新型數(shù)字測繪技術(shù)在地質(zhì)測量中的應(yīng)用

鄧先睿

（山東省國土測繪院，山東 濟南 250013）

數(shù)字測繪技術(shù)，是一種現(xiàn)代化智能新型測繪技術(shù)，其以計算機、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，與傳統(tǒng)測量技術(shù)相融合，具有高程度自動化、測量精準(zhǔn)度高、圖像屬性信息豐富、存儲便攜等有點，另外，新型測繪技術(shù)可以有效提高地質(zhì)工程測量的效率與測量信息質(zhì)量，實現(xiàn)了真正的降本增效，因而在地質(zhì)工程測量中的應(yīng)用越來越廣泛。在地質(zhì)工程測量的實踐當(dāng)中，應(yīng)用數(shù)字化測繪技術(shù)，能夠確保地質(zhì)工程測量結(jié)果的精準(zhǔn)性，誤差會減少，使地質(zhì)工程測量的價值與意義能得到最大化的實現(xiàn)[1]。

1 地質(zhì)工程特征

在進行地質(zhì)特征的分析和關(guān)聯(lián)的過程中，內(nèi)容上覆蓋面較為廣泛，具體便是指所監(jiān)測的地質(zhì)區(qū)域內(nèi)所有和地質(zhì)有關(guān)或者與地質(zhì)相關(guān)發(fā)生變化產(chǎn)生因素。在特征上，表現(xiàn)為時序性以及區(qū)域性和多維結(jié)構(gòu)性等[2]。進行地質(zhì)工程的監(jiān)測工作的主要手段，便是應(yīng)有成熟的地質(zhì)調(diào)查信息，結(jié)合不同時期所總結(jié)的監(jiān)測成果，運用3S技術(shù)對人文以及自然等省份基礎(chǔ)組成進行監(jiān)測工作，從而能夠以實際的方向，為需要的人提供空間變化以及分布等數(shù)據(jù)信息。在現(xiàn)階段而言，我國地質(zhì)監(jiān)測工作較為不完善，本文主要從新型數(shù)字測繪技術(shù)在地質(zhì)測量中的工作方向進行工作探討。

2 地質(zhì)工程監(jiān)測信息研究結(jié)構(gòu)

地質(zhì)工程的監(jiān)測工作中，信息研究主要由采集以及處理和發(fā)布、反饋，各階段組成。范圍較大的區(qū)域信息主要由測繪部門進行地質(zhì)信息普查收集得到，而較為具體的專題以及行業(yè)則需要有關(guān)部門，譬如較為常見的礦山水文地質(zhì)工程、電力、災(zāi)害學(xué)等相互配合進行信息的合成，一般先對地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫進行建立。而采集獲取到的信息需要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行入庫，在各礦山企業(yè)的職能不同的情況下，進行對應(yīng)的數(shù)據(jù)獲取，并進行信息的處理和反饋，從而能夠形成循環(huán)的地質(zhì)信息機制。

3 數(shù)字測繪技術(shù)研究

3.1 總體技術(shù)

在底層數(shù)據(jù)獲取的種類而言，主要為高分辨率數(shù)字正射影像圖信息，在與各類地質(zhì)數(shù)據(jù)以及基礎(chǔ)性地質(zhì)工程數(shù)據(jù)相互結(jié)合，采集方式主要為人工采集，采集目標(biāo)為對礦區(qū)內(nèi)的地質(zhì)表面覆蓋進行信息的分類以及地理省情的主要條件采集，從而完成對外業(yè)底圖的制作。在此背景下，對外業(yè)進行核查以及調(diào)查，實地對修改的屬性以及幾何類地質(zhì)信息進行核實，并進行遙感解地質(zhì)本的采集，同時，對地質(zhì)災(zāi)害類型的信息進行采集。其次對于正射影像圖在制作過程中缺少的像控點位進行補充采集，最終通過對地質(zhì)信息整理以及編輯完成該階段的普查數(shù)據(jù)。

