測繪新技術(shù)在地質(zhì)工程測量中的運用

王愛民

（山東省地礦工程勘察院，山東 濟南 250000）

0 引言

在工程建設(shè)中，地質(zhì)工程學是重點研究的對象之一，它直接影響著未來工程的建設(shè)質(zhì)量與效率，為進一步地質(zhì)工程測量工作奠定了良好的基礎(chǔ)。到目前為止，在地址工程測量工作中的測繪技術(shù)已經(jīng)開發(fā)了各種有效的技術(shù)，但是隨著各種各樣的新技術(shù)不斷興起，測繪技術(shù)也有了較大的提升，促進了測量結(jié)果的準確性和效率的提高，并有效降低了地質(zhì)工程測量工作的成本。隨著新型測繪技術(shù)和數(shù)字測繪技術(shù)的飛速發(fā)展和進步，地質(zhì)測繪工作獲得了更好的技術(shù)支持。在此基礎(chǔ)上，本文具體分析了新測繪技術(shù)在地址工程測量中的應(yīng)用，并具體介紹了無人機航空測繪、三維激光掃描技術(shù)等在地址工程測量中的實際運用。

1 新型技術(shù)在地質(zhì)工程測量工作中的應(yīng)用

1.1 GPS 技術(shù)

GPS 技術(shù)是在1994 年美國經(jīng)過大量研究并投入大量的經(jīng)理而開發(fā)出來的一種定位技術(shù)，其能夠?qū)⒌厍蛏系母鞣N環(huán)境與結(jié)構(gòu)清晰的進行定位與導航。到目前為止，經(jīng)過了近30 年的改進與完善，GPS 技術(shù)在地址工程測量的工作中發(fā)揮出來不可忽視的作用，是測繪過程中使用得較為廣泛的技術(shù)之一。GPS 技術(shù)應(yīng)用在地址工程測量中的優(yōu)點是能夠準確、及時的獲得衛(wèi)星發(fā)出的信號，然后通過其優(yōu)良的接受功能將獲得的信號進行具體的分析、放大與處理，然后發(fā)送到計算機中進行進一步的計算，以便正確生成測量值。除了從傳統(tǒng)的土地組轉(zhuǎn)換，它還可以一次性確定三維坐標，以進行我國的建筑工程研究定位，為我們提供高質(zhì)量的技術(shù)工具。首先，初測導線是第一條觀察線和水平垂直線的位置。測量導體的第一點與初測導線的相鄰平面緊密相關(guān)，并且能夠形成一個功能區(qū)以創(chuàng)建坐標系。接下來，使用GPS 平面坐標系創(chuàng)建虛擬觀測值，使用此觀測值可獲得模擬基線研究線的平面控制網(wǎng)絡(luò)，并劃分其精度來為建設(shè)項目的建設(shè)和完成提供準確的研究數(shù)據(jù)。在土木工程的研究和地址測量當中中使用GPS測量技術(shù)時，必須要牢記需要注意數(shù)據(jù)的存儲和備份，以免由于盜竊而導致數(shù)據(jù)丟失或數(shù)據(jù)故障。

1.2 無人機技術(shù)

常規(guī)航空攝影在地質(zhì)工程測量中通常會遇到很多難題，包括低著陸條件差、云層高、山高等。在地質(zhì)勘測和制圖測量領(lǐng)域使用無人機航空拍攝可以實現(xiàn)足夠高的效率和足夠準確的航空影像精度，同時不僅可以大大提高地質(zhì)工程測量工作中測繪測量所需要的時間以及減少工作人員的人身安全隱患，還可以獲得高精度、高效的處理圖像數(shù)據(jù)，并以此來勘測城市與城鎮(zhèn)的布局，然后根據(jù)得出的結(jié)果來進行具體的工程規(guī)劃與設(shè)計。利用無人機來進行地質(zhì)工程測量的工作是現(xiàn)階段較為適合我國基本情況的技術(shù)之一，其可以在林業(yè)農(nóng)業(yè)的監(jiān)測與評估、數(shù)字化城市的建設(shè)等方面提供積極的技術(shù)支持，也能夠加快我國社會管理水平提高的進程。所以在測繪行業(yè)推廣和開發(fā)低空無人機遙感測繪系統(tǒng)具有十分重要的意義，可以很好地解決我國目前地質(zhì)工程測量的現(xiàn)狀，并且還能夠大大提高應(yīng)急服務(wù)保障水平?？偠灾?，無人機航空測量技術(shù)在數(shù)字中國和數(shù)字城市的建設(shè)中起著不可替代的重要作用。

