試論現(xiàn)階段數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應用

袁銘

摘 要：現(xiàn)階段在進行工程測量工作時，數(shù)字化測繪技術(shù)有著廣泛的應用，這主要得益于該技術(shù)有著良好的測圖精度與數(shù)字處理技術(shù)，并且在測繪效率方面也有著顯著的提高。本文先對數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)勢進行探討，并進一步研究其在工程測量工作中的應用。

關鍵詞：數(shù)字化；測繪技術(shù)；工程測量

中圖分類號：TB22 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）30-0235-02

1 引 言

國內(nèi)城市化進程的不斷加快以及基建工作的不斷發(fā)展，數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量工作中發(fā)揮著極其重要的作用。該技術(shù)的應用，使得工程測繪工作更加快捷、方便、準確，并且在數(shù)據(jù)的采集、處理方面也逐漸趨于數(shù)字化、實時化與自動化。因而，要注重數(shù)字化測繪技術(shù)的研究與應用，促進我國測繪事業(yè)的發(fā)展。

2 概 述

2.1 數(shù)字化測繪技術(shù)的簡介

工程測量工作的重要目的就是進行地形圖與工程圖的測量與繪制，具體繪圖過程中，要根據(jù)工程需要合理的選擇比例尺。尤其是地形圖的比例尺普遍偏大，繪制工作前，工作人員首先要做好大量的調(diào)查，之后再根據(jù)實際的測繪情況以及數(shù)據(jù)的收集、整理、分析，最終形成完整的測繪圖。在進行整個圖紙的測繪工作時，由于測繪環(huán)節(jié)相對漫長、復雜，因而要注重數(shù)字化測繪技術(shù)的應用，特別是進行大比例尺地形圖的繪制過程中，可以適當省去繁瑣的運算環(huán)節(jié)，通過應用自動化數(shù)據(jù)處理技術(shù)來提升繪制工作的效率。

2.2 數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)勢

在進行工程測量工作時，數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①成圖精度較高。以往在進行測量工作時，主要采用手工方式進行繪圖。隨著數(shù)字化測繪技術(shù)的廣泛應用，有效的提高了成圖的精度。這主要是測繪工作中大量應用了全站儀等先進的設備與技術(shù)，進而可以對現(xiàn)場的數(shù)據(jù)以及地形三維坐標等進行精確的測量。同時，數(shù)字化測繪技術(shù)還能自動進行工程測量計算、讀數(shù)以及展點繪圖等工作，因而測量繪圖的質(zhì)量與效率得到了有效的提升。②該技術(shù)能夠最大程度的滿足不同用戶的需求。通過數(shù)字化測繪技術(shù)以及配套設備的應用，可以將地形地貌直接展現(xiàn)給設計人員，設計人員可以對現(xiàn)場的地質(zhì)、土質(zhì)以及工程選址等信息有一個全面的了解。③數(shù)字化測繪技術(shù)便于數(shù)據(jù)的保存、運輸和修改。在進行工程測量時，數(shù)字化測繪技術(shù)可以將數(shù)據(jù)自動的保存到相應的計算機中。之后，設計人員再從計算機上獲取測量數(shù)據(jù)進行繪圖。這一過程中，可以進行數(shù)據(jù)的反復修改，最終可以形成一個極為準確的地形圖，并且可以滿足不同類型工程建設的需求。現(xiàn)階段，數(shù)字化測繪技術(shù)在城市規(guī)劃以及工程規(guī)劃設計等領域都有著廣泛的應用。其中，圖1為數(shù)字化測繪作業(yè)的流程圖。

3 現(xiàn)階段數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應用

3.1 工程專項規(guī)劃

通過工程測量工作的開展，可以為工程項目專項規(guī)劃提供重要的幫助。在進行項目專項規(guī)劃工作之前，需要有充足的工程空間信息以及完善的資料作為基礎，進而能夠建立相應的工程模型。在此基礎上進行工程狀況的科學分析，便能夠做出詳細的專項規(guī)劃。首先，要注重互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的應用，獲取來自不同省、市、縣的測量數(shù)據(jù)與信息，比如規(guī)劃人員可以得到水文地質(zhì)信息、地貌信息以及生態(tài)環(huán)境信息、居住人口等方面信息數(shù)據(jù)。之后，再應用數(shù)字測繪技術(shù)進行信息數(shù)據(jù)的匯總、整理與分析，并且對當?shù)氐囊?guī)劃政策進行研究，最終可以提升工程項目規(guī)劃的合理性與可行性。

3.2 原圖數(shù)字化測繪技術(shù)

通過原圖數(shù)字化測繪技術(shù)的應用，可以保證測量數(shù)據(jù)的價值得到充分的發(fā)揮。這一過程中，要加強對手扶跟蹤技術(shù)、GPS技術(shù)以及矢量化測圖掃描技術(shù)的應用，進而可以獲得高清圖像，圖2為GPS RTK技術(shù)工作原理示意圖。相比于矢量化測圖掃描技術(shù)來說，手扶跟蹤的精準度相對較弱，并且手工效果也不好，掃描矢量化與原圖相比精準度欠佳。由于掃描矢量在地表、地物外貌凸顯時不具備較強的實時性，因而在進行工程測繪工作時可以作為一種應急方法。在進行實際操作時，要注重兩種方式的結(jié)合應用，這樣一來能夠有效提升圖像的清晰度。同時，還可以為后期的編輯、修改和轉(zhuǎn)換等工作提供極大的便利。此外，在把原始圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字化圖像時，要對地籍圖的準確度以及地圖的比例尺進行嚴格控制。人工跟蹤精度以及設備的輸出精度會對原圖數(shù)字化造成一定的影響。因而，工作人員要具備較強的責任心，并且要有一定的工作經(jīng)驗與能力。

