數(shù)字化測繪技術(shù)在港航工程測量中的應(yīng)用效果探析

摘要：以前的工程測量大多都是使用傳統(tǒng)的測量技術(shù)，但是這些傳統(tǒng)的技術(shù)在如今逐漸顯露出了大量的弊端。而目前網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，就有利于推動工程測量的數(shù)字化發(fā)展。在港航工程的測量工作之中，傳統(tǒng)的測量經(jīng)常出現(xiàn)大量的誤差，不利于港航工作的開展，因此本文主要探究數(shù)字化測繪技術(shù)在港航工程測量中的應(yīng)用效果。所以，首先闡述了常見的數(shù)字化測繪技術(shù)，然后講述數(shù)字化測繪技術(shù)與傳統(tǒng)測繪技術(shù)相比的優(yōu)勢，以及數(shù)字化測繪的特點，最后是數(shù)字化測繪技術(shù)在港航工程測量中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵字：數(shù)字化測繪技術(shù);港航工程測量;應(yīng)用效果

一、前言

數(shù)字化測繪技術(shù)比傳統(tǒng)的測圖方法要更加的簡單、便捷，同時數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，十分全面，在我國的工程測量之中有著重要的意義，是比較先進(jìn)的一種技術(shù)手段，并且有著很大的發(fā)展空間與發(fā)展前景。而在我國的港航工程工作中，對其進(jìn)行有效準(zhǔn)確的測量十分重要。數(shù)字化測繪技術(shù)在對港航工程進(jìn)行測量的時候，十分方便快捷，能夠有效的提高港航工程測量的準(zhǔn)確度，同時還可以推動自動化與數(shù)字化不斷的發(fā)展，從而更好地推動我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。

二、常見的數(shù)字化測繪技術(shù)

（一）數(shù)字化原圖技術(shù)

數(shù)字化測繪技術(shù)是將原圖通過數(shù)字化的方式進(jìn)行處理，把原來的地圖掃描收錄到計算機之中，通過掃描矢量化儀器等來對原圖進(jìn)行掃描，再將掃描以后收集到的數(shù)據(jù)錄入到計算機之中，使用數(shù)字化的軟件來對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，最后再形成一個數(shù)字化的地圖。這樣在港航工程之中就能夠更好的發(fā)揮作用，把傳統(tǒng)測繪時會出現(xiàn)的問題進(jìn)行有效的解決，使港航工程的測量更加便利與準(zhǔn)確[1]。

（二）數(shù)字化成圖技術(shù)

在進(jìn)行港航工程的工作時，對其進(jìn)行合理的測量十分重要，但是進(jìn)行港航工程測量的時候，大部分都在野外進(jìn)行，因此通過傳統(tǒng)的測量方式不但會更加耗時耗力，同時測量的效果也十分不理想，滿足不了港航工程測量的實際需求。但是數(shù)字化成圖技術(shù)，可以比較方便的進(jìn)行修改，同時也沒有較大的勞動強度，對其進(jìn)行管理與儲存也十分方便，這就有效的避免了工人的大量勞動而導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確，提高了測量的效率[2]。目前數(shù)字化成圖技術(shù)正在快速的發(fā)展，在港航工程的測量工作中已經(jīng)得到廣泛的使用，因此目前的港航工程測量質(zhì)量與準(zhǔn)確度都比較高，在野外進(jìn)行測繪也能夠更加方便簡單。如圖1，就是一個數(shù)字成圖。

三、數(shù)字化測繪技術(shù)與傳統(tǒng)測繪技術(shù)相比的優(yōu)勢

（一）測圖的基本原則

所有的地圖圖型，都可以將其分為點、線、面三個要素，而這三個要素之中，點是其中最基本的一個要素，點可以組成線，然后線又能夠組成面。所以，通過分析圖形的基本要素就可以發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行測量的時候最先要做的就是測定點位的坐標(biāo)，因為只有定位清晰好對點的坐標(biāo)以后，才能將這些點進(jìn)行連接從而得到線，再將線進(jìn)行連接來形成一個面，最后通過一些符號來對這些進(jìn)行標(biāo)注就能夠得到測圖的一些基本數(shù)據(jù)[3]。當(dāng)然，在數(shù)字化測繪技術(shù)之中，不同的符號也代表著不同的含義。

