淺談地質(zhì)測量中數(shù)字化制圖的應(yīng)用

■羅新標(biāo) ■贛西北地質(zhì)工程勘察院，江西 九江 332000

1 數(shù)字化制圖技術(shù)的概念和特點

1．1 數(shù)字化制圖技術(shù)的概念

數(shù)字化制圖技術(shù)就是根據(jù)地圖原理，利用計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、測繪技術(shù)，以電子計算機(jī)的硬、軟件為工具，應(yīng)用數(shù)字邏輯方法，研究地圖空間信息的獲取、變換、存儲、處理、識別、分析，模擬傳統(tǒng)的制圖方法，進(jìn)行地圖的設(shè)計和編繪。數(shù)字化制圖技術(shù)是計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、測繪技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù)的結(jié)合，它徹底改變了傳統(tǒng)的制圖技術(shù)，給各行業(yè)的制圖工作帶來了嶄新的面貌。數(shù)字化制圖技術(shù)應(yīng)用的范圍非常廣，其中最主要是應(yīng)用在地質(zhì)測量工作當(dāng)中。在地質(zhì)測量工作中，它通過數(shù)字的形式在電子計算機(jī)中對物體的坐標(biāo)、相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行描述，對地球表面空間內(nèi)部的各種信息要素進(jìn)行高度抽象，從而合稱智能化的圖形。這種制圖技術(shù)不僅可以保證地質(zhì)測量工作的順利開展，還可以可以提高測量的效率，提高制圖的精度。

1．2 數(shù)字化制圖技術(shù)的特點

數(shù)字化制圖技術(shù)之所以可以廣泛的應(yīng)用到各種地質(zhì)測量工作中，是因為它具有很多的優(yōu)點，它能夠在非常復(fù)雜的環(huán)境中，通過終端軟件對地質(zhì)情況進(jìn)行數(shù)字化處理和計算，從而制作出精確度比較高、使用方便的地質(zhì)圖形。具體來說，數(shù)字化制圖技術(shù)具有以下幾個方面的特點:

(1)具有很高的測量精度。數(shù)字化制圖技術(shù)能夠在300m的范圍內(nèi)進(jìn)行測量，并且測量的數(shù)據(jù)誤差很小，測量范圍廣且精度高。

(2)具有很高的自動化。數(shù)字化制圖技術(shù)是計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)、測繪技術(shù)等技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，能夠?qū)崿F(xiàn)自由的格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)記錄等工作，自動化程度比較高。

(3)含有較豐富的圖形信息。數(shù)字化制圖技術(shù)是多種技術(shù)的結(jié)合，能夠全方位的測量工作區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)方面的相關(guān)信息，并可以經(jīng)過數(shù)字化、自動化的處理，形成非常豐富的地圖信息。

2 在地質(zhì)測量中應(yīng)用數(shù)字化制圖技術(shù)的重要意義

地質(zhì)測量的主要任務(wù)是測量地質(zhì)圖，也就是用一定的比例尺和各種符號，把區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)情況反映到平面圖上。通過地質(zhì)測量工作，可以系統(tǒng)的收集工作區(qū)域內(nèi)所有的地質(zhì)資料，為普查找礦、水文及工程地質(zhì)等提供基礎(chǔ)的地質(zhì)資料。地質(zhì)測量是一項非常復(fù)雜的工作，需要運(yùn)用多種技術(shù)手段、測量方法。傳統(tǒng)的地質(zhì)測量工作通常需要運(yùn)用人工的方式進(jìn)行，測量人員需求量大，地質(zhì)測量的效率和精度都不是很高，測量工作所耗費的時間也比較長，浪費了很多的人力、物力、財力。數(shù)字化制圖技術(shù)具有很高的測量精度、自動化程度高、含有較豐富的圖形信息，即使是在非常復(fù)雜的環(huán)境中，也可以通過終端軟件對地質(zhì)情況進(jìn)行數(shù)字化處理和計算，制作出精確度比較高、使用方便的地質(zhì)圖形。把數(shù)字化制圖技術(shù)應(yīng)用到地質(zhì)測量工作當(dāng)中，不僅可以方便地質(zhì)測量人員對相關(guān)地質(zhì)信息進(jìn)行勘查、測量、收集、處理，提高區(qū)域內(nèi)地質(zhì)測量工作的效率，還能夠提高地質(zhì)測量圖的精確度，豐富地質(zhì)測量信息。因此，把數(shù)字化制圖技術(shù)應(yīng)用到地質(zhì)測量工作中具有非常重要的意義。

3 數(shù)字化制圖技術(shù)在地質(zhì)測量中的具體應(yīng)用

數(shù)字化制圖技術(shù)應(yīng)用在地質(zhì)測量中能夠取得較好的地質(zhì)測量效果。在煤礦地質(zhì)測量中，我們運(yùn)用數(shù)字化制圖技術(shù)，利用現(xiàn)代高新技術(shù)，通過測繪技術(shù)把區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)情況測繪出來，然后通過計算機(jī)對所測繪區(qū)域內(nèi)的地圖進(jìn)行虛擬和可視化的研究，之后利用信息技術(shù)將煤礦地質(zhì)的資源信息清晰完整的展現(xiàn)在電子計算機(jī)當(dāng)中，讓煤炭開采人員更加明確煤礦地質(zhì)的實際分布情況，并正確的分析出最終的找礦方向，從而為實際的煤炭開采工作提供精確的數(shù)據(jù)信息依據(jù)，保證煤炭開采的順利進(jìn)行，提高煤炭開采的效率。數(shù)字化制圖技術(shù)在地質(zhì)測量中的具體應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下兩個方面:

