唷Ｆ浯?，三維CAD技術(shù)的應(yīng)用，還能夠精確地計算出距離、角度、面積等重要數(shù)據(jù)，并且精確到最小值。三維CAD技術(shù)還能夠準(zhǔn)確捕捉到任何一點想要的坐標(biāo)，使得結(jié)果非常精準(zhǔn)。最后，利用三維CAD技術(shù)能夠?qū)⒌匦螆D清晰地表達(dá)出來，其立體幾何造影能夠使得圖形的表達(dá)更加直觀。

4 結(jié)語

總而言之，三維CAD技術(shù)是一項非常突出的測繪技術(shù)，如果應(yīng)用在地理制圖測繪中，使得測繪工作人員的工作負(fù)擔(dān)大大減輕，同時在提高測繪效率方面作用也非常明顯，具有很高的參考價值。