淺談數(shù)字化測繪技術(shù)在地質(zhì)工程測量中的應(yīng)用

段旭龍

摘要：地質(zhì)測量是工程設(shè)計與施工的前提和依據(jù)。近年來，由于計算機技術(shù)、信息科學(xué)技術(shù)不斷運用于測繪工程，測量技術(shù)從傳統(tǒng)方法向數(shù)字化發(fā)展邁出了重要的一步，在地質(zhì)工程測繪中運用數(shù)字化技術(shù)，可以高效地獲得更為精確的數(shù)據(jù)。本文簡要介紹了數(shù)字化測繪技術(shù)及其優(yōu)勢，闡述了地質(zhì)工程測量中具體應(yīng)用數(shù)字化測繪技術(shù)的方向，以期促進測繪技術(shù)和地質(zhì)工程的發(fā)展。

Abstract： Geological survey is the premise and basis of engineering design and construction. In recent years， due to the continuous application of computer technology and information science technology in surveying and mapping engineering， surveying technology has taken an important step from traditional methods to digital development. Using digital technology in geological engineering surveying and mapping can efficiently obtain more accurate data. This article briefly introduces the digital surveying and mapping technology and its advantages， and explains the direction of the specific application of digital surveying and mapping technology in geological engineering surveying， with a view to promoting the development of surveying and mapping technology and geological engineering.

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

Key words： digitization;surveying and mapping technology;geological engineering survey;application

中圖分類號：P642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）17-0183-02

0 ?引言

隨著社會的進步和經(jīng)濟的發(fā)展，測繪技術(shù)被廣泛應(yīng)用在建筑、地質(zhì)、礦山、水利、煤礦等工程上。近年來，以計算機、信息科學(xué)為代表的數(shù)字化技術(shù)不斷運用于地質(zhì)工程測量，極大地提高了測量的質(zhì)量和效率，測量數(shù)據(jù)更加精確化，促進了測繪和地質(zhì)行業(yè)的生產(chǎn)力發(fā)展水平。

1 ?數(shù)字化測繪技術(shù)簡介

數(shù)字化測繪技術(shù)是隨著測量儀器的智能化、計算機和網(wǎng)絡(luò)的興起與廣泛運用而發(fā)展起來的新的測繪技術(shù)，是以SCAN、CASS、全球定位系統(tǒng)軟件、全站儀、GNSS接收機、掃描儀、工程繪圖儀等智能化測量軟硬件為工具，實現(xiàn)對測繪數(shù)據(jù)的收集、采集、處理和導(dǎo)出。其原理是將原圖用數(shù)字化儀或掃描矢量化儀掃描，然后通過數(shù)字化軟件對掃描圖進行處理并生成新的數(shù)字化地圖。可以有效地解決大比例尺測圖中野外作業(yè)量大的難題，數(shù)字化測繪技術(shù)自動化程度高、工作效率高、成圖質(zhì)量高、保真性高，同時能有效地節(jié)省勞動力、降低成本。

2 ?數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 增加勘測繪圖的準(zhǔn)確率 ?傳統(tǒng)測繪技術(shù)存在測量過程中效率不高，測量不夠準(zhǔn)確、且與實際的數(shù)據(jù)偏差較大等弊病。數(shù)字化測繪技術(shù)通過信息收集，把采集到的數(shù)字或文字轉(zhuǎn)為數(shù)字化信息，并在此基礎(chǔ)上建成三維模型。這樣運用數(shù)字化處理的測繪技術(shù)，極大地降低了誤差率，提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率。另外，在實際測繪工作中，使用數(shù)字化測繪不需要測繪人員對最終結(jié)果進行多次核查與糾正，保障準(zhǔn)確的同時極大了節(jié)省了人力成本，也節(jié)約了工作時間。

