測(cè)繪新技術(shù)在地質(zhì)工程中的應(yīng)用

劉健 李雙建 劉陽(yáng) 張志廣

摘 要：科學(xué)技術(shù)在不斷進(jìn)步和發(fā)展中，也改變了地質(zhì)工程中的測(cè)量技術(shù)，出現(xiàn)了新型的測(cè)繪技術(shù)。測(cè)繪新技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)工程的測(cè)量中，解決了以前一些地形無(wú)法測(cè)量的問(wèn)題，同時(shí)也提高了測(cè)量精確度，有力推動(dòng)了我國(guó)在勘探地質(zhì)和工程測(cè)量方面的發(fā)展。傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)的缺陷比較多，已經(jīng)適應(yīng)不了新時(shí)代發(fā)展，需要被新型的測(cè)繪技術(shù)所替代。

關(guān)鍵詞：測(cè)繪新技術(shù)；地質(zhì)工程；應(yīng)用

1工程地質(zhì)測(cè)繪的定義

所謂的工程地質(zhì)測(cè)繪，就是利用一些地質(zhì)學(xué)和工程地質(zhì)學(xué)原理，對(duì)于各類(lèi)工程建造的地質(zhì)情況進(jìn)行觀測(cè)和記錄，并且還可以準(zhǔn)確了解一些即將建設(shè)或是正在建設(shè)中的工程，了解一下工程的實(shí)際情況和地質(zhì)狀況。當(dāng)完成測(cè)量工程以后得到的所有地質(zhì)材料，還需要通過(guò)不同的色彩繪制出工程地質(zhì)圖。地質(zhì)圖所反映出的勘測(cè)數(shù)據(jù)，就是以后在建筑工程中保證建筑工程穩(wěn)定性的主要依據(jù)。工程地址測(cè)繪是其他勘測(cè)工作的基礎(chǔ)，地質(zhì)測(cè)繪工程，具有很多的優(yōu)點(diǎn)，比如質(zhì)量比較高、作業(yè)量比較低、難度比較低等等。所以在整體勘測(cè)工作中更加的高效，只需要一些簡(jiǎn)單的技術(shù)設(shè)備，少量的費(fèi)用投入，在較短的時(shí)間內(nèi)，就可以獲取到很多的地質(zhì)資料信息，了解建設(shè)地域的地面地質(zhì)狀態(tài)，從而可以準(zhǔn)確的判斷地下的地質(zhì)狀況，減少了作業(yè)的失誤，確保了更高的準(zhǔn)確性和精確度。

2當(dāng)前測(cè)繪新技術(shù)類(lèi)型簡(jiǎn)述

2.1全球定位技術(shù)

全球定位技術(shù)是一種空間基準(zhǔn)的導(dǎo)航系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于工程材料、導(dǎo)航、實(shí)時(shí)監(jiān)控等領(lǐng)域。它運(yùn)用衛(wèi)星及通訊技術(shù)，對(duì)地球上任何角落或近地空間及地面事物展開(kāi)定位。再對(duì)相關(guān)事物的空間定位模式進(jìn)行數(shù)字化的表述。利用全球定位系統(tǒng)的硬件，可以給用戶提供精準(zhǔn)的坐標(biāo)和導(dǎo)航，為用戶提供高效、便捷的定位服務(wù)。隨著全球定位技術(shù)的不斷成熟，它可以在測(cè)繪工程中發(fā)揮出巨大的作用，能夠短時(shí)間、高效率、高精度的采集測(cè)量數(shù)據(jù)，減少了傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)中繁瑣的工序。

2.2地理信息技術(shù)

在測(cè)繪新技術(shù)中，地理信息技術(shù)也至關(guān)重要。它將計(jì)算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)融為一體，大大提高了測(cè)繪工程的測(cè)量質(zhì)量。它在數(shù)據(jù)的采集、整理、使用、儲(chǔ)存、計(jì)算上具有很大的優(yōu)勢(shì)。在實(shí)際的測(cè)量中，利用地理信息技術(shù)，準(zhǔn)確而統(tǒng)一地處理采集到的測(cè)量數(shù)據(jù)，可以為客戶及時(shí)提供地理信息圖像，讓工程測(cè)量的效率顯著提高。

2.3遙感技術(shù)

遙感技術(shù)是一種探測(cè)技術(shù)，主要是根據(jù)電磁波相關(guān)理論，利用各種傳感器收集、處理遠(yuǎn)距離目標(biāo)所輻射和反射的電磁波信息，最后進(jìn)行成像處理，從而對(duì)地面各種事物進(jìn)行探測(cè)和識(shí)別。遙感技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)是：觀測(cè)范圍廣、經(jīng)濟(jì)效益高、時(shí)效性強(qiáng)，分辨率高。在實(shí)際測(cè)量中，可以快速的展現(xiàn)出不同的比例尺與地形圖，減少測(cè)量工作中的無(wú)效操作。

2.4攝影測(cè)量技術(shù)

在測(cè)繪工程中，攝影測(cè)量技術(shù)主要是用過(guò)攝影的方法，采集測(cè)量數(shù)據(jù)。特別是對(duì)一些較為危險(xiǎn)的地方，攝影測(cè)量技術(shù)有著很高的實(shí)用價(jià)值?，F(xiàn)在的攝影測(cè)量技術(shù)是以數(shù)字?jǐn)z影為主，使用高分辨率的攝影器材，為測(cè)繪工程提供完整、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)信息。同時(shí)，利用攝影測(cè)量技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)室外測(cè)量與室內(nèi)測(cè)量的轉(zhuǎn)化，改善測(cè)繪人員的工作環(huán)境，減少了測(cè)繪的風(fēng)險(xiǎn)。除此之外，它與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，能夠?yàn)楣こ虦y(cè)量工作提供數(shù)字化地圖。

