數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用研究

江 振，周雅雯

（1.江西省國(guó)土資源勘測(cè)規(guī)劃院，江西 南昌 330000；2.江西省地質(zhì)調(diào)查研究院，江西 南昌 330000）

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用研究

江 振1，周雅雯2

（1.江西省國(guó)土資源勘測(cè)規(guī)劃院，江西 南昌 330000；2.江西省地質(zhì)調(diào)查研究院，江西 南昌 330000）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)發(fā)展迅速.在工程測(cè)量中，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)有著非常重要的作用，是工程測(cè)量順利開(kāi)展的重要保障.本文結(jié)合我國(guó)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的實(shí)際情況，并結(jié)合個(gè)人工程測(cè)量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)工程測(cè)量過(guò)程中，相關(guān)的現(xiàn)代數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行分析，總結(jié)現(xiàn)代數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，并著重探討數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用，對(duì)工程測(cè)量中數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用提供一定的參考借鑒價(jià)值.

工程測(cè)量；數(shù)字化；測(cè)繪技術(shù)；優(yōu)點(diǎn)；應(yīng)用

1 前言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，遙感技術(shù)（RS）、地理信息技術(shù)（GIS）、全球定位技術(shù)（GPS）以及數(shù)字化技術(shù)等多種新興技術(shù)得到蓬勃迅速的發(fā)展，并在各個(gè)領(lǐng)域中尤其是在工程測(cè)量中得到廣泛的應(yīng)用.經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，目前，我國(guó)測(cè)繪科學(xué)技術(shù)已經(jīng)取得較大的成績(jī)，并逐漸構(gòu)建數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)體系，以網(wǎng)絡(luò)通信、地理信息技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、遙感技術(shù)等為中心，大大地提高我國(guó)測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的整體水平.數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)是新時(shí)期一種新型的測(cè)繪技術(shù)，它的產(chǎn)生于發(fā)展與計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展、測(cè)量?jī)x器的智能化有著密切的關(guān)系.在工程測(cè)量中，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)起著至關(guān)重要的作用，并得到廣泛的應(yīng)用，促進(jìn)工程測(cè)量工作的順利開(kāi)展.目前，隨著數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的廣泛應(yīng)用，我國(guó)工程測(cè)量的服務(wù)領(lǐng)域不斷延伸,并逐步向測(cè)量數(shù)據(jù)采集與處理的實(shí)時(shí)化、處理的自動(dòng)化以及處理的數(shù)字化方向發(fā)展，工程測(cè)量開(kāi)始進(jìn)入一個(gè)數(shù)字化的時(shí)代.

2 工程測(cè)量中的現(xiàn)代數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)

現(xiàn)代數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中起著至關(guān)重要的作用，可以解決傳統(tǒng)工程測(cè)量中無(wú)法解決的一些問(wèn)題，使工程測(cè)量邁入一個(gè)新的發(fā)展階段.在工程測(cè)量中，主要運(yùn)用到的現(xiàn)代數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)有地圖數(shù)字化技術(shù)與數(shù)字化成圖手段.

2.1 工程測(cè)量中的地圖數(shù)字化技術(shù)

在以往的工程測(cè)量中，由于缺乏一定的科學(xué)技術(shù)，在比例尺較大的地圖中，很難完成輸入，地圖數(shù)字化技術(shù)的出現(xiàn)，順利地解決了大比例尺度地圖的輸入問(wèn)題，運(yùn)用掃描矢量化儀器及手扶式跟蹤數(shù)字化，就可以對(duì)比例尺較大的地圖進(jìn)行輸入.大部分的掃描儀器可以對(duì)地圖中所呈現(xiàn)出來(lái)的信息實(shí)施數(shù)字化處理，數(shù)字化處理具有高效、便捷以及準(zhǔn)確等特點(diǎn).對(duì)地圖信息實(shí)施數(shù)字化處理是目前設(shè)立GIS系統(tǒng)最重要的工作之一，因而所需的時(shí)間也比較多，因此相關(guān)的工程測(cè)量部門必須采取有效的措施，在確保工作質(zhì)量的前提下，盡可能的加快數(shù)字化處理工作的速度.

