數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在地質(zhì)工程測(cè)量中的運(yùn)用

胡文　王艷平

【摘要】本文主要是討論地質(zhì)工程測(cè)量中，如何去運(yùn)用數(shù)字化進(jìn)行測(cè)量及針對(duì)目前的測(cè)量技術(shù)中容易出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了分析。并對(duì)如何提高成圖質(zhì)量提出了相應(yīng)的措施。

【關(guān)鍵詞】地質(zhì)工程；數(shù)字化；測(cè)量技術(shù)

1. 引言

進(jìn)入計(jì)算機(jī)數(shù)字化的信息時(shí)代，在測(cè)量技術(shù)中，制圖行業(yè)都開始利用計(jì)算機(jī)來(lái)制圖，使測(cè)繪行業(yè)走向自動(dòng)化、現(xiàn)代化。特別是新一代年輕的測(cè)繪人員。大比例尺地形圖和工程圖的測(cè)繪是工程測(cè)量工作的重要內(nèi)容，常規(guī)的成圖方法使野外工作十分艱苦，同時(shí)還有繁瑣的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作，成圖周期長(zhǎng)，產(chǎn)品單一，難以適應(yīng)飛速發(fā)展的城市建設(shè)的需要。上世紀(jì)90年代以來(lái)數(shù)字化成圖技術(shù)得到了迅速發(fā)展，它具有精度高、勞動(dòng)強(qiáng)度小、更新方便、便于保存管理及應(yīng)用、易于發(fā)布等特點(diǎn)，目前有內(nèi)外業(yè)一體化和電子平板兩種模式。內(nèi)外業(yè)一體化是一種外業(yè)數(shù)據(jù)采集方法.主要設(shè)備是全站儀、電子手簿等，其特點(diǎn)是精度高、內(nèi)外業(yè)分工明確、便于人員分配，從而具有較高的成圖效率。根據(jù)使用編碼或者是畫草圖來(lái)描述記錄連接關(guān)系和地圖實(shí)體的地理屬性，可以分為有碼和無(wú)碼作業(yè)。無(wú)碼作業(yè)比較方便、可靠，同時(shí)由于無(wú)碼作業(yè)采用草圖的方式，使得數(shù)據(jù)采集工作直觀并且可以減輕測(cè)站觀測(cè)人員的壓力。

2. 數(shù)字化技術(shù)的運(yùn)用

在常規(guī)地質(zhì)工程測(cè)量中，制圖是一項(xiàng)腦力與體力勞動(dòng)相結(jié)合的野外工作，同時(shí)還有相應(yīng)的大量室內(nèi)數(shù)據(jù)處理工作，繪圖周期長(zhǎng)，產(chǎn)品單一，對(duì)現(xiàn)代地質(zhì)工程測(cè)量和飛速發(fā)展的城市建設(shè)工作適應(yīng)性較差。隨著測(cè)繪儀器的電子化和先進(jìn)化，一套完備的測(cè)繪系統(tǒng)可以輕松的完成復(fù)雜的數(shù)據(jù)采集工作和繪圖工作，節(jié)省了人力物力。數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在地質(zhì)工程測(cè)量中的應(yīng)用，使得大比例尺工程圖和地質(zhì)圖向信息化發(fā)展，加快了城市工程建筑的進(jìn)程。

3. 數(shù)字化技術(shù)的特點(diǎn)

3.1自動(dòng)化程度高。 數(shù)字測(cè)量是通過(guò)專門的軟件自動(dòng)處理，自動(dòng)測(cè)繪，精確、細(xì)致，另外，數(shù)字化測(cè)量出錯(cuò)的概率相對(duì)較小，可以自動(dòng)提取方位、坐標(biāo)、面積等。

3.2測(cè)量精度高。 數(shù)字測(cè)量技術(shù)的采用，在距離300m內(nèi)時(shí)測(cè)量地物點(diǎn)的誤差約為+2mm，地形點(diǎn)高差約為+18mm。測(cè)量產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以以電子數(shù)據(jù)的形式進(jìn)行傳輸、存儲(chǔ)、處理機(jī)制圖，在整個(gè)過(guò)程中原始數(shù)據(jù)精度無(wú)損，完全規(guī)避了傳統(tǒng)測(cè)量中方向誤差、站點(diǎn)誤差和視距誤差，確保高精度的測(cè)量成果。

