數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

通訊作者：唐岳彪，1985年8月，男，苗族，湖北武漢人，現(xiàn)任武漢科島地理信息工程有限公司分公司副總工，中級工程師，本科。研究方向：測繪工程。

摘要：科學技術(shù)的不斷發(fā)展和進步使得各行各業(yè)都逐漸運用高科技來輔助工作，其中，工程測量中就已經(jīng)應(yīng)用了數(shù)字化的測繪技術(shù)。在工程測量中根據(jù)實際情況采用合適的數(shù)字化測繪技術(shù)，不但能夠有效的提高測量的質(zhì)量和效率，還能解決一些在測量中出現(xiàn)的重難點問題，數(shù)字化測繪技術(shù)以其獨有的優(yōu)勢提高了測量數(shù)據(jù)的準確性，這也是被廣泛應(yīng)用到工程測量中的主要原因之一。本文通過分析數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)點以及意義，闡述了數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的具體應(yīng)用，進而提出了一些在工程測量中應(yīng)用數(shù)字化測繪技術(shù)的注意事項。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化測繪技術(shù);工程測量;應(yīng)用

Abstract： The continuous development and advancement of science and technology has led to the use of high technology to assist work in all walks of life. Digital surveying and mapping technology has been applied in engineering surveys. In engineering survey， according to the actual situation， appropriate digital surveying and mapping technology is adopted. It not only effectively improves the quality and efficiency of the measurement， but also solves some difficult problems in the measurement. Digital surveying and mapping technology has improved the accuracy of measurement data with its unique advantages， which is also one of the main reasons that are widely used in engineering surveys. This paper analyzes the advantages and significance of digital surveying and mapping technology， elaborates the specific application of digital surveying and mapping technology in engineering survey， and puts forward some precautions for applying digital surveying and mapping technology in engineering survey.

Keywords： Digital mapping technology; engineering survey; application

一、前言

社會的不斷進步和發(fā)展給工程的測量工作提出了新的要求，傳統(tǒng)的工程測量方法已經(jīng)滿足不了現(xiàn)代工程測量的要求，然而數(shù)字化測繪技術(shù)，以其優(yōu)勢在工程測量中發(fā)揮著巨大的作用，其不僅使測量的數(shù)據(jù)更加全面、準確和有效，同時還有效地提高施工的進度和效率。

二、數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)點

（一）精準度高

測繪技術(shù)的發(fā)展與科學技術(shù)的前行息息相關(guān)，科學技術(shù)的不斷發(fā)展，給測繪測圖等方面的技術(shù)帶來質(zhì)的飛躍，能夠得到精準的測圖數(shù)據(jù)，這種測繪技術(shù)方法的改進影響了整個測繪行業(yè)。應(yīng)用該技術(shù)無論在輸入地圖信息時，還是在最終的數(shù)據(jù)處理及成圖環(huán)節(jié)中，都沒有破壞相應(yīng)的信息和數(shù)據(jù)。

傳統(tǒng)的測繪工作中，無論是在視覺上還是在地理方位和展點上都會出現(xiàn)誤差，而數(shù)字測繪技術(shù)有效地避免了這些誤差問題的出現(xiàn)。即使是外業(yè)測繪工作也能夠進行順利地進行工作，且得到的數(shù)據(jù)也能夠保證數(shù)據(jù)的精準度[1]。

（二）自動化水平高

在工程測量中應(yīng)用自動化的技術(shù)進行測量是目前測繪行業(yè)發(fā)展的方向，能夠起到很重要的作用。數(shù)字化測繪技術(shù)是以計算機的技術(shù)為基礎(chǔ)，進行相關(guān)事宜的實際模擬工作。通過采用計算機對工程的地形進行實時操控，能夠詳細的分析出地形、地貌和地質(zhì)特點，而且還能夠及時的生成相關(guān)測量數(shù)據(jù)。

在對工程進行測量時，將數(shù)字化的測繪技術(shù)和計算機二者有機的結(jié)合起來，使其智能化水平不斷提高，相應(yīng)的也提高了自動化水平和精細化的程度。在提供高精度測量成果的同時也有效地提升測量工作的效率。

（三）測量信息完整

數(shù)字化測繪技術(shù)能夠?qū)⒉煌嵌鹊母鞣N物體以坐標數(shù)據(jù)的形式完整的呈現(xiàn)在工程測量圖中。通過對每個測繪點進行編碼，再將這些編碼信息在數(shù)據(jù)庫中有效的連接起來，就可以在繪制工程測量圖中充分運用到數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)信息，通過這些信息就可以更快捷地完成工程測量內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理。同時在實際的測繪工作中，通過采用數(shù)字化測繪技術(shù)綜合分析多方面的信息，使這些工程測量數(shù)據(jù)更加完整的呈現(xiàn)出來。