2.2 工程測(cè)量中的數(shù)字化成圖手段

測(cè)繪是工程測(cè)量中重要的內(nèi)容之一，也是工程測(cè)量傳統(tǒng)的工作之一，但是對(duì)于工程圖及比例尺較大的地圖，則必須實(shí)施野外測(cè)量工作.野外測(cè)繪是一項(xiàng)艱辛且復(fù)雜的工作，其周期通常比較長(zhǎng)，因此無(wú)法滿足客戶的需求.數(shù)字化成圖手段的出現(xiàn)，解決了野外測(cè)繪的難題.運(yùn)用數(shù)字化成圖手段，可以最大限度地提升地圖的質(zhì)量，保持較高的精度.同時(shí)，運(yùn)用數(shù)字化成圖手段在工作流程簡(jiǎn)化方面還有著至關(guān)重要的作用，使測(cè)繪變成簡(jiǎn)單易做的工作.此外，運(yùn)用數(shù)字化成圖手段，還可以最大限度地降低測(cè)量人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)有著非常重要的意義.目前，數(shù)字化成圖技術(shù)主要包括兩個(gè)模式，即電子平板模式及內(nèi)外業(yè)一體化模式，其中內(nèi)外業(yè)一體化模式是常用的一種模式，它可以借助全站儀及電子手簿等相關(guān)的設(shè)備，其精度較高，操作簡(jiǎn)單，因此比較受歡迎.

3 現(xiàn)代數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

與傳統(tǒng)手工繪圖相比，現(xiàn)代數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)具有無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）與傳統(tǒng)的手工繪圖相比，現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)在成圖精度方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)要高得多.數(shù)字化成圖系統(tǒng)在對(duì)外業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí),可以選擇全站儀現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)采集地形地物點(diǎn)的三維坐標(biāo),并形成自動(dòng)存儲(chǔ)；在對(duì)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí), 可以較好的保持外業(yè)測(cè)量的精度，減少或者避免出現(xiàn)人為的誤差，同時(shí)，通過(guò)現(xiàn)代數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，在實(shí)施外業(yè)工作過(guò)程中，可以省略了計(jì)算、讀數(shù)以及展點(diǎn)繪圖等一些傳統(tǒng)手工繪圖中必須實(shí)施的外業(yè)工序,從而可以減少作業(yè)人員的工作量，縮短外業(yè)工作的時(shí)間，提高外業(yè)工作的效率，從而可以大幅度地降低生產(chǎn)成本，達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益的最終目的.

（2）運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，可以對(duì)各要素實(shí)施數(shù)據(jù)加工，形成各種不同用途的圖件產(chǎn)品，滿足用戶的不同需求.

（3）充分利用多媒體技術(shù)，將測(cè)繪對(duì)象主要的外貌及形象完整的展現(xiàn)出來(lái)，使測(cè)量人員一目了然，同時(shí)具有很強(qiáng)的直觀性，因而可以改變傳統(tǒng)測(cè)繪方式存在的一些缺陷.

（4）通過(guò)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，可以更好地存放數(shù)字化產(chǎn)品，方便于產(chǎn)品的保管，有利于產(chǎn)品的運(yùn)輸，同時(shí)也方便于產(chǎn)品的修改，將數(shù)字化產(chǎn)品的不變形性及現(xiàn)勢(shì)性保存下來(lái)，減少或者避免出現(xiàn)重復(fù)測(cè)繪的現(xiàn)象，進(jìn)而可以避免測(cè)繪圖紙浪費(fèi)的現(xiàn)象，提高地形圖在工程應(yīng)用中的實(shí)用性，增加用戶數(shù)量，從而達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益的最終目的.