3．1 數(shù)字化制圖技術(shù)方法

數(shù)字化制圖技術(shù)的技術(shù)方法主要有三種:數(shù)字化儀輸入法、智能掃描矢量化輸入法、人工跟蹤矢量化輸入法。數(shù)字化儀輸入法主要應(yīng)用的是數(shù)字化儀。數(shù)字化儀可以將圖形的連續(xù)模擬量轉(zhuǎn)換成為離散的數(shù)字量，是在專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中一種用途非常廣泛的圖形輸入設(shè)備，主要由電磁感應(yīng)板、游標(biāo)和相應(yīng)的電子電路組成。在使用數(shù)字化儀的時候，使用者可以通過在電磁感應(yīng)板上移動游標(biāo)到指定位置，并將十字叉的交點對準(zhǔn)數(shù)字化的點位，然后按動按鈕，數(shù)字化儀就可以將此時對應(yīng)的命令符號和該點的位置坐標(biāo)值排列成有序的一組信息，并通過接口傳送到主計算機(jī)中，實現(xiàn)地質(zhì)圖形信息的數(shù)據(jù)化。智能掃描矢量化輸入法主要是運(yùn)用智能化的掃描儀器將有關(guān)地質(zhì)特征的相關(guān)紙質(zhì)資料和圖紙數(shù)據(jù)通過掃描輸入到計算機(jī)中，然后通過智能識別將圖像數(shù)據(jù)矢量化，最后對其中存在的誤差進(jìn)行校正并處理。智能掃描矢量化輸入法在處理地質(zhì)測量信息的時候速度非?？?，但此方法的圖像識別要素比較差，因此在實際的地質(zhì)測量工作中不經(jīng)常使用。人工跟蹤矢量化輸入法主要是利用人工的手段對已經(jīng)生成的圖像、數(shù)據(jù)就行編輯整理，這種技術(shù)方法操作比較簡單，因此被廣泛的應(yīng)用到實際的地質(zhì)測量工作中。

3．2 數(shù)字化制圖技術(shù)在地質(zhì)測量中的具體操作流程

數(shù)字化制圖技術(shù)在地質(zhì)測量中的具體操作主要包括三個步驟:首先是獲取數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行矢量化。運(yùn)用測繪技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)測繪、收集、整理區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)信息，然后將地理數(shù)據(jù)由柵格數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換成矢量數(shù)據(jù)類型，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的矢量化，并制作數(shù)據(jù)矢量圖。其次，對圖形進(jìn)行編輯和處理。該環(huán)節(jié)是數(shù)字化制圖技術(shù)在地質(zhì)測量中應(yīng)用的中心環(huán)節(jié)。借助計算機(jī)軟件的數(shù)據(jù)化圖像編輯功能，對圖形的屬性和相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，然后按照相關(guān)的制圖規(guī)范，運(yùn)用計算機(jī)軟件子系統(tǒng)逐步完成圖庫的生成、圖案的填充，并把其保存到數(shù)據(jù)庫中，方便使用。第三，輸出圖形數(shù)據(jù)。地質(zhì)測繪圖制作出來之后，在運(yùn)用的時候需要輸出，通過圖形輸出儀器把圖形數(shù)據(jù)資料繪制出來。

4 數(shù)字化制圖在地質(zhì)測量中的模型建立

數(shù)字化制圖技術(shù)在地質(zhì)測量中的運(yùn)用，需建立起巖土工程數(shù)字化模型。一般情況下可以采用表面模型法，此種模型法通過測點來獲得相應(yīng)的離散點資料，其所獲取的資料包含測點的集合特征數(shù)據(jù)以及屬性特征數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)的解釋結(jié)果可以有效的對地質(zhì)體面進(jìn)行重構(gòu)，并在重構(gòu)過程中能以抽象的形式將一些列同屬性的點在相應(yīng)規(guī)則下實現(xiàn)連接并構(gòu)成網(wǎng)狀曲面片，從而確定出整個地質(zhì)體的空間屬性。在對地質(zhì)體進(jìn)行確定時，可以采用數(shù)型模型法或圖示模型法，但是一般情況下選用圖示模型法，其不僅能清晰表示出相應(yīng)規(guī)則，還能更好的滿足地質(zhì)測量需求。

5 結(jié)語

綜上所述，數(shù)字化制圖技術(shù)具有很高的測量精度、自動化程度高、含有較豐富的圖形信息，即使是在非常復(fù)雜的環(huán)境中，也可以通過終端軟件對地質(zhì)情況進(jìn)行數(shù)字化處理和計算，制作出精確度比較高、使用方便的地質(zhì)圖形。把其應(yīng)用到地質(zhì)測量工作中不僅可以提高測量的效率，還能提高制圖的精度。

［1］康波．?dāng)?shù)字化制圖技術(shù)在地質(zhì)測量中的應(yīng)用研究［J］．科技研究，2014，(17)．

［2］崔佳靜．?dāng)?shù)字化制圖在地質(zhì)測量中的應(yīng)用［J］．城市建設(shè)理論研究，2014，(13)．