地質(zhì)測繪工程中測繪新技術(shù)的運用

葛根旺

（安徽工業(yè)大學(xué) 工商學(xué)院，安徽 馬鞍山 243000）

地質(zhì)測繪工程中測繪新技術(shù)的運用

葛根旺

（安徽工業(yè)大學(xué) 工商學(xué)院，安徽 馬鞍山 243000）

文章從地質(zhì)測繪工程中測繪新技術(shù)的主要特點入手，并分別就不同測繪新技術(shù)在地質(zhì)測繪工程中的實踐應(yīng)用進(jìn)行簡要探討，包括GPS測繪技術(shù)、GIS工程測繪新技術(shù)、數(shù)字?jǐn)z影測繪技術(shù)、RS測繪技術(shù)以及3s測繪技術(shù)等，以此來有效促進(jìn)地質(zhì)測繪工程準(zhǔn)確度的提高.

地質(zhì)測繪工程；測繪新技術(shù)

測繪新技術(shù)，即結(jié)合當(dāng)前先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，有效轉(zhuǎn)變地質(zhì)測繪工程中傳統(tǒng)測繪技術(shù)的綜合型先進(jìn)技術(shù).目前，地質(zhì)測繪工程中應(yīng)用較為常見的幾種測繪新技術(shù)主要有GPS測繪技術(shù)、GIS工程測繪新技術(shù)、RS測繪技術(shù)以及3s測繪技術(shù)等，本文在實踐應(yīng)用的基礎(chǔ)上，分別對其進(jìn)行簡要探討.

1 測繪新技術(shù)的主要特點

測繪新技術(shù)主要有以下幾種特點：其一是自動化應(yīng)用程度較高，基本都通過計算機(jī)來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并進(jìn)一步測繪信息，同時利用計算機(jī)來自動繪制圖像，確保圖像的精準(zhǔn)性；其二是擁有較為豐富的測繪資源，當(dāng)前各類新技術(shù)能夠及時將測繪所得數(shù)據(jù)進(jìn)行電子存儲，從而為日后的查閱提供便利；其三是應(yīng)用測繪新技術(shù)所繪制的地圖其精準(zhǔn)度更高，并且通過對測繪所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，能夠進(jìn)一步保證其準(zhǔn)確率；其四是擁有數(shù)字化圖形編輯的功能，測繪新技術(shù)可利用相應(yīng)的軟件，將測繪所得數(shù)據(jù)快速轉(zhuǎn)變成數(shù)字化圖形.

2 地質(zhì)測繪工程中測繪新技術(shù)的實踐應(yīng)用

2.1 基于GPS的測繪技術(shù)

全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）是一種基于衛(wèi)星發(fā)射無線電信號來進(jìn)行全球三維導(dǎo)航與定位的系統(tǒng).近年來，因GPS系統(tǒng)的接收技術(shù)有了較大程度的突破，并且與該系統(tǒng)接收技術(shù)相配套的新技術(shù)，例如載波相位等技術(shù)都有了一定的技術(shù)突破，因此GPS系統(tǒng)在進(jìn)行全球精準(zhǔn)定位以及三維實時導(dǎo)航的同時，也能夠在工程測量領(lǐng)域充分發(fā)揮其價值.

2.1.1 測量原理

2.1.1.1 GPS部件構(gòu)成

GPS系統(tǒng)主要由三部分構(gòu)成，分別包括空間設(shè)施、地面監(jiān)控設(shè)施以及各種客戶設(shè)備等.其中空間設(shè)施包含有21顆工作衛(wèi)星，以及環(huán)繞在周圍的3顆備用衛(wèi)星.每當(dāng)高度角超過15°時，地球上無論哪一位置，都將會有6顆衛(wèi)星對其進(jìn)行同時觀測；而在地面監(jiān)控站內(nèi)，則主要有一個衛(wèi)星主控站，以及3個注入站和5個衛(wèi)星檢測站；除此之外，GPS信號接收機(jī)以及相對應(yīng)的數(shù)據(jù)處理器等各種終端設(shè)施則是客戶設(shè)備的主要構(gòu)成.