4. 數(shù)字化測(cè)途中存在的問(wèn)題

4.1等高線處理不當(dāng)。 由于數(shù)字化地形測(cè)繪軟件中的等高線一般都是根據(jù)野外采集的地貌點(diǎn)的高程，采用等值內(nèi)插法，按基本等高距插繪等值點(diǎn)連成曲線.再按不同的圓滑方法進(jìn)行圓滑而生成的。在地形測(cè)量中.并不是野外采集的所有地貌點(diǎn)之間都能進(jìn)行等高線內(nèi)插的.也就是說(shuō)靠全自動(dòng)建立的數(shù)字地面模型DTM有可能失真，因而需要進(jìn)行必要的人工干預(yù)。刪除自動(dòng)組網(wǎng)中那些不能內(nèi)插等高線的三角邊，而要做好這一點(diǎn)，就要靠實(shí)際繪圖人員的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。比如.溝或坎上的點(diǎn)就不能與遠(yuǎn)離其坡F的點(diǎn)插繪等高線.否則可能會(huì)使生成的等高線懸空或穿入地下，使局部地形面目全非。再如等高線不能穿過(guò)道路和建構(gòu)筑物.有的需在建立DTM模型時(shí)應(yīng)充分考慮，有些應(yīng)在繪制好等高線后進(jìn)行局部修剪或刪除。如果上述工作不到位，數(shù)字地形圖是很難真實(shí)反映實(shí)際地形的。

4.2野外數(shù)據(jù)采集不準(zhǔn)不全。

（1）地形變化處地形點(diǎn)不全面，坎溝上有點(diǎn)，下面無(wú)點(diǎn)或少點(diǎn).這給計(jì)算機(jī)自動(dòng)繪制等高線，也帶來(lái)一定的麻煩，所繪出的等高線也會(huì)失真.難以準(zhǔn)確反映實(shí)地地形。

（2）有些線狀地物，如小溝特別是暗溝、電力線、電訊線或電纜、各種管線在圖內(nèi)應(yīng)該有始有終，而拾取地形點(diǎn)時(shí)往往容易忽略.來(lái)龍去脈不清，這些都與跑尺員的技術(shù)素質(zhì)和責(zé)任心有很大關(guān)系。

（3）野外草圖繪制不全、不細(xì)。野外繪制草圖人員是現(xiàn)場(chǎng)跑路最多而且最忙的，技術(shù)要求也高，雖然是草圖，也應(yīng)按正規(guī)圖來(lái)繪，因?yàn)樗亲詈蟪蓤D能否滿足規(guī)范要求的重要依據(jù)之一。尤其是地物、地貌的連線關(guān)系應(yīng)與實(shí)地一致，測(cè)點(diǎn)順序不能顛倒和記錯(cuò)。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)繪制草圖人員還得記清跑尺員省去而圖上需要表示的地物的相關(guān)位置，都應(yīng)準(zhǔn)確量取并在草圖中標(biāo)注清楚。如果工作不細(xì)心，這些都易忽略，造成地形地物不清不全。

4.3自檢工作不利。 出了以上的問(wèn)題外，繪圖人員的自檢工作也是需要加強(qiáng)的一方面。相對(duì)于常規(guī)測(cè)圖而言，在圖紙審核中，數(shù)字化成圖的過(guò)程發(fā)現(xiàn)的缺陷要多一些。除了上述問(wèn)題之外，主要就是繪圖人員的自檢工作要加強(qiáng)。如注記或植被符號(hào)壓線和覆蓋地物的現(xiàn)象以及坎溝上的高程注于坎下或下面的高程注在上面的現(xiàn)象，還有圖式符號(hào)使用不正確等，這種現(xiàn)象只要經(jīng)過(guò)仔細(xì)自檢，應(yīng)該都可以避免，而這些問(wèn)題都與制圖人員的責(zé)任心有關(guān)。