2.2 促進點位精度的提升 ?傳統(tǒng)的測繪方法在把測量到的圖像標(biāo)記在圖紙上，這種把圖像繪制在圖紙上的方式，必定會造成測量結(jié)果與現(xiàn)場實際數(shù)據(jù)之間形成誤差，從而降低數(shù)據(jù)點位的精準(zhǔn)度。而且，隨著測量工作的推進，圖像的增多必然會使圖紙上產(chǎn)生越來越多的圖形，圖形的疊加會使誤差進一步加大。與傳統(tǒng)測繪技術(shù)不同，數(shù)字化測繪技術(shù)主要運用經(jīng)度與緯度的特性來進行測量處理，具有極高的點位精度，其誤差范圍一般在±0.5mm之間。所以，數(shù)字化的測繪技術(shù)具有極高的精準(zhǔn)度。

2.3 推動地質(zhì)工程的發(fā)展 ?在傳統(tǒng)測繪過程中，對現(xiàn)場的測量需要測繪人員對測量的數(shù)據(jù)做統(tǒng)一整理與記錄，再用人工繪制的方法實現(xiàn)繪圖，人工繪圖的效率不高，也容易出錯。數(shù)字化測繪技術(shù)的繪圖，則不需要工作人員再次核對現(xiàn)場得到的測量記錄，只需根據(jù)現(xiàn)場的定位及坐標(biāo)點，測繪系統(tǒng)借助經(jīng)緯點和有關(guān)數(shù)據(jù)自動實現(xiàn)繪圖。所以，地質(zhì)工程測量中借助數(shù)字化信息技術(shù)，可以實現(xiàn)測繪的自動化。也就是說，數(shù)字化測繪技術(shù)能提高地質(zhì)工程測量的自動化水平，從而推動地質(zhì)工程的發(fā)展。

2.4 提高數(shù)字化圖形的存取效率 ?由于數(shù)字化資源具有精確、高效、迅速的特征，所以應(yīng)用數(shù)字化測繪技術(shù)可以把繪圖保存為文字、數(shù)字、符號等，能極大地提高文件的傳輸速度，節(jié)約傳輸時間。同時，數(shù)字信息的可復(fù)制性，能讓多個用戶同時便捷地使用相同的數(shù)字數(shù)據(jù)。數(shù)字化測繪技術(shù)能及時地把現(xiàn)場實際測量得到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息，提高了數(shù)字化圖形的保存和讀取效率，為后期進行繪圖奠定了良好的基礎(chǔ)。

3 ?數(shù)字化測繪技術(shù)在地質(zhì)工程測量中的應(yīng)用

3.1 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用 ?使用地理信息技術(shù)是為了讓勘測工人正確地把握測量范圍內(nèi)的信息，從而做更精確的推斷。測量工作人員能通過地理信息系統(tǒng)對各種信息做出選擇，篩選最適合的測量信息，規(guī)避無關(guān)信息的干預(yù)。這種技術(shù)把計算機系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)完美結(jié)合，使獲得的數(shù)據(jù)更系統(tǒng)化與精準(zhǔn)化。近年來，地理信息系統(tǒng)明顯地向智能化、自動化、多樣化發(fā)展，擴展了應(yīng)用范圍與市場價值，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于資源、林業(yè)、電信、國防、交通、電力、環(huán)保等多個行業(yè)。地理信息系統(tǒng)還能與先進的科技組合，如與遙感技術(shù)結(jié)合，將遙感技術(shù)中的功能與距離較遠的通信設(shè)備統(tǒng)一為一體，用科學(xué)、合理的方法來處理定位問題、勘測問題，不僅完成了動態(tài)化的地質(zhì)礦產(chǎn)勘測任務(wù)，信息資源的準(zhǔn)確性也得到了較大提高，為地質(zhì)工程測量獲得了更多的時間與空間。

3.2 影像定位技術(shù)的應(yīng)用 ?如果要對巖石類的地質(zhì)環(huán)境做勘測，需要借助影像定位技術(shù)。其原理是對地質(zhì)環(huán)境取得的勘測數(shù)據(jù)做圖像化與數(shù)字化處理，最終形成勘測結(jié)果。這種技術(shù)還能配合使用遙感影像定位等其他技術(shù)，實現(xiàn)對影像的有效定位，并能展現(xiàn)出現(xiàn)場勘測的地質(zhì)情況和周圍的實景。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，影像定位更具體與便捷，有助于工作人員更加深入了解實際地質(zhì)情況。