（四）圖形信息具有豐富的屬性

與原有的圖形信息相比，數(shù)字化測繪技術(shù)所測量出來的圖形信息具有更加豐富的屬性，不僅完善地形點信息的分布系統(tǒng)，還使得成圖操作更加標準化。通過在數(shù)據(jù)庫中選擇相應(yīng)的測圖符號，根據(jù)編碼來繪制地圖和相應(yīng)的圖形，為了使檢索的信息更加高效，應(yīng)對基本屬性、定位和連接信息等方面進行采集工作，以此來豐富圖形信息，將其原有的屬性定位出來，這也在圖形方面給其他的數(shù)字化測繪工作帶來一定的便利條件[2]。

三、數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的意義

（一）有效地提高測量的精準度

隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對工作的要求和標準也越來越高。而數(shù)字化測繪技術(shù)所帶來的優(yōu)勢，滿足了人們對工程測量中的精準度的要求，數(shù)字化測量技術(shù)的智能化使測量的數(shù)據(jù)出現(xiàn)失誤和錯誤的幾率大大降低，這一特點也是數(shù)字化測量技術(shù)大面積普及的原因[3]。

就目前情況來看，工程不僅要對質(zhì)量有所要求，還要積極引進先進的科學技術(shù)來提高工作和生產(chǎn)效率，數(shù)字化的測繪技術(shù)使得工程的測量工作有了高效的工作質(zhì)量，同時也促進了工程測量工作的順利發(fā)展。

（二）實現(xiàn)測量工作操作上的方便快捷

在經(jīng)濟迅猛發(fā)展的當今社會，不僅要想盡辦法去獲取經(jīng)濟利益，同時還要有一定的質(zhì)量和工作效率。在工程測量中，根據(jù)工程測量的實際需求運用數(shù)字化測繪技術(shù)從多方面著手，展開收集和分析所有數(shù)據(jù)的工作，再通過相關(guān)知識理論和實際的有機結(jié)合，提升工程測量工作的效率，達到高質(zhì)量和高效率的工作要求。除此之外，工程測量的自動化程度越高，在一定程度上使得工程測量工作人員的工作量也相應(yīng)的減少，他們完全有能力在工地現(xiàn)場就可以輕松完成測繪工作（如圖1），減輕了他們的壓力和負擔，將數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢淋漓盡致的彰顯出來[4]。

（三）提高了自動化水平

科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力，科學技術(shù)的發(fā)展給人們帶來了很多便利的條件，工作人員可以充分地利用計算機當中的數(shù)字化技術(shù)來處理日常工作中出現(xiàn)的各類問題。使得人們可以從網(wǎng)絡(luò)庫中隨時調(diào)出或者繼續(xù)開展的工作，從某種意義上講在很大程度上減少了勞動力的數(shù)量，這也是科學技術(shù)發(fā)展所帶來的一個有利條件。

在工程測量中應(yīng)用數(shù)字化測繪技術(shù)能夠有效的提高工程測量工作的自動化水平。在生產(chǎn)過程中提高了自動化水平，也能夠大大提高企業(yè)生產(chǎn)效率，為企業(yè)創(chuàng)造更多的利潤。

（四）豐富了圖像信息

在工程測量中應(yīng)用數(shù)字化測繪技術(shù)，充分彰顯了現(xiàn)代先進計算機技術(shù)的價值，使得在工程測量工作中對圖像信息的收集更加精準和全面，同時也使得測繪產(chǎn)口更加直觀。不但有利于工程的全面開展，同時還充分展現(xiàn)了數(shù)字化工程測量中要求的高標準。

四、數(shù)字化測繪中的作業(yè)模式

一般在工程測量中數(shù)字化測繪的設(shè)備由全站儀和電子手薄或者是電子平板組成，作業(yè)模式有編碼和無碼兩種模式。

（一）編碼

在對測量數(shù)據(jù)進行記錄時需要根據(jù)碎部點的類型以及他們之間在幾何角度上的關(guān)系進行編碼，這就要求技術(shù)人員不僅要對編碼進行熟記，同時為了確保輸入編碼的準確性，還需要在棱鏡和測站之間進行多次的信息交流，所以這樣編碼的作業(yè)模式相對來說速度比較慢[5]。特別是當需要測量的工程地形比較復雜，并且在通視上很難，因此，所測量的地物在很大程度上是不連續(xù)的，甚至需要通過對多個測站進行觀測才能夠完成測繪作業(yè)。