5. 如何提高成圖質(zhì)量

5.1技能培訓(xùn)，有效提高地質(zhì)工程測(cè)量人員的技術(shù)素養(yǎng)。

（1）如今測(cè)繪專業(yè)的大中專生，在計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)上基本都沒(méi)有問(wèn)題，只是缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，缺乏工程測(cè)繪的經(jīng)驗(yàn)和基本功。所以對(duì)這些從事地形測(cè)量人員進(jìn)行必要的技能培訓(xùn)和基本功訓(xùn)練是十分必要的。具體實(shí)施辦法建議選擇適當(dāng)場(chǎng)地參加野外實(shí)測(cè)，按原來(lái)的常規(guī)辦法測(cè)繪地形圖或室內(nèi)找一些范例進(jìn)行實(shí)習(xí)與講授相結(jié)合的辦法來(lái)提高他們的技能。

（2）地形測(cè)量工作是一項(xiàng)通過(guò)集體作業(yè)來(lái)完成產(chǎn)品的。無(wú)論哪一環(huán)出現(xiàn)缺陷都會(huì)反映到最終的成圖中來(lái)。跑尺員因地形地物取舍不當(dāng)會(huì)直接影響到地形圖的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。同時(shí)還會(huì)使地形圖缺這少那，顧此失彼，殘缺不全。要解決此類缺陷，除了按測(cè)量規(guī)范和作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的要求進(jìn)行合理取舍之外，繪制草圖人員還應(yīng)考慮現(xiàn)場(chǎng)具體情況與跑點(diǎn)人員密切配合，分清主次確定具體取舍對(duì)象，做到該取的就應(yīng)當(dāng)取全，不能遺漏，有始有終。如有些埋地管線在現(xiàn)場(chǎng)時(shí)隱時(shí)現(xiàn).也要追根究底，盡量在圖上反映出來(lái)。因此.跑尺員也應(yīng)加強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)與草圖繪制人員密切配合。

5.2觀測(cè)員在工作前應(yīng)仔細(xì)檢查儀器。 安置好儀器以后，輸入儀器高度，與跑遲員配合，對(duì)后視方向相關(guān)站點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)檢查，在檢查過(guò)程中必須仔細(xì)，否則會(huì)使數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，因而觀測(cè)員的責(zé)任心也十分重要；繪制草圖的工作人員既要使草圖合理取舍，又要符合現(xiàn)場(chǎng)情況，嚴(yán)格依照現(xiàn)場(chǎng)采集原始數(shù)據(jù)。繪制草圖人員還可根據(jù)所測(cè)地物量取相應(yīng)數(shù)據(jù)如間距等記于草圖中，以備作圖用。這樣，草圖繪制人員就必須要有高度的責(zé)任感，做到嘴勤、手勤、腿勤、腦勤.保證第一手資料的準(zhǔn)確齊全。野外數(shù)據(jù)采集成功后，制圖過(guò)程中人工干預(yù)的好壞會(huì)直接影響到成圖的質(zhì)量，需要對(duì)野外取點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和糾正。

6. 技術(shù)展望

（1）現(xiàn)代計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，帶動(dòng)測(cè)繪儀器的電子化，測(cè)繪技術(shù)向數(shù)字化、自動(dòng)化發(fā)展，傳統(tǒng)的手工測(cè)繪被取代，這給地質(zhì)工程測(cè)量工作帶來(lái)了極大的方便，使數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)潔化。但是目前，地質(zhì)工程測(cè)繪中的測(cè)繪技術(shù)依然存在若干問(wèn)題，在不斷出現(xiàn)的新問(wèn)題、新課題面前，需要廣大地質(zhì)工作者不懈努力，解決問(wèn)題，大力促進(jìn)地質(zhì)工程事業(yè)的不斷發(fā)展。

（2）社會(huì)發(fā)展以及人們的日常生活信息量龐大，都要以空間定位做基礎(chǔ)，而市場(chǎng)需求的激增，數(shù)字化測(cè)繪將會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，地理信息系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用有測(cè)繪企業(yè)參與進(jìn)來(lái)將成為整體趨勢(shì)，數(shù)字化測(cè)繪會(huì)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段。

7. 結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的進(jìn)步，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)測(cè)量工作以來(lái)，地質(zhì)工作人員的工作效率提高了很多，可以少走很多彎路，降低出錯(cuò)率。 總的來(lái)說(shuō)，從事數(shù)字地形測(cè)量的相關(guān)人員都應(yīng)增強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)，加強(qiáng)責(zé)任感.多參加技能方面的培訓(xùn)，最終完成優(yōu)質(zhì)的數(shù)字地形圖。

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