2.1.1.2 測繪工程中，GPS技術(shù)應(yīng)用原理

利用GPS進(jìn)行測繪時，其通過利用系統(tǒng)中L波段上的電載波，從而向相應(yīng)的接收設(shè)備發(fā)射定位數(shù)據(jù)以及導(dǎo)航信號等.在此過程中，可將系統(tǒng)中的衛(wèi)星看做是動態(tài)已知點；隨后，通過地面監(jiān)控站對衛(wèi)星發(fā)射的信號及數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，并在準(zhǔn)確計算出系統(tǒng)中各個衛(wèi)星軌道參數(shù)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)編制定位與導(dǎo)航的電文，并及時將其傳輸進(jìn)注入站；最后，在一定截止角下，接收器可以實時獲取衛(wèi)星所傳輸?shù)男盘枺⑦M(jìn)一步對衛(wèi)星信號進(jìn)行放大處理，同時通過軟件的幫助，再憑借基線解算等一系列運算方法，就能最終得到測站點的精準(zhǔn)坐標(biāo).

2.1.2 運用GPS技術(shù)進(jìn)行測繪的優(yōu)勢

2.1.2.1 無需通視

GPS系統(tǒng)中所應(yīng)用的測設(shè)方格網(wǎng)技術(shù)，能夠進(jìn)一步加強(qiáng)工程測量的適應(yīng)性，同時GPS系統(tǒng)內(nèi)的測設(shè)網(wǎng)形與其他技術(shù)相比，其構(gòu)造較為簡單明了，并且網(wǎng)形中邊的長短以及網(wǎng)內(nèi)點的疏密程度等，都能夠進(jìn)行靈活選擇.更為關(guān)鍵的是，GPS技術(shù)的應(yīng)用，免除了通視問題的制約，無需高標(biāo)，具有較強(qiáng)的應(yīng)用性.

2.1.2.2 定位精度高

在中短距離下，紅外儀的定位精度和GPS技術(shù)相差無幾，而當(dāng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離定位時，GPS定位精度的優(yōu)勢就充分體現(xiàn)了出來.而因GPS技術(shù)精準(zhǔn)度較高，并且具備方格網(wǎng)點位，所以其能夠有效應(yīng)對工程測量中測繪技術(shù)的相關(guān)需求.在GPS技術(shù)實際應(yīng)用于測繪中時，在1500m的距離之內(nèi)，其測繪精準(zhǔn)度能夠嚴(yán)格保持在1mm之內(nèi)，因此可以說，將GPS技術(shù)合理應(yīng)用于工程測繪中，能夠大幅度提高其測繪精準(zhǔn)度.

2.1.2.3 效率高

與傳統(tǒng)測繪技術(shù)相比，GPS測繪技術(shù)擁有較高的測繪效率，其通過每個測站上的控制網(wǎng)，將測量時間大幅度縮短到30分鐘左右，從而有效提高了其測繪效率.另外，控制網(wǎng)的設(shè)置，能有效提高其測繪圖形的強(qiáng)度，同時還能有效提升其點位速度，單人就能完成所有作業(yè)流程，有效提升了測繪效率.

2.1.3 實際測繪過程中，GPS技術(shù)應(yīng)用步驟

實際應(yīng)用過程中，具體有以下步驟：首先，確定測繪點，并根據(jù)測繪點構(gòu)建相應(yīng)的測量標(biāo)志，確保其提示效果；其次，按流程實施工程測量步驟，在嚴(yán)格遵守測繪要求的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮GPS技術(shù)優(yōu)勢；最后，在進(jìn)行測繪之后，則需對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，同時利用計算機(jī)對其進(jìn)行快速運算，最終實現(xiàn)測繪數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)分析以及有效存儲.

2.1.4 實際應(yīng)用案例

我國某市一項工程由當(dāng)?shù)卣顿Y建設(shè)，該項目投入資金的總量達(dá)到60億元.而在項目建設(shè)過程中，因涉及到多種安全防范設(shè)施，并且要及時對其實施準(zhǔn)確定位，所以就采用GPS測繪技術(shù)來實施準(zhǔn)確定位.與傳統(tǒng)定位技術(shù)以及定位設(shè)施相比，GPS不僅能大量縮短測繪時間，同時還能有效保障定位精準(zhǔn)度.