（二）傳統(tǒng)測繪技術(shù)的弊端

傳統(tǒng)的測繪方法，是通過經(jīng)緯儀與水準(zhǔn)儀等各種儀器來測量對點的坐標(biāo)與高程，接下來再使用水平角和豎直角等來確定對點的具體位置，然后要測繪人員手動的計算才能獲得這個點的三維坐標(biāo)，最后，根據(jù)測繪人員自己算的三維坐標(biāo)再進(jìn)行圖紙的繪制工作[4]。因此，在實際的測量過程中，這個方法十分的不方便，也非常容易出現(xiàn)誤差，不利于工程的測量。比如說對于測量的點必須要使用跑尺來報告給測繪人員，接下來測繪人員才能根據(jù)現(xiàn)場的實際情況來對圖形進(jìn)行繪制，繪制過程中要通過各種的點位關(guān)系去對測繪的圖形作出標(biāo)記與顯示。因此使用這種傳統(tǒng)的測繪，十分不利與長期的野外作用，因為這時候測繪人員有巨大的工作量，并且在操作的時候也容易出現(xiàn)錯誤，對繪制出來的圖紙的準(zhǔn)確性有很大的影響。

在進(jìn)行測繪工作的時候，平面位置十分容易出現(xiàn)誤差，主要是三個方面的影響比較大。第一個是展繪與測定的誤差，在測量的時候出現(xiàn)了一定的誤差，就會導(dǎo)致進(jìn)行展繪的時候也出現(xiàn)誤差，不利于整個港航工程的測量工作的開展。第二個方面的地物點的誤差，地物點指的是進(jìn)行測圖時能夠確定地物形狀的一些特征點，所以在測圖的時候，沒能夠正確的使用符號來確定地物形狀，這也會導(dǎo)致出現(xiàn)較大的誤差。最后一個方面是對于地物點的視距與方向的誤差，也就是說眼神看到測量的數(shù)據(jù)與實際的數(shù)據(jù)存在誤差，甚至方向都會出現(xiàn)誤差，并且這些誤差與實際情況甚至可以達(dá)到±0.47毫米，這十分不利于后續(xù)港航工程的開展。還有，如果要對點的高程進(jìn)行測量，傳統(tǒng)的方式是通過經(jīng)緯儀視距法來進(jìn)行，但是這種方式在進(jìn)行測量的時候，哪怕在平坦的地區(qū)測量，也會出現(xiàn)較大的高程誤差，比如說要測量0度到6度，視距是150米的地區(qū)，測量出來的高程誤差甚至在±0.06米，這個誤差嚴(yán)重影響了對當(dāng)?shù)剡M(jìn)行的測繪質(zhì)量[5]。另外，在傾斜角度不斷增加的情況下，測量的高程誤差也會越來越大。不過，后來開始使用紅外測距儀，這能夠提高一定的測量精度。但是測量精度雖然提高，手工繪圖這種方式必然會存在較大的誤差，因此，單純的提高測量精度沒有作用，必須要改變手工繪圖這種方式，因為手工繪圖太容易出現(xiàn)誤差，無論測量的數(shù)據(jù)有多準(zhǔn)，繪圖時哪怕只是測繪人員一個小小的不注意，都會使繪圖與實際情況有所出入。

四、數(shù)字化測繪技術(shù)的特點

（一）精確性高

數(shù)字化測繪技術(shù)，是運用各種科學(xué)技術(shù)來取代人工測量的一種方式，它可以有效的控制測量的誤差，并且使其保持在合理的范圍內(nèi)。同時，它還可以根據(jù)所需要測量區(qū)域的實際情況，分析測量到的數(shù)據(jù)，并且對那些測量數(shù)據(jù)進(jìn)行識別，保證數(shù)據(jù)與當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況一致，這就能有效的提高測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，有利于順利的開展工程建設(shè)，并且提供了數(shù)據(jù)方面的保證。

