測繪技術在地質測繪工程中的應用分析

王玨 喬美萍

1 測繪技術在地質測繪工程中的重要性

在很多工程建設過程中，都需要測繪技術的應用，當前測繪技術應用比較廣泛，在不同的地形建設中都會有使用。有些地區(qū)屬于復雜地形或者災害地形，這類地區(qū)更加需要測繪技術。測繪技術在測繪工程中十分重要，人為的測量可能會造成誤差等，影響整個工程的質量，但是通過測繪技術對地質數(shù)據(jù)進行勘察得到的數(shù)據(jù)會更加精準，在地質測繪工程中，有較高的參考價值。

2 測繪技術在地質測繪工程中的應用

2.1 無人機技術的應用

在地形測繪中，采用無人機技術與三維激光掃描儀技術相結合，讓地形測繪變得更加安全，并且測繪數(shù)據(jù)更加真實、準確。無人機的航拍主要有三個系統(tǒng)組成，分別是飛行系統(tǒng)、地面控制系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。無人機技術與三維激光掃描儀相結合后，在地形測繪中，更加清晰，這兩種技術的結合，實現(xiàn)了無人機拍攝影像的三維可視化，依據(jù)DEM建立表面模型來顯示真實地形，這樣通過航拍采集的影像就可以結合地理信息、數(shù)字等多種要素形成標準的3D影像，使地區(qū)的地理特征與受害情況更加直觀明顯的顯示出來。在地質地形測繪中，無人機可以用最快的速度將信息進行航拍，通過三維激光掃描儀技術的結合，航拍影像更是精準。主要的技術流程包括數(shù)據(jù)預處理、特征提取、影像匹配、運動與結構重建、地理注冊等。

2.2 GPS技術

GPS數(shù)據(jù)接收是由GPS數(shù)據(jù)接收機接收，在接收數(shù)據(jù)時，只需提供一個GPS數(shù)據(jù)傳輸RS422接口就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收。GPS在數(shù)據(jù)傳輸時，當GPS數(shù)據(jù)接收機與數(shù)據(jù)處理部分位置距離較近時，數(shù)據(jù)接收通過RS422接口就可以完成，但是GPS數(shù)據(jù)接收與數(shù)據(jù)處理大多數(shù)時候是在遠距離完成的[1]。因為GPS大多數(shù)時候需要遠距離的數(shù)據(jù)傳輸，因此GPS數(shù)據(jù)傳輸需要與通訊技術相結合，一般GPS數(shù)據(jù)傳輸過程中都受地理位置等限制，所以在數(shù)據(jù)傳輸過程中，都會采取無線通信技術，目前我國數(shù)據(jù)傳輸中無線網絡一般使用WIFI、Internet、GSM網絡、數(shù)傳電臺等。在這幾種無線通訊數(shù)據(jù)傳輸方式中，GSM網絡應用范圍最為廣泛，但是GSM網路通訊技術是適合在定位精準要求不高的大型工程中。GPS屬于平面測量，在三維激光掃描儀中，是通過立體的點掃描定位，點云圖就是掃描出的信息，比如經緯度、面積等信息，但是三維激光掃描儀掃描出的數(shù)據(jù)需要經過計算才能精確，在地質災害地形勘測中，可以將三維激光掃描儀與GPS相結合，把三維激光掃描儀掃描的數(shù)據(jù)利用GPS讀出，兩種技術的結合，會讓工作效率更高。

2.3 三維掃描技術

在地質勘探過程中，三維激光掃描儀有不同的用途，主要區(qū)別于掃描的對象，首先是地面激光掃描儀，地面的物體可以通過三維激光掃描儀的掃描確定物體的空間信息，是由三維掃描儀的坐標系為標準的，三維掃描儀的坐標系中縱軸Z，是以掃描儀激光發(fā)出點為中心豎直向上，X軸是三維掃描儀的水平方向，Y軸與X軸承直角關系[2]。三維掃描儀對物體進行掃描后，需要后期對軟件進行處理，得到有效數(shù)據(jù)。這種地面掃描系統(tǒng)，在實地勘察方面，三維掃描儀可以用于實地勘察，對于地質災害地形來講，實地勘察十分重要。比如在千島湖引水的項目中，整個工程中，沿著路鋪設水管，長度約達100km，在工程施工過程中，千島湖附近的地理環(huán)境比較惡劣，周圍灌木叢生、植被茂盛，肉眼無法看出水管鋪設路線，在該工程中，使用率三維掃描儀地面掃描系統(tǒng)，對整個施工環(huán)境進行了全面掃描，掃描的有效范圍超過300m，在千島湖引水工程項目中，圖紙繪制時，通過三維掃描儀的使用，輕松的測繪了當?shù)貓D紙，提高了工程效率。三維掃描儀在汶川地震中也有良好的應用，當汶川地震發(fā)生后，都江堰到汶川的一條盤山公路兩側坍塌，這條公路是都江堰通往汶川的主要線路，總長度達到108km。地震期間，山體地質不穩(wěn)定，通過三維掃描儀進行路況掃描，無需人力，在安全的情況下，測量人員了解了公路的具體情況，通過三維掃描儀的掃描，為路況搶修工作帶來了便利。

2.4 RTK應用

RTK（Real-timekinematic）實時動態(tài)差分法。這種方法是地形勘測中一種常用測量方法，在傳統(tǒng)的地形勘察中，測量出的數(shù)據(jù)結果需要進行相關的計算才能夠得出精準的數(shù)據(jù)，在使用RTK的測量中，測量人員在室外就可以直接得到精確的測量結果，RTK在工程建設、地理繪圖等等很多方面有應用，并且為工程建設、地理繪圖等帶來巨大便利，這一應用是給測量帶來了很大改變，可以說是GPS應用的重大里程碑。

3 總結

總而言之，測繪技術對于地質地形測繪有很大幫助，在地質測繪中，GPS技術、無人機技術、三維激光掃描儀技術等可以有效的縮短時間勘測，提高工作效率。尤其是在在地質災區(qū)地形測繪中，三維激光掃描儀器同樣起到了巨大作用，比如在汶川地震中、西氣東輸?shù)男陆こ萄┍乐械?。測繪技術在測繪工程中，為土質勘測人員帶來很多便利，我國科技開發(fā)離不開新技術等應用，在當前各個行業(yè)迅猛發(fā)展的背景下，各行各業(yè)都應該將自身特點與新技術相結合，更好的發(fā)展。