低空無人機遙感測繪系統(tǒng)具有許多優(yōu)點，如靈活性高、快速敏捷性好、測量精度高、擁有可靠的性能和安全性、較少的投資成本等、應(yīng)用范圍廣泛等，所以相關(guān)工作人員應(yīng)該加大無人機測量技術(shù)的使用，并在應(yīng)用該技術(shù)的過程中支持地方團隊進行測繪工作。另外，科研人員也要進行研發(fā)和市場需求的調(diào)查，在根據(jù)客戶的具體需求進行研發(fā)的基礎(chǔ)上，還要建立和完善售后服務(wù)工作，積極建立技術(shù)研究、開發(fā)、運營維護、技術(shù)培訓和售后服務(wù)以及及時的技術(shù)更新等工作，以建立完善的低空無人機測量系統(tǒng)和先進、安全的地質(zhì)工程測量手段。

1.3 三維激光掃描技術(shù)

三維激光掃描技術(shù)是新世紀隨著科學技術(shù)發(fā)展而誕生的技術(shù)，這項技術(shù)的誕生在很大程度上解決了我國傳統(tǒng)地質(zhì)工程測量技術(shù)中的不足之處，大大地推動了我國土木工程行業(yè)的發(fā)展。此項技術(shù)一般情況下是在真實的地質(zhì)工程測量工作中使用，在掃描的過程中，發(fā)射器當中的激光二極管會發(fā)射出一股激光束來掃描被測量的物體與地形，通過專業(yè)的設(shè)備來獲取激光反饋回來的時間差來確定被測物體的具體結(jié)構(gòu)與基本情況，接著用編碼器來對此結(jié)果進行便準取值以確定位置的真實空間坐標，最終可以獲得準確度比較高的坐標點集合，這種集合在測量過程當中被稱作點云。

與其他測繪技術(shù)相比三維激光掃描技術(shù)在地質(zhì)工程測量中是具有特殊性的。它主要包括以下幾個方面：①三維激光掃描技術(shù)測量距離比較長；②三維激光掃描技術(shù)在測量過程中無需發(fā)送棱鏡的參與，具有非接觸式測量的優(yōu)勢；③三維激光掃描技術(shù)采樣點的實際頻率較高；④三維激光掃描技術(shù)掃描點的實際定位精度較高；⑤三維激光掃描技術(shù)不需要在工作中進行表面處理，可以直接獲得所需的三點云信息數(shù)據(jù)；⑥三維激光掃描技術(shù)的掃描度高，采集工作的兼容性強；⑦三維激光掃描技術(shù)的軟件功能齊全，可以基本滿足測繪工作的實際需求。

2 數(shù)字化技術(shù)在地質(zhì)工程測量工作中的應(yīng)用

2.1 原始圖像的數(shù)字化處理

在地質(zhì)工程的測量工作當中，可以在原圖的基礎(chǔ)上進行數(shù)字處理開發(fā)，從而有效地保證原圖具有真實性并充分實現(xiàn)其地貌圖的價值，在較短的工作周期內(nèi)實現(xiàn)時間與地質(zhì)模型的全部功能和價值。一般情況下，計算原始圖像在文字處理中有矢量化掃描和手動跟蹤掃描兩種類型。處理后的圖形可以不考慮圖形的大小因素，但必須具有成比例的基本性才能完全達到國家的相關(guān)標準和要求，這種技術(shù)的使用在很大程度上提高了地圖的準確性。在地質(zhì)工程測量工作中如使用只需掃描矢量的估計方法會擁有很高的精度，但是工作效率往往不高并且在特定操作期間會影響原始圖像的準確性，使原始的地形圖象變得越來越小，提高了工作人員的工作難度。因此，在特定的地質(zhì)工程測量過程中，此類方法通常僅用于應(yīng)急測量。另一方面，為了使操作過程中出現(xiàn)的故障最小化，則在數(shù)字處理過程中同時應(yīng)用相應(yīng)的附加測試、維修措施等方法以確保地質(zhì)工程測量的原始圖像的準確性。所以為了更有效地確保地質(zhì)工程測量工作能夠順利開展下去，工作人員必須在測量過程當中執(zhí)行相關(guān)的標準和規(guī)范，另外，在特定的操作過程中，還必須進行適當?shù)氖謩痈櫣ぷ?，以確保整體的測量工作能夠進行高清數(shù)字化的處理。