3.3 地面數(shù)字測圖技術(shù)

現(xiàn)階段在進行工程測量工作時，如果測繪工作的精準度要求較為嚴格，同時地圖的比例尺相對較大，那么要注重地面數(shù)字測圖技術(shù)的應用。對于數(shù)字地面測圖技術(shù)而言，它是內(nèi)外業(yè)一體化測量圖的一種重要方式，并且在應用范圍上也較為廣泛。通過數(shù)字測圖技術(shù)的應用，可以有效提升地圖精準性。同時，再配合使用先進的測量方法，能夠確保關鍵地物測量的誤差控制在5cm之內(nèi)。此外，地圖數(shù)字化測圖技術(shù)還具備信息數(shù)據(jù)的儲存、搜集等功能，在繪制工作結(jié)束之后能夠進行數(shù)據(jù)的輸出。

3.4 變形觀測技術(shù)

對于建筑工程與路橋工程的靜態(tài)變形監(jiān)測工作來說，可以應用數(shù)字測繪技術(shù)進行觀測。具體監(jiān)測工作中，要合理設置變形觀測點，并且要對變形狀況進行周期性觀測。這樣一來，能夠快速、準確的獲取不同監(jiān)測點的三維信息數(shù)據(jù)。工作人員通過對不同階段的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行對比與分析，進而能對建筑工程的形變狀況有一個全面的了解，為后期處治方案的制定提供數(shù)據(jù)支持。此外，對于重點工程的變形監(jiān)測，可以利用數(shù)字化測繪技術(shù)建立相應的監(jiān)測網(wǎng)，有效降低人力、物力資源的浪費，同時能夠提高監(jiān)測工作的質(zhì)量與效率。例如某高速公路全長72.46km。由于沿線的地質(zhì)狀況較為復雜，導致施工環(huán)節(jié)難度較大。在高速公路的尾端是一座大橋，橋梁全長達到了4.5km。橋梁路面為六車道，設計時速是100km/h。施工過程中，采用的是預制混凝土箱梁結(jié)構(gòu)。在進行橋梁的勘測設計時，需要進行地形圖的繪制。為了確保橋梁的安全運營狀況，管理單位要對橋梁的運行狀況進行變形觀測。這一過程中，主要用到VRS系統(tǒng)進行公路橋梁變形的監(jiān)測。具體監(jiān)測過程中，通過應用VRS系統(tǒng)以及數(shù)字水準測量技術(shù)，能夠有效降低形變監(jiān)測工作的費用（1/3左右）。監(jiān)測工作中首先把自動化全站儀TCA安置在固定的測站，之后再利用配套的自動檢測軟件，并且利用計算機進行橋梁工程的全自動監(jiān)測。在進行數(shù)據(jù)的采集、傳輸以及處理時，不需要人為進行干預，技術(shù)人員可以對監(jiān)測工作進行遠程在線管理，極大的提升了監(jiān)測工作的效率與質(zhì)量。

3.5 工程測量中數(shù)據(jù)的采集與處理

3.5.1 數(shù)據(jù)采集

做好數(shù)據(jù)的采集對于工程測量有著重要的意義，通過應用數(shù)字化測繪技術(shù)，可以提升數(shù)據(jù)采集工作的多樣化效果。具體測量工作中，可以使用全站儀對測量數(shù)據(jù)進行采集；此外，還可以借助于RTK進行測量數(shù)據(jù)的采集。另外，還可以借助激光掃描儀等設備進行測量數(shù)據(jù)的采集。數(shù)據(jù)采集時，工作人員要測區(qū)的具體狀況合理選用測量方法。一般來說，測量地區(qū)如果外界環(huán)境相對惡劣，并且交通狀況較差，對于水電資源的供給受到限制，那么可以借助于第三種測量方式進行數(shù)據(jù)的采集。需要注意的是，工作人員在進行數(shù)據(jù)采集工作時，要牢記測站數(shù)據(jù)。同時，采集工作結(jié)束后，還要對所采集的數(shù)據(jù)做好備份，這樣一來可以避免數(shù)據(jù)出現(xiàn)損壞或丟失的問題。

3.5.2 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采集工作結(jié)束后，技術(shù)人員要對數(shù)據(jù)做好準確的分析與整理?？傮w而言，數(shù)據(jù)處理主要包含以下工作：①要對所采集到的原始數(shù)據(jù)做好單元的劃分。②要進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化，這一環(huán)節(jié)中要用到編輯器等。首先要將測量數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)變成CAD格式的圖樣，之后再進行點、線格式的轉(zhuǎn)化。此外，還要在圖中標記出相應的屬性與符號，最后要進行數(shù)據(jù)的保存，為日后的查詢、使用提供便利。

4 結(jié)束語

數(shù)字化測繪技術(shù)在現(xiàn)階段的工程測量工作中發(fā)揮著重要的作用，該技術(shù)的精確度高、圖像清晰，并且測量過程中自動化程度高、數(shù)據(jù)的保存、查詢較為便利。因而，要加強對工程測量技術(shù)的創(chuàng)新與應用，促進我國測量事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

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收稿日期：2018-9-18

作者簡介：袁 銘（1983-），男，湖南常德人，初級工程師，大專，主要從事輸電線路勘測設計工作。