（5）運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，形成數(shù)字化測(cè)繪成果，客戶可以利用數(shù)字化測(cè)繪成果在計(jì)算機(jī)上完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)與規(guī)劃，比如對(duì)土地資源的使用情況進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃，對(duì)城市道路網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)與規(guī)劃等等[1].

（6）在工程測(cè)量中，通過(guò)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，可以大大地減輕測(cè)量人員的工作強(qiáng)度，同時(shí)可以縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，能夠在最短的時(shí)間內(nèi)滿足用戶的需求.

（7）運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，可以對(duì)測(cè)量信息進(jìn)行相應(yīng)的修正，同時(shí)可以提供修正之后的產(chǎn)品，這在一定程度上提高產(chǎn)品的質(zhì)量，提高產(chǎn)品的使用率，延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力.

現(xiàn)代數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)不僅僅有以上幾點(diǎn)，比如它可以一測(cè)多用，減少圖根點(diǎn)的數(shù)量等等.總之，與傳統(tǒng)手工繪圖相比，現(xiàn)代數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)具有無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)可以克服傳統(tǒng)手工繪圖存在的諸多缺陷.

4 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

在工程測(cè)量中，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，并逐漸成為工程測(cè)量中不可或缺的技術(shù)之一.數(shù)字化技術(shù)在工程測(cè)量中主要應(yīng)用在兩個(gè)方面，即在工程測(cè)圖內(nèi)容方面的應(yīng)用及在數(shù)字地球方面的應(yīng)用.

4.1 在工程測(cè)圖內(nèi)容方面的應(yīng)用

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)圖內(nèi)容上，主要包括對(duì)原圖實(shí)施數(shù)字化及進(jìn)行地面數(shù)字測(cè)圖.

4.1.1 對(duì)原圖實(shí)施數(shù)字化

在測(cè)量工程中，若數(shù)字地形圖無(wú)具體的要求或者要求不高，而工程的經(jīng)費(fèi)十分緊張，在這種情況下，可以選擇對(duì)原圖實(shí)施數(shù)字化.對(duì)原圖實(shí)施數(shù)字化可以充分發(fā)揮原有圖形的價(jià)值，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)一級(jí)掃描輸入設(shè)備，測(cè)量人員可以在較短的時(shí)間內(nèi)運(yùn)用數(shù)字化軟件獲取有用的地圖[2].

對(duì)原圖實(shí)施數(shù)字化包括兩種不同的方式，即掃描矢量化及手扶跟蹤數(shù)字化.與手扶跟蹤數(shù)字化相比，掃描矢量化在測(cè)量過(guò)程中具備較高的精度，其工作效率也比手扶跟蹤數(shù)字化要高[3].但是，若與原圖進(jìn)行對(duì)比，利用掃描矢量化所獲取的數(shù)字圖，其精度則比較低，這與數(shù)字化處理過(guò)程中所出現(xiàn)的誤差有著密切的關(guān)系.此外，由于掃描矢量化通常只能展示白紙成圖過(guò)程中各個(gè)地表及地物的外貌，其所呈現(xiàn)出來(lái)的適時(shí)性比較弱，因此一般只用于工程測(cè)量中的應(yīng)急性措施.

當(dāng)條件符合一定的要求時(shí)，可以運(yùn)用掃描矢量化，獲取相關(guān)的數(shù)字地圖，但如果單純使用，則不夠科學(xué)，所以常常輔以補(bǔ)測(cè)及修測(cè)等方法，將工程測(cè)量中的地表及地物方面的信息與利用數(shù)字化技術(shù)所掃描出的數(shù)圖進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，參照工程測(cè)量過(guò)程中的地表及地物信息，對(duì)原圖中所反映出來(lái)的信息進(jìn)行進(jìn)一步的修正與完善，盡可能地提高原圖的精度[4].通過(guò)這樣的方法，地圖信息得到進(jìn)一步地調(diào)整，實(shí)測(cè)地圖所呈現(xiàn)出來(lái)的坐標(biāo)也隨之得到進(jìn)一步地修正，從而達(dá)到提高地圖精度的目的.