由此可見，編碼作業(yè)對于初學者及不熟練者在一定程度上難度系數(shù)還是比較大，并且出錯的幾率也相對來說比較高。

（二）無碼

通過繪制相關(guān)的草圖來對所測的點位和相鄰的關(guān)系來記錄測量數(shù)據(jù)，是不需要輸入任何的編碼，并且棱鏡和測站之間不需要多次聯(lián)絡(luò)，只需要測站的技術(shù)人員運用電子手薄來驅(qū)動全站儀，以此達到測量和獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)，然后將所測量的碎部點號向棱鏡出的技術(shù)人員報告即可。尤其是那些掌握平板測圖知識的技術(shù)人員，他們可以利用棱鏡直接在工程現(xiàn)場就可以繪制出草圖來，所以在操作上就更加輕松，并且出錯的幾率也很低。

由此可見，這種測圖工作實際上就是在棱鏡處開展的工作，而且在測站觀測的速度很快，通常情況下，一臺全站儀可以觀測2～3個棱鏡，也就相當于用2～3個圖板進行測圖[6]。因此，絕大多數(shù)的工程測量中都是采用無碼模式的數(shù)字化測繪技術(shù)。

五、數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的具體應(yīng)用

（一）原圖數(shù)據(jù)化處理技術(shù)的應(yīng)用

在現(xiàn)代的數(shù)字化測繪技術(shù)系統(tǒng)中較為有代表性的就是原圖技術(shù)測繪手段，測繪人員通過對已經(jīng)形成的地形圖運用掃描設(shè)備來獲取相應(yīng)的原圖信息，再通過聯(lián)合使用一些數(shù)字化軟件、儀器、計算機和掃描設(shè)備（如圖2）等，通過以上多種設(shè)備形成一個比較完備的測繪技術(shù)系統(tǒng)，這樣在較短的時間內(nèi)就獲得了大量的相應(yīng)數(shù)據(jù)，有效的提高了測繪的效率。

在應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)處理測繪原圖數(shù)據(jù)的過程中，為了有效地避免矢量化處理方式的出現(xiàn)，可以采用分層存儲的方式來進行。應(yīng)用數(shù)字化測繪技術(shù)，將圖層中每個圖形的屬性快速的找到屬于相同屬性的圖形信息，同時從圖形的形狀和顏色角度來看，也完善了圖形數(shù)據(jù)符號庫，這也為工程測量的后續(xù)工作使用和查找數(shù)據(jù)提供了便利條件。

（二）數(shù)字地球技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)字化地球是一個新興的名字，它依靠的是現(xiàn)代科學技術(shù)和經(jīng)濟的不斷發(fā)展，它是時代的一個產(chǎn)物。數(shù)字地球技術(shù)就是充分運用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對經(jīng)濟和人文發(fā)展數(shù)據(jù)進行一個綜合的整理和顯示，同時它也需要科學技術(shù)和各個部門的有機配合等多方面的支持，比較常見的是地理信息系統(tǒng)的使用（如圖3）。這樣不僅可以得到比較準確的地理坐標，還能夠采集和整理相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過篩選和對重疊部分的統(tǒng)一，從而形成一個具有豐富信息的數(shù)據(jù)庫。然后再運用計算機上傳至網(wǎng)絡(luò)上，不但存儲起來更方便，還使得工程方能夠隨時調(diào)取數(shù)據(jù)方便使用[7]。

（三）地面數(shù)字測圖技術(shù)的應(yīng)用

在工程測量工作中，應(yīng)用比較廣泛的數(shù)字化測繪技術(shù)就包括地面數(shù)字測圖技術(shù)，同時它也是一個比較常見的工程測量方式之一。地面測繪技術(shù)不僅使數(shù)字地圖的準確性更加提高，同時還能夠使地面測繪技術(shù)與其他方式的測繪技術(shù)有機的結(jié)合產(chǎn)生的數(shù)字地圖中誤差和控制點盡量減少。除此之外，地面數(shù)字測圖技術(shù)采集的是地圖中的空間信息，然后再運用計算機處理和對比這些采集到的空間信息，從而成圖，并進行相應(yīng)的保存工作。