2.1.4.1 外業(yè)測繪

在進(jìn)行外業(yè)測繪環(huán)節(jié)中，通過適當(dāng)運用GPS技術(shù)，能夠精確的選取并定位工程測量點，以此來保證工程測繪的準(zhǔn)確性.需注意的是，工作人員在應(yīng)用GPS技術(shù)之前，應(yīng)提前將其準(zhǔn)備工序進(jìn)行完善，從而確保GPS技術(shù)能夠在實際應(yīng)用過程中得到良好發(fā)揮.

2.1.4.2 工程測量

在該工程的樁位放樣過程中，因其質(zhì)量要求較高，所以工程人員利用GPS技術(shù)來進(jìn)行測繪.同時，在該工程的鋼管樁放樣環(huán)節(jié)，工作人員同樣利用GPS技術(shù)來進(jìn)行數(shù)據(jù)測量，在有效確保樁孔精度的同時，也極大程度的縮減了工作人員在野外作業(yè)的時間.此外，工作人員還將GPS技術(shù)應(yīng)用于工程偏心檢查環(huán)節(jié)中.

2.1.4.3 校對觀測結(jié)果

與其他測量技術(shù)以及測量設(shè)施相比，GPS技術(shù)的精確性較高，不過GPS技術(shù)需要在操作人員的操作下才能正常工作，確保測量的準(zhǔn)確性.所以，為有效保障所得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，測繪工作人員在應(yīng)用GPS進(jìn)行數(shù)據(jù)測量時，應(yīng)及時對其所得數(shù)據(jù)進(jìn)行校對，確保測量位置和其數(shù)據(jù)能夠保持一致，以及測量所得數(shù)據(jù)記錄是否保持一致，同時還應(yīng)保障數(shù)次測繪結(jié)果，其數(shù)據(jù)誤差保持在合理范圍.

2.2 GIS工程測繪新技術(shù)

地理信息技術(shù)（GIS），其內(nèi)容就是通過將計算機(jī)、測繪遙感以及環(huán)境等諸多科學(xué)進(jìn)行綜合，并使其轉(zhuǎn)化為能夠系統(tǒng)顯示地學(xué)空間信息的測繪手法，這種測繪新技術(shù)被廣泛應(yīng)用在諸多領(lǐng)域.與其他技術(shù)相比，地理信息技術(shù)擁有諸多優(yōu)勢：其一，地理信息技術(shù)能夠有效將地理信息相關(guān)數(shù)據(jù)的采集、分析以及輸出等進(jìn)行融合，并將其集中化、系統(tǒng)化；其二，地理信息技術(shù)在空間觀測以及相應(yīng)信息預(yù)測等方面也有較為突出的優(yōu)勢.

在地質(zhì)測繪過程中，通過地理信息技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠有效為測繪人員提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，同時還能促進(jìn)測繪人員系統(tǒng)構(gòu)建相應(yīng)的信息化系統(tǒng)，從而為進(jìn)一步實現(xiàn)科學(xué)化、規(guī)范化管理提供有利基礎(chǔ).以下對地理信息技術(shù)（GIS）在數(shù)字化地圖中的具體應(yīng)用做簡要介紹.應(yīng)用地理信息技術(shù)過程中，以數(shù)字化方式對地圖進(jìn)行測繪，需要首先對已得知的地圖信息實施數(shù)字化處理，而這則需要耗費較多的精力，而為確保工程測繪的系統(tǒng)性，則需投入較大的財力和人力來進(jìn)行測繪.而如果當(dāng)前的紙質(zhì)地圖，其在顯示比例以及數(shù)據(jù)精度上都符合標(biāo)準(zhǔn)時，工作人員則可憑借相對應(yīng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)施，將這些正確數(shù)據(jù)精準(zhǔn)傳輸進(jìn)計算機(jī)內(nèi)，而通過進(jìn)一步的編輯和補充，就能夠有效生成正確的數(shù)字畫地圖.