4.1.2 進(jìn)行地面數(shù)字測(cè)圖

在工程測(cè)量中，如果要求較高的測(cè)量精度，同時(shí)缺乏符合要求的、比例尺比較大的地圖，這時(shí)候可以選擇實(shí)施地面數(shù)字測(cè)圖.地面數(shù)字測(cè)圖方法是內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測(cè)圖方法中比較典型的方法之一，在工程測(cè)量過(guò)程中得到廣泛的應(yīng)用.運(yùn)用地面數(shù)字測(cè)圖方法，可以獲取精度較高的數(shù)字地圖，同時(shí)在輔以一定測(cè)量手段的基礎(chǔ)上，可以將關(guān)鍵的地物及其鄰近控制點(diǎn)所具備的精度控制在5厘米之內(nèi)[5].

4.2 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在數(shù)字地球中的應(yīng)用

數(shù)字地球是在計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)上，將社會(huì)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面的內(nèi)容進(jìn)行整合，實(shí)施地理坐標(biāo)的構(gòu)筑統(tǒng)一，形成一個(gè)統(tǒng)一的框架體系，同時(shí)可以保存重要的社會(huì)信息，客戶可以運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)，對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)，獲取重要的數(shù)據(jù)與信息.與傳統(tǒng)的測(cè)繪工程相比，數(shù)字地球是一個(gè)全新的系統(tǒng)工程，具有復(fù)雜、龐大等特點(diǎn)，其科技含量非常高，因此綜合性也比較高，并且涉及到的內(nèi)容比較廣泛，無(wú)論是哪個(gè)部門，都無(wú)法單獨(dú)完成作業(yè)，因此需要各個(gè)部門的相互配合與協(xié)調(diào)，包括空間技術(shù)部門、信息科學(xué)部門、地球科學(xué)部門以及多個(gè)應(yīng)用部門等等.測(cè)繪是信息學(xué)及地學(xué)中關(guān)鍵的內(nèi)容之一，處于不可或缺的地位，對(duì)我國(guó)空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)有著至關(guān)重要的影響.測(cè)繪工作者在工程測(cè)量中通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，獲取重要的空間信息，并對(duì)空間信息進(jìn)行進(jìn)一步的處理，形成形式多樣、內(nèi)容完整的信息源，客戶通過(guò)信息高速公路，即可獲取重要的信息.

5 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在工程測(cè)量中，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)起著非常重要的作用，具有傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，比如，運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，可以對(duì)各要素實(shí)施數(shù)據(jù)加工，形成各種不同用途的圖件產(chǎn)品，同時(shí)可以提高圖件產(chǎn)品的精度，滿足用戶的不同需求等等，因此在各個(gè)工程測(cè)量中都得到廣泛的應(yīng)用.未來(lái)數(shù)字化技術(shù)將得到快速的發(fā)展，其在工程測(cè)量中的應(yīng)用也不僅僅有以上兩點(diǎn)，因此，測(cè)量工作者需要順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，不斷更新知識(shí)，更新思維，做數(shù)字化時(shí)代的測(cè)繪工作者.

〔1〕李木子.淺析數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)及其在工程測(cè)量中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊)，2010(8)：134-136.

〔2〕陳國(guó)柱.GIS技術(shù)和數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展及其在工程測(cè)量中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011(26)：333-335.

〔3〕沈家濤.現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用及改進(jìn)建議[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè).2011(28)：124-126.

〔4〕何莉萍,袁珂珂,徐紅梅.淺議新時(shí)期地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)與發(fā)展[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011(5)：326-328.

〔5〕陳洪濤,賀楠.測(cè)繪新技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用初探[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2009(20)：101-103.

〔6〕齊志國(guó),趙軍華,李笑娜.基于現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的地籍測(cè)量研究[J].科技資訊，2009(14)：211-213.

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1673-260X（2012）08-0078-02