（二）儲存便捷

數(shù)字化測繪技術(shù)可以進(jìn)行十分方便的儲存，并且還有著較大的儲存量，這是數(shù)字化測繪技術(shù)的一個顯著特點。通過數(shù)字化測繪技術(shù)，可以智能化的將不同的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分類與整理，同時根據(jù)數(shù)據(jù)的不同性質(zhì)來將其進(jìn)行儲存，這就會形成一個龐大的數(shù)據(jù)庫，有利于后續(xù)工作時能夠方便快捷的查找到相關(guān)數(shù)據(jù)[6]。另外，在港航工程中，有許多的數(shù)據(jù)要進(jìn)行測量，但是傳統(tǒng)的測量技術(shù)存在著相應(yīng)的弊端，已經(jīng)不能夠滿足當(dāng)前港航工程測量的要求。而現(xiàn)代化測繪技術(shù)就能夠利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來進(jìn)行測量工作，從而不斷的增加數(shù)據(jù)與信息的儲存數(shù)量，并且也能夠有效的避免數(shù)據(jù)丟失這種現(xiàn)象的發(fā)生。

（三）自動化程度高

社會的不斷發(fā)展需要通過技術(shù)來進(jìn)行推動，而數(shù)字化測繪技術(shù)就是一種科學(xué)技術(shù)，它能夠提供極大的便利在進(jìn)行港航工程測量的工作開展上面。另外，數(shù)字化測繪技術(shù)的主要媒介是計算機設(shè)備，同時還能將數(shù)字化信息技術(shù)進(jìn)行有效的應(yīng)用，從而不斷的提高數(shù)字化測繪技術(shù)的自動化程度。并且，數(shù)字化測繪技術(shù)還可以對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的分析與錄入，這就集中地體現(xiàn)了數(shù)字化測繪技術(shù)的自動化，同時有效的提高了港航工程進(jìn)行測量的工作效率，也能夠大大降低測量的成本[7]。如圖2，就是通過數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行控點。

五、數(shù)字化測繪技術(shù)在港航工程測量中的應(yīng)用

（一）數(shù)字化原圖技術(shù)

在數(shù)字化測繪技術(shù)之中，數(shù)字化原圖技術(shù)是一個重要的內(nèi)容。在進(jìn)行港航工程測量的過程時，一般是要通過掃描矢量化儀器，這樣就能夠?qū)⒛切┍容^大比例的原圖直接輸入到計算機之中，然后更好的通過計算機對港航工程的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，這樣不但可以減輕測繪人員的工作量，同時也能提高工作效率，大大提升測量到的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。另外，在應(yīng)用數(shù)字化原圖技術(shù)時，必須要構(gòu)建一個數(shù)據(jù)系統(tǒng)，構(gòu)建這個系統(tǒng)的主要目的是將各個測量到的信息還有數(shù)據(jù)進(jìn)行信息化的分析與處理，這樣可以有效的保證分辨率的準(zhǔn)確有效。而且通過利用數(shù)字化測量儀器還能夠快速的對圖像進(jìn)行處理，并且提高各數(shù)據(jù)和圖像的清晰程度[8]。

（二）數(shù)字化成圖技術(shù)

一般在港航工程進(jìn)行測量的時候，需要在野外進(jìn)行長期的測量工作，這時候就會使用數(shù)字化成圖技術(shù)。因為在野外進(jìn)行測量工作有較大的難度，同時也需要較長的時間，這就會出現(xiàn)很多問題，并且這些問題無法通過人工測量來解決，所以要通過使用數(shù)字化成圖技術(shù)來進(jìn)行解決。在港航工程進(jìn)行測量的時候，數(shù)字化成圖技術(shù)也可以有效的利用GPS-RTK技術(shù)來進(jìn)行數(shù)據(jù)的測量，同時通過GPS來實時的記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，另外還可以與港航工程的坐標(biāo)相結(jié)合，并且來分析出各個測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確位置，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度[9]。還可以通過計算機技術(shù)來轉(zhuǎn)變數(shù)字化，將其以圖像的形式來顯示出來，這樣不但可以提高整個港航工程測量的準(zhǔn)確性，同時也可以大大降低測量成本，保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

（三）數(shù)字地圖技術(shù)