在以往地質(zhì)測繪工程中，野外實際測量并正確繪制較大比例的地圖對與工作人員來講極為重要.而在過程中，工作人員不僅需將大量時間和精力投入到野外作業(yè)之中，確保作業(yè)的精確度，同時其野外工作的條件較為艱苦，測繪任務(wù)也較為繁重.相比之下，應(yīng)用地理信息技術(shù)來繪制數(shù)字畫地圖，不僅能極大程度的降低工作人員在野外作業(yè)的強(qiáng)度，并且還能使得地圖繪制更加精確，同時也更易于對其進(jìn)行保存，而在數(shù)據(jù)發(fā)布以及傳送等環(huán)節(jié)也有著極大優(yōu)勢.目前，地理信息技術(shù)主要有內(nèi)外作業(yè)一體化以及電子平板這兩種類型的工作模式，在內(nèi)外作業(yè)一體化的工作模式中，通過多種專業(yè)設(shè)備的利用，能夠快速實施數(shù)據(jù)采集，并且工作人員擁有明確分工，極大程度的降低了出錯率.

2.3 RS測繪技術(shù)

遙感技術(shù)（RS），其主要優(yōu)勢在于能夠在較大范圍內(nèi)進(jìn)行同步觀測，具備較強(qiáng)的時效性，并且能夠獲取綜合較強(qiáng)的數(shù)據(jù)信息，其在經(jīng)濟(jì)以及技術(shù)上都具有一定的優(yōu)勢，因此遙感測繪技術(shù)在地質(zhì)工程測繪中，有著較高程度的普及應(yīng)用力度.在運用遙感測繪技術(shù)時，工作人員在對地觀測環(huán)節(jié)主要應(yīng)用到多光譜航拍影以及相對應(yīng)的遙感衛(wèi)星.

2.4 3S測繪技術(shù)

所謂3S測繪技術(shù)，就是憑借對GPS、GIS、RS技術(shù)實施融合，并分別吸納三種技術(shù)中的優(yōu)勢，從而為地質(zhì)工程測繪工作提供便利.具體來講，3S測繪技術(shù)就是通過RS以及GPS技術(shù)，將區(qū)域信息傳遞給GIS，隨后利用GIS技術(shù)對該數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，從而為隨后的科學(xué)決策提供科學(xué)有效的客觀依據(jù).這種3S測繪技術(shù)在我國三峽工程以及各種鐵路施工過程中，都有著實際應(yīng)用.而這工程因其工程量巨大、工程周期較長，因此需利用3S測繪技術(shù)來實時為其工程施工提供準(zhǔn)確的信息數(shù)據(jù).

3 結(jié)束語

綜上所述，在地質(zhì)工程測繪過程中，具有先進(jìn)技術(shù)代表性的測繪技術(shù)主要有GPS測繪技術(shù)、GIS工程測繪新技術(shù)、數(shù)字?jǐn)z影測繪技術(shù)、RS測繪技術(shù)以及3s測繪技術(shù)等，這種先進(jìn)測繪技術(shù)的應(yīng)用，不僅為地質(zhì)工程策略提供了高精度的信息數(shù)據(jù)，同時也有效推動了地質(zhì)工程的發(fā)展進(jìn)度，因此積極發(fā)展測繪技術(shù)是當(dāng)前社會高度重視的話題.本文早對幾種具有代表性的先進(jìn)測繪技術(shù)進(jìn)行探討的基礎(chǔ)上，通過其實踐應(yīng)用表現(xiàn)，來為測繪技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供參考，希望能夠有效推動我國地質(zhì)工程的發(fā)展.

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〔2〕唐文,王曉輝.測量新技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用[J].科技資訊,2016,05(03):53+55.

〔3〕張百靈.信息化測繪技術(shù)在工程測量中的價值[J].低碳世界,2016,08(15):59-60.

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A

1673-260X（2017）09-0020-02

2017-05-05