2.2 地質(zhì)工程測量數(shù)據(jù)的數(shù)字化呈現(xiàn)

在地質(zhì)工程測量的過程中，處理工程測量數(shù)據(jù)時可以使用數(shù)字化測量。這樣的測量技術(shù)不僅簡化了地質(zhì)工程測量的工作流程，并且也可以得到精確的研究結(jié)果和數(shù)據(jù)集成。在具體應(yīng)用的過程中，數(shù)字測繪技術(shù)的應(yīng)用可以科學地用于數(shù)據(jù)單元分區(qū)的初步收集階段，以實現(xiàn)地質(zhì)工程測量規(guī)模擴大以后的數(shù)據(jù)處理。此外，使用軟件編輯器還可以高效地將相關(guān)的數(shù)據(jù)資料和工程的成本信息轉(zhuǎn)換為CAD 工程圖格式；同時，操作員還可以有效地將現(xiàn)有的地圖格式轉(zhuǎn)換為虛線和其他格式，使地圖的繪制工作更加輕松便捷。此外，這項技術(shù)不僅是重組相關(guān)數(shù)據(jù)以收集地質(zhì)工程測量工作資料的基礎(chǔ)，也能使數(shù)字化地圖技術(shù)在地圖上繪制一些獨特的記號（如符號）以進行相應(yīng)標識并獲得計算機測量的相應(yīng)圖形。與此同時，各個運營商還可以應(yīng)用數(shù)字地圖技術(shù)來處理所獲得的模型，這些模型將被輸入到測量數(shù)據(jù)庫中以供日后的地質(zhì)工程測量的工作人員參考，所以數(shù)字化測繪的使用能夠為地質(zhì)工程測量工作帶來更多的便利。

3 新型技術(shù)在我國未來地質(zhì)工程測量工作的發(fā)展

現(xiàn)階段，我國的地質(zhì)工程測量技術(shù)與制圖技術(shù)正在從傳統(tǒng)的人工模式轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字技術(shù)和信息技術(shù)相結(jié)合的測量工程，在整個地形測繪的過程中精益求精，并且經(jīng)過了相關(guān)的技術(shù)人員與科技人員的大力研究，數(shù)據(jù)化測量技術(shù)也有了很大的提升。同時，地形勘測和測繪的范圍也在新技術(shù)的指導下不斷擴大，還有傳統(tǒng)的建筑區(qū)域和海洋區(qū)域，能夠供測繪工作使用的技術(shù)內(nèi)容應(yīng)用也越來越豐富。隨著新技術(shù)的應(yīng)用，在測繪工作中的計算結(jié)果可以直觀地顯示在工作人員面前，其結(jié)果相較傳統(tǒng)技術(shù)的測繪結(jié)果更加準確、更加清晰，并且所采集到的數(shù)據(jù)信息的真實性也得到了提高。未來，隨著中國的經(jīng)濟和科技的發(fā)展，中國達到城市化進程的加速是必然的，無論是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)還是新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新，新地質(zhì)工程測繪技術(shù)的使用將越來越多，地質(zhì)工程的測繪工作也始終會涉及新的地形研究和測繪技術(shù)的應(yīng)用?？傊?，地形測量和制圖技術(shù)的水平?jīng)Q定了地質(zhì)工程測量項目的質(zhì)量以及工程項目的進一步進展。在工程勘察的過程中，地形勘測和測繪的精度、正精度和效率是確定地形勘測和測繪技術(shù)水平的關(guān)鍵，所以在進行測量工作的過程當中需要相關(guān)的工作人員進一步研究其實現(xiàn)方法。

4 結(jié)束語

總的來說，現(xiàn)目前為止的新型測量技術(shù)在特定應(yīng)用中具有極高的自動化和準確性，同時，其數(shù)據(jù)信息更易于存儲和豐富。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，數(shù)字化技術(shù)具有非常杰出的表現(xiàn)，另外，在地質(zhì)調(diào)查中科學合理地應(yīng)用新型測量技術(shù)可以減少工作量、節(jié)儉的時間。如今數(shù)字測繪等新型測繪技術(shù)已廣泛用于地質(zhì)測量工作，所以此類技術(shù)的使用是我國地質(zhì)工程測量工作的進步。