3.2 數(shù)字正射影像圖

與傳統(tǒng)的測繪技術(shù)相比，數(shù)字化測繪技術(shù)的精度極高，極大的提升了地質(zhì)工程測量結(jié)果的精細化和精確化。在測量實踐中，測繪人員可依據(jù)實際地質(zhì)特點，選擇全站式自動采集模式，系統(tǒng)可自主采集相關(guān)地質(zhì)位置的三維坐標(biāo)，這樣不僅采集的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度的到顯著提升，而且減少了認為因素導(dǎo)致的檢測誤差。同時，所采集的數(shù)據(jù)信息還可以自主進行信息存儲，既提高了地質(zhì)工程測量工作效率，也降低了測繪人員的工作量。數(shù)字正射圖的獲取工作，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要由數(shù)字高程模型以及數(shù)字線化地圖和控制成果、衛(wèi)星影像構(gòu)成，正射對全色影像進行糾正，并將處理后的引為參考，多光譜影像則需要進行配準(zhǔn)的糾正。在數(shù)據(jù)的初始階段處理完成后，對已處理的全色以及多光譜兩類的影像進行處理及融合，其后進行裁剪以及拼接。完成后的圖像還需要進行顏色的調(diào)整或增強等操作，從而得到數(shù)字正射影像圖，且完成控制點影像。

3.3 自動化程度高

數(shù)字化測繪技術(shù)是在信息、電子計算機技術(shù)等基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，自動化程度比傳統(tǒng)的測繪技術(shù)顯著提高。其能利用電子軟件，自動對地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)信息進行計算與分析，并能利用電子軟件，自動對勘探數(shù)據(jù)信息進行計算與分析，并能依據(jù)地質(zhì)條件的實際情況，自動識別及匹配與之相適應(yīng)的圖示符號、顏色等，充分保障了地質(zhì)勘探結(jié)構(gòu)圖的精確性和地質(zhì)地形圖的美觀性與范圍性，降低了傳統(tǒng)測量帶來的誤差率，提高了地質(zhì)繪圖的效率和準(zhǔn)確性。

3.4 地質(zhì)工程要素和地表覆蓋信息

工程地質(zhì)要素的采集需要運用已經(jīng)整合完畢的信息數(shù)據(jù)，首先對要素實體與DOM套盒精度是否契合進行判斷，如果存在精準(zhǔn)率不高的現(xiàn)象，需要參照遙感影響對數(shù)據(jù)編輯修改，同時對影像中能夠得到地質(zhì)屬性進行記錄。在對于新增類型的要素信息需要在遙感影像的基礎(chǔ)上，進行地質(zhì)數(shù)據(jù)的采集。最后需要根據(jù)完成收集的遙感影像以及專業(yè)資料進行分析，對要素進行屬性項的賦予，從而完成地質(zhì)地理表面數(shù)據(jù)的要素采集。

地表覆蓋類的數(shù)據(jù)則可以應(yīng)用人工干預(yù)以及自動解譯的方式進行獲取。DOM影像信息的基礎(chǔ)上，運用省情要素中的地質(zhì)工程表面數(shù)據(jù)，并選擇輔助的解譯程序進行數(shù)據(jù)的自動分割，利用整景影像作屬性判定依據(jù)，由此能夠獲得地表覆蓋數(shù)據(jù)如水體以及植被等數(shù)據(jù)。最后對圖斑等進行編輯，從而能夠完成地表覆蓋數(shù)據(jù)的內(nèi)業(yè)提取。