由此可見，通過計算機測量出來的結(jié)果不只是在精準度上有所提高，而且通過計算機這樣相對來說比較高精度的運算，不但確保地圖的相關(guān)數(shù)據(jù)具有一定的精準度，同時還在一定程度上提升地圖的精準度，進而在調(diào)取測繪的地圖是就會有較高的實用性。這也正是很多的工程項目在施工之前都選擇地面數(shù)字測圖技術(shù)進行工程測量的原因。

不難看出，通過計算機這種測量方式來對工程進行測量，不但在工程上有所節(jié)約，給施工方減輕經(jīng)濟壓力，同時跟傳統(tǒng)的人工測量相比，計算機所采集的數(shù)據(jù)更加精細和準確。

（四）航測數(shù)字成圖技術(shù)的應(yīng)用

在應(yīng)用航測數(shù)字成圖技術(shù)時，需要航空攝像的支持，并且前提是先要建立起地面的模型，由此獲得的地面上的相關(guān)數(shù)字信息，再充分利用計算機的技術(shù)來分析和處理這些信息，最終形成圖形信息。在進行工程測量時應(yīng)用航測數(shù)字成圖技術(shù)，不但能夠免受環(huán)境等外界因素的影響，同時還能夠減少施工方工程測量的成本。

六、數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中應(yīng)注意的事項

在工程測量中應(yīng)用數(shù)字化測繪技術(shù)的過程中，不但要重視對數(shù)字化測繪技術(shù)水平的提高，還要加強對相關(guān)技術(shù)人員的培養(yǎng)力度。

（一）加大對相關(guān)設(shè)備工具的投入力度

數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中需要一些現(xiàn)代化的設(shè)備和工具的支持，這也是采用這項技術(shù)的基礎(chǔ)。為了保證采用數(shù)字化測繪技術(shù)測量的工程數(shù)據(jù)的準確和真實，應(yīng)根據(jù)施工方的實際情況，科學合理的對測繪設(shè)備和相關(guān)工具給予適當?shù)耐度耄源藶楣こ虦y量工作的順利開展提供良好基礎(chǔ)。

（二）加強對相關(guān)技術(shù)人員的培養(yǎng)

數(shù)字化測繪技術(shù)是近年來在工程工作測量中廣泛應(yīng)用的測量手段，它具有一定的先進性，即運用先進的電腦系統(tǒng)和設(shè)備對相關(guān)數(shù)據(jù)進行處理和采集，所以就需要比較專業(yè)的技術(shù)人員來操作。為了使數(shù)字化測繪技術(shù)的效果更加準確和真實，應(yīng)該保證操作的技術(shù)人員的專業(yè)素養(yǎng)和技能水平[8]。因此，在實際的工程測量應(yīng)用數(shù)字化測繪技術(shù)的過程中，應(yīng)不斷的加強對操作技術(shù)人員的專業(yè)水平培訓，使其操作能力不斷的提升，這樣不但能夠?qū)?shù)字化測繪技術(shù)操作上更加熟練，同時在一定程度上還保證了測量的質(zhì)量。

七、數(shù)字化測繪技術(shù)的發(fā)展趨勢

科學技術(shù)的不斷發(fā)展勢必會使數(shù)字化的測繪技術(shù)朝著更加具有智能化的方向發(fā)展，這也會使計算機技術(shù)和數(shù)字化測繪技術(shù)之間更加有機的融合起來應(yīng)用到工程測量中，進而人工的操作和數(shù)字化測繪技術(shù)將會更加統(tǒng)一。5G技術(shù)現(xiàn)已開始得到廣泛的應(yīng)用，與4G技術(shù)相比，在數(shù)據(jù)信息傳輸速度上會更加快速，這樣就會使獲得數(shù)據(jù)、文字、視頻和文件等信息獲取的更加便捷，這在一定程度上也促進了數(shù)字化測繪技術(shù)的發(fā)展和進步，同時也為提高數(shù)字化測繪技術(shù)的工程測量質(zhì)量奠定良好的基礎(chǔ)。

八、結(jié)語

綜上所述，數(shù)字化測繪技術(shù)以其高精準度、高自動化水平、測量信息完整和具有豐富屬性圖形信息等優(yōu)勢被廣泛的應(yīng)用到現(xiàn)代的工程測量中。因此，技術(shù)人員在日常的工程測量中，應(yīng)該不斷地加強對數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用，使測繪成果的精準度不斷地提高，同時測量工作單位也應(yīng)在數(shù)字化測繪技術(shù)的加大投入，研發(fā)更符合實際工作的技術(shù)，加大對技術(shù)人員和設(shè)備技術(shù)更新上的投入上，只有這樣，才能夠有效的提高工程測量的質(zhì)量和效率。

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