3測(cè)繪新技術(shù)在地質(zhì)工程中的應(yīng)用

3.1野外數(shù)字化地形測(cè)量技術(shù)

野外數(shù)字化地形測(cè)量技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備、軟件系統(tǒng)和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所形成的。首先，通過(guò)運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)對(duì)野外地質(zhì)工程的相關(guān)信息進(jìn)行獲取和收集，包括野外地質(zhì)土壤的濕度、酸堿度、硬度等，將這些地形要素?cái)?shù)字化形成相關(guān)的數(shù)據(jù)體，對(duì)野外地質(zhì)工程的面積、規(guī)模進(jìn)行綜合分析和處理；其次，將所得到的野外地質(zhì)工程數(shù)據(jù)信息匯總，運(yùn)用相關(guān)的軟件進(jìn)行處理，輸出繪制地質(zhì)工程圖，從而為后續(xù)施工活動(dòng)的開(kāi)展提供準(zhǔn)確的依據(jù)。作為地質(zhì)測(cè)繪的重要內(nèi)容，野外數(shù)字化地形測(cè)量技術(shù)以全站儀直接對(duì)各地形點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)編輯處理，特別是在地理位置偏僻、地形條件復(fù)雜的高原、盆地、山地等開(kāi)展地質(zhì)工程，大大減少了野外測(cè)量的勞動(dòng)強(qiáng)度和測(cè)量危險(xiǎn)性，應(yīng)用野外數(shù)字化地形測(cè)量技術(shù)具有重要的意義。

3.2遙感技術(shù)

遙感技術(shù)是應(yīng)用包括衛(wèi)星、飛行器等各種傳感儀器對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)所輻射和反射的電磁波信息進(jìn)行收集、處理和成像，從而對(duì)地面各種景物進(jìn)行探測(cè)和識(shí)別的一種綜合技術(shù)。遙感技術(shù)包括遙感器、遙感平臺(tái)、信息傳輸設(shè)備、接收裝置、圖像處理設(shè)備等組成，將其應(yīng)用于地質(zhì)工程測(cè)繪過(guò)程中，通過(guò)人造衛(wèi)星、飛機(jī)或其他飛行器對(duì)目標(biāo)地質(zhì)的信息進(jìn)行收集，比如地質(zhì)工程周?chē)欠裼薪雍?、是否有山脈低洼等情況。而后，對(duì)地質(zhì)工程所收集的信息和拍攝的圖像進(jìn)行傳輸處理，從而在最短時(shí)間內(nèi)高質(zhì)量、高效率地完成地質(zhì)工程地圖的繪制，為地質(zhì)環(huán)境勘察打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.3GPS載波相位差分技術(shù)

GPS載波相位差分技術(shù)是指實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)量站載波相位觀測(cè)量的差分方法，將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)送給用戶接收機(jī)，進(jìn)行求差解算坐標(biāo)，這種測(cè)繪新技術(shù)應(yīng)用在于其能夠?qū)崟r(shí)獲取高度精確的測(cè)量數(shù)據(jù)。將GPS載波相位差分技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)工程的測(cè)量過(guò)程中，基準(zhǔn)站通過(guò)數(shù)據(jù)鏈將地質(zhì)工程的觀測(cè)數(shù)值和測(cè)站的坐標(biāo)信息共同傳輸給流動(dòng)站，流動(dòng)站在接收基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上還對(duì)GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，從而將地質(zhì)工程的數(shù)據(jù)信息在系統(tǒng)內(nèi)共同組成差分觀測(cè)值實(shí)時(shí)進(jìn)行處理，給予最小程度的誤差定位，根據(jù)所得的工程信息完成繪制工作。流動(dòng)站在處理地質(zhì)（地形、土壤、地貌等）既能在靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行，也可以在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中完成，對(duì)于地質(zhì)的各種信息能夠?qū)崟r(shí)完成，適宜時(shí)間緊、任務(wù)重、要求高的地質(zhì)工程測(cè)繪。

3.4掃描數(shù)字化地質(zhì)測(cè)量技術(shù)

掃描數(shù)字化地質(zhì)測(cè)量技術(shù)在地質(zhì)工程中的應(yīng)用，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的地質(zhì)圖像進(jìn)行信息采集，并使用專(zhuān)業(yè)的系統(tǒng)軟件對(duì)所得信息進(jìn)行分析，依據(jù)地質(zhì)特征的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)得出地質(zhì)圖像。掃描數(shù)字化地質(zhì)測(cè)量技術(shù)其基礎(chǔ)是將地質(zhì)工程的地圖圖形或者圖像，將測(cè)量的地理坐標(biāo)予以記錄和繪制出地質(zhì)模型并進(jìn)行掃描轉(zhuǎn)化；其次將所得的各個(gè)小圖形拼接完整并進(jìn)行幾何校正，而后做好屏幕跟蹤矢量化、矢量圖合成接邊和編輯，將地質(zhì)工程施工的地質(zhì)類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)和確定測(cè)量范圍，最后將掃描結(jié)果存入空間數(shù)據(jù)庫(kù)。掃描數(shù)字化地質(zhì)測(cè)量技術(shù)適用于地形平坦的區(qū)域測(cè)繪，常用于城市、平原地區(qū)地質(zhì)工程的測(cè)繪工作。

4結(jié)語(yǔ)

各種新型測(cè)繪技術(shù)包括GPS全球定位系統(tǒng)、地理信息技術(shù)（GIS）、遙感技術(shù)（RS）、3S集成技術(shù)現(xiàn)代化數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)等應(yīng)用于地質(zhì)工程的測(cè)量中，有效提高了測(cè)量效率和精確度，測(cè)量成本也隨之降低，推動(dòng)了地質(zhì)工程的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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