3.5 底圖制作

底圖的制作是地質(zhì)工程監(jiān)測前期工作中的主要目標(biāo)，也是后期工作開展的依據(jù)。其具體的制作步驟為：首先對與相關(guān)地質(zhì)工程要求符合的影像進行準(zhǔn)備，從而使得地表覆蓋信息與要素能夠根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求進行組織；其次對已準(zhǔn)備完成的信息根據(jù)對于格式進行轉(zhuǎn)換，進而導(dǎo)入至外業(yè)操作人員調(diào)繪系統(tǒng)，從而使得數(shù)據(jù)能夠的讀取得到保障；根據(jù)礦山企業(yè)對地質(zhì)信息普查底圖的模板從而對矢量數(shù)據(jù)的符號進行配置；在正射影像中的數(shù)據(jù)過于大時，為了使得存儲空間得以節(jié)約，需要參照承載能力進行影像的分塊以及裁切的處理，使得數(shù)字調(diào)繪軟件能夠?qū)Υ罅繑?shù)據(jù)進行快速的處理，工作效率得到保障；保證交由礦山企業(yè)內(nèi)部部門底圖信息是在核查以后，且滿足了標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.6 新型數(shù)字測繪技術(shù)在地質(zhì)工程中的應(yīng)用

（1）在原圖數(shù)字化中的應(yīng)用。在地質(zhì)工程測量中，經(jīng)常需要對原有的測量圖形進行數(shù)字化處理，其目的，是使原有的圖形價值得到最大的發(fā)揮，快速應(yīng)用數(shù)字化軟件獲取有用的地圖。原圖數(shù)字化方法一般有兩種，即掃描矢量化和手扶跟蹤數(shù)字化。在這兩種方法中，掃描矢量化的精準(zhǔn)性更高，數(shù)字化處理效率也相對手扶式跟蹤法效果更為顯著，其余不足之處，是會在一定程度上境地原圖的精準(zhǔn)度，因此，在一般作為地質(zhì)工程測量的應(yīng)急性措施進行應(yīng)用，在具體應(yīng)用中，可以結(jié)合地質(zhì)工程施工的實際情況，有針對行的進行地質(zhì)信息采集補測、修測等方法來進行輔助測量，同時，還要參照地質(zhì)工程測量中的地質(zhì)地表信息，這樣可以更加有效的修正與完善原圖中的信息，提高原圖的精確度，使地質(zhì)工程測量目標(biāo)順利完成。經(jīng)過數(shù)字化的原圖可以直接進行保存或傳輸，快速應(yīng)用與地質(zhì)工程施工的實踐當(dāng)中。

（2）樣本數(shù)據(jù)采集和像控點測量應(yīng)用。樣本數(shù)據(jù)中，由實例影像以及地質(zhì)表面攝像構(gòu)成的數(shù)據(jù)類型，能夠使得解譯工作者于側(cè)面進行了解地面覆蓋及地物的情況，從而在相比較的情況下，對影像包含數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)進行獲取。正射影像的判斷準(zhǔn)確與否需要參照外業(yè)相控點數(shù)據(jù)進行判斷，如存在精度不能符合的情況下，則需要進行DOM影像的重新生產(chǎn)，且需要對地質(zhì)工程矢量信息對應(yīng)進行修改。因此，為了使得礦山企業(yè)核查的效用得到保障，在能夠到達的位置前提下，采集現(xiàn)有像控點無法滿足于相關(guān)要求過程中，外業(yè)調(diào)繪過程中，進行像控點的采集時需要在1：50000的圖幅中分布較為均勻，且兩者相距則要在5km之上。進行采集的過程中，平面精度需要在1：10000，采集的高程精度則需對1：25000加寬一倍，并且使用手持GPS的測量方式進行。

4 結(jié)語

數(shù)字化測繪技術(shù)是在信息科技技術(shù)上發(fā)展起來的新興技術(shù)，具有綜合性強、操作簡便、測量精度高等優(yōu)勢，在地質(zhì)工程測量工作中應(yīng)用該技術(shù)，可以極大的提高測量的工作效率與質(zhì)量，為地質(zhì)工程測量提供更加準(zhǔn)確的地質(zhì)信息，節(jié)約工程施工成本。本文通過對新型數(shù)字測繪技術(shù)的整體研究，明確技術(shù)聯(lián)系，使得技術(shù)應(yīng)用得到明晰。