數(shù)字地圖技術(shù)，主要是為了能夠在港航工程的測量現(xiàn)場對測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的分析，然后將測量到的各種信息與數(shù)據(jù)通過圖像呈現(xiàn)出來，然后通過計算機的手段來使用各個不同的圖像。其實在應(yīng)用數(shù)字地圖技術(shù)的時候，就是在利用地理定位系統(tǒng)來確定港航工程中的每一個坐標(biāo)點，還有不同的地質(zhì)情況，并且從中發(fā)現(xiàn)哪些地區(qū)存在明顯的安全隱患，還有哪些地區(qū)施工難度也比較大。這樣就能夠推動港航工程建設(shè)工作順利的展開，并且也可以有效的避免發(fā)生安全事故。另外，還可以通過數(shù)字地圖技術(shù)來進(jìn)行預(yù)估，估計出港航工程的總體施工量，工作人員根據(jù)測量到的信息與數(shù)據(jù)，適當(dāng)?shù)木幹瞥龊侠淼氖褂梅桨?，并且適當(dāng)?shù)恼{(diào)整施工環(huán)節(jié)。這樣數(shù)字地圖不止有利于推動測量工作的開展，同時也有利于整個港航工程施工的開展。

（四）數(shù)字化遙感技術(shù)

由于在進(jìn)行測量的時候，已經(jīng)能夠獲得了工程現(xiàn)場的一個大比例的圖像，所以數(shù)字化遙感技術(shù)就可以依據(jù)這個圖像，來對水利工程進(jìn)行調(diào)查，并且進(jìn)行相應(yīng)的分析，從而獲取到各種信息與數(shù)據(jù)。另外，在獲取到相關(guān)的信息與數(shù)據(jù)之后，數(shù)字化遙感技術(shù)還可以通過使用計算機把這些獲取到的信息與數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析與處理，最后形成圖像來供人們觀看識別，并且可以提供給人們信息，在后期建設(shè)時來使用。同時，數(shù)字化遙感技術(shù)可以與其他技術(shù)相結(jié)合，從而將整個港航工程的相關(guān)情況進(jìn)行合理的預(yù)估，并且以此來進(jìn)行建構(gòu)，這樣就能讓相關(guān)的工作人員大致了解到整個工程的實際情況，有利于順利的開展工程施工，有效的避免產(chǎn)生質(zhì)量問題，并且大大提高經(jīng)濟(jì)效益[10]。圖3就是通過GPS系統(tǒng)進(jìn)行的數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用。

（五）港航工程安全性

在進(jìn)行港航工程的測量工作中，使用數(shù)字化測繪技術(shù)也能夠大大提高測量的安全性，如果在進(jìn)行自然災(zāi)害和救助的時候，通過數(shù)字化遙感技術(shù)可以進(jìn)行靈活的監(jiān)測，而對于江河與湖水的水位也可以通過數(shù)字化測繪技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測，并且能夠提供一些有利的信息，來提高我國的防災(zāi)抗災(zāi)能力。另外還可以通過遙感技術(shù)來測量地下水，通過對地下水的勘察，可以了解到當(dāng)?shù)氐叵滤奈廴緺顩r，保證當(dāng)?shù)厮Y源的安全。

六、結(jié)論

在我國目前的港航工程測量之中，數(shù)字化測繪技術(shù)正在不斷的推廣普及，越來越成為一種十分常見的測量方式。并且數(shù)字化測繪技術(shù)比傳統(tǒng)的測量方式有著較大的優(yōu)勢，能夠有效的減少測量繪圖中會出現(xiàn)的各種誤差，測量數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，并且還有較高的自動化程度，對于數(shù)據(jù)的處理與分析十分簡單方便，并且誤差較小，還能夠?qū)@些數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，方便后續(xù)的使用。另外，可以有效的減少測繪人員的工作時間，降低工作壓力，提高整個測量工作的效率，同時降低測量成本。

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通訊作者：甘詩剛，1982年4月，男，漢，湖北咸寧人，現(xiàn)就職于中天交通建設(shè)投資集團(tuán)有限公司。研究方向：主要從事高速公路、市政工程、水利及港航相關(guān)工程的技術(shù)、商務(wù)、項目管理等工作。