3.3 數(shù)字柵格測繪地形圖 ?對地質(zhì)資源做勘測時，數(shù)字化柵格軟件借助電腦，充分利用數(shù)字化測繪工程儀器繪制地圖，把地質(zhì)資源和經(jīng)濟等發(fā)展內(nèi)容做組合，從而實現(xiàn)地質(zhì)資源、地形和位置坐標(biāo)相統(tǒng)一，形成完善的構(gòu)架，能利用計算機快速查找并獲得想要的各種信息與數(shù)據(jù)。和傳統(tǒng)繪制的地圖比較，運用數(shù)字化柵格軟件在測繪工程地形、地質(zhì)圖件時有諸多的優(yōu)點，比如繪制圖件數(shù)字化、處理數(shù)據(jù)快、數(shù)據(jù)儲存空間大等。數(shù)字柵格測繪是地質(zhì)學(xué)與信息學(xué)的其中一個關(guān)鍵內(nèi)容，在地質(zhì)和地形工程測量、繪制圖件、礦山采礦設(shè)施和礦產(chǎn)資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建立中有著十分重要作用。

3.4 GPS測繪技術(shù) ?就地質(zhì)測繪技術(shù)來說，現(xiàn)在應(yīng)用較多的是GPS技術(shù)，GPS全稱是全球定位系統(tǒng)，這種測繪的方法是在全球定位技術(shù)上發(fā)展的，首先應(yīng)用在軍事領(lǐng)域。在礦山工廠建設(shè)過程中，全球定位技術(shù)能滿足各種條件下地質(zhì)過程測繪的即時觀測，因為實行了24小時全面監(jiān)控，為礦山的各種建設(shè)提供了精確的測量數(shù)據(jù)。另外，在對工程地質(zhì)進行實地測繪過程中，全球定位技術(shù)能實時地將地質(zhì)測量工程項目進行全面囊括，做到360度測繪，能把測繪到的數(shù)據(jù)及時傳送到電腦終端，技術(shù)人員則可以使用專用計算軟件算出測繪的結(jié)果，這就大大加快了測繪工程測量的速度，同時提高了測量結(jié)果的精度。GPS技術(shù)不但具有精確性與及時性的優(yōu)點，還能對地質(zhì)工程目標(biāo)進行迅速定位，即時采集并保存數(shù)據(jù)。在實際的工程測量項目中，用GPS技術(shù)能較大地提高施工的效率，加快工程施工的進度，減少工程開支。

3.5 實時動態(tài)控制系統(tǒng)的應(yīng)用 ?地質(zhì)工程測量工作中關(guān)鍵因素之一是實時控制地質(zhì)面積，它在我國各類等級控制中是第一控制要求，此時，數(shù)字化測繪系統(tǒng)就展示出其強大的功能。假如測量范圍比較小，可調(diào)節(jié)數(shù)字化測繪系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)控低級別的操作點來實現(xiàn)有關(guān)礦產(chǎn)和地質(zhì)工程測繪的工作。在實際勘測中，當(dāng)面臨的環(huán)境與情況更復(fù)雜多變，影響到測繪的準(zhǔn)確性時，用數(shù)字化測繪系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)控，可以規(guī)避在視覺條件差的情況下進行遠距離勘測，在最短的時間實現(xiàn)定位。

4 ?結(jié)束語

地質(zhì)工程在很多領(lǐng)域都能運用，如水利、礦山、建筑等領(lǐng)域，因此在工程中不可或缺，特別重要。由于社會科技和信息技術(shù)的發(fā)展與變化，地質(zhì)工程是否能適應(yīng)時代的發(fā)展而改革創(chuàng)新，這是目前需要深入討論的話題。數(shù)字化測繪工程技術(shù)系統(tǒng)能夠廣泛地用于地質(zhì)工程測量，不僅能大幅度地提升測繪的效率、提高施工的速度，還能確保測繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

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