分析數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)測(cè)量中的應(yīng)用

江靈強(qiáng)

（廣東省地質(zhì)局第三地質(zhì)大隊(duì)，廣東 韶關(guān) 512000）

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)是依據(jù)信息化科技對(duì)工程測(cè)量工作進(jìn)行簡(jiǎn)化操作，在提高測(cè)量精準(zhǔn)度的同時(shí)也能為工程測(cè)量范圍的擴(kuò)增給予助力，確保地質(zhì)測(cè)量工作事項(xiàng)得到有效落實(shí)。據(jù)此，應(yīng)結(jié)合地質(zhì)工程項(xiàng)目的測(cè)量要求制定科學(xué)的測(cè)繪規(guī)劃，并善于借助數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)促使地質(zhì)測(cè)量行業(yè)擁有良好的發(fā)展前景，由此改善傳統(tǒng)地質(zhì)測(cè)量現(xiàn)狀。

1 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1.1 自動(dòng)化

傳統(tǒng)意義上地質(zhì)測(cè)量采用的測(cè)繪方法常在野外測(cè)量作業(yè)期間出現(xiàn)測(cè)量誤差大、測(cè)量效率低等問(wèn)題。而數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)是依靠先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù)、智能化測(cè)繪軟件針對(duì)地質(zhì)工程予以測(cè)量，最終可生成數(shù)字化測(cè)量圖像，保證整個(gè)測(cè)量工作的順利進(jìn)行。而數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)相比之下自動(dòng)化特征明顯。它可在計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助下實(shí)現(xiàn)地質(zhì)勘察，并經(jīng)由數(shù)字化測(cè)繪軟件對(duì)地質(zhì)信息予以深度分析，便于判斷地質(zhì)條件是否符合工程開(kāi)發(fā)要求或是否違背國(guó)家建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等，由此運(yùn)用自動(dòng)化測(cè)繪手段削弱人力對(duì)地質(zhì)測(cè)量的不良影響。

1.2 高準(zhǔn)度

與以往采用的地質(zhì)測(cè)量方法相比較，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)精準(zhǔn)度更高。同時(shí)，它還可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)量，即在多個(gè)不同地形條件的地質(zhì)工程中對(duì)地質(zhì)狀況予以測(cè)量，由此在建模操作中全面還原地質(zhì)場(chǎng)景，進(jìn)而增加地質(zhì)測(cè)量信息的準(zhǔn)確性，避免出現(xiàn)較大的誤差影響后續(xù)地質(zhì)工程項(xiàng)目的實(shí)施進(jìn)度。此外，還可適當(dāng)釋放人力負(fù)擔(dān)，促使地質(zhì)測(cè)量效率更高。至于在點(diǎn)位測(cè)量上，在GPS 技術(shù)輔助下，可對(duì)地質(zhì)平面進(jìn)行有效測(cè)量，防止頻繁進(jìn)行野外測(cè)量作業(yè)，造成測(cè)量結(jié)果誤差偏大。

1.3 直觀性

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)由于減輕了人力操作負(fù)擔(dān)，故而可憑借數(shù)字化設(shè)備對(duì)地質(zhì)測(cè)量信息予以采集。之后可結(jié)合地質(zhì)測(cè)量結(jié)果中具體的地形特點(diǎn)、水文條件等數(shù)據(jù)繪制數(shù)字化測(cè)繪圖像。同時(shí)，在3S 測(cè)繪技術(shù)參與下，還可直觀了解測(cè)量區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境，便于制定科學(xué)的開(kāi)發(fā)規(guī)劃。由于在數(shù)字化測(cè)繪操作中所形成的測(cè)量信息具備共享化特征，故而測(cè)繪圖形與實(shí)際測(cè)量結(jié)果匹配度更高。據(jù)此，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)測(cè)量中的應(yīng)用具有一定現(xiàn)實(shí)意義，可為地質(zhì)測(cè)量工作趨于數(shù)字化方向轉(zhuǎn)型給予促進(jìn)作用。

1.4 易于存儲(chǔ)

地質(zhì)測(cè)量中所涉及到的數(shù)據(jù)種類(lèi)繁多，故而要求測(cè)量數(shù)據(jù)具有廣闊的存儲(chǔ)空間。而以往多保存紙質(zhì)版測(cè)繪圖像或者相關(guān)文本資料。

隨著時(shí)間的推移，紙質(zhì)版信息的存儲(chǔ)難度日益增大，并且在測(cè)繪信息共享方面也存在較大的阻力。因此，應(yīng)有效應(yīng)用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，它可將測(cè)繪信息轉(zhuǎn)化為電子數(shù)據(jù)，將其存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)中，無(wú)論是存儲(chǔ)時(shí)長(zhǎng)還是保存質(zhì)量，或是傳輸速度，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)都有著突出的存儲(chǔ)價(jià)值，值得引起測(cè)繪測(cè)量人員的高度重視。

1.5 高保真性

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用中耗時(shí)較短，無(wú)需過(guò)多人力予以參與，這就導(dǎo)致最終測(cè)量結(jié)果保真性更高，尤其對(duì)于地質(zhì)條件不佳的測(cè)量場(chǎng)地，若運(yùn)用數(shù)字化測(cè)繪手段予以測(cè)量，可避免受外界因素影響造成測(cè)繪結(jié)果出現(xiàn)失真現(xiàn)象。所以，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)是現(xiàn)下地質(zhì)測(cè)量工作實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的重要依托，理應(yīng)強(qiáng)化其實(shí)踐效果[1]。

2 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)測(cè)量中的應(yīng)用要點(diǎn)

（1）地理信息技術(shù)。地理信息技術(shù)作為地質(zhì)測(cè)量中常見(jiàn)的一種數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，它的應(yīng)用不但可增加測(cè)量準(zhǔn)確度，而且也能提升測(cè)繪有效性，促使數(shù)字化測(cè)繪方法能夠?yàn)闇y(cè)繪人員增加對(duì)地質(zhì)條件的了解度。其中地理信息技術(shù)是指針對(duì)地質(zhì)測(cè)量區(qū)域內(nèi)的地面建筑物以及地理環(huán)境進(jìn)行整合處理，并繪制相應(yīng)的測(cè)繪圖像，最終可借助數(shù)字化測(cè)繪結(jié)果為地質(zhì)測(cè)量工作后續(xù)步驟的實(shí)施提供可靠依據(jù)。

地質(zhì)測(cè)量也常作為地質(zhì)災(zāi)害防治設(shè)施建設(shè)工程中的重要環(huán)節(jié)，本文主要以“中國(guó)數(shù)字地震觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)”工程為例，在活斷層地質(zhì)測(cè)量中，經(jīng)由地理信息技術(shù)可對(duì)建設(shè)區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)位置進(jìn)行測(cè)量，由于周邊相關(guān)城市數(shù)量高達(dá)20 個(gè)，為了避免地震局所選防震設(shè)施建設(shè)點(diǎn)位對(duì)周邊城市正常生活秩序產(chǎn)生不利影響，故而專(zhuān)門(mén)運(yùn)用地理信息技術(shù)對(duì)城市周邊150km范圍內(nèi)的地質(zhì)情況予以精準(zhǔn)測(cè)量，以此擴(kuò)大了測(cè)量范圍，避免超過(guò)50km 目標(biāo)范圍外的地質(zhì)環(huán)境不佳。在地理信息技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，可對(duì)本工程項(xiàng)目中包括水井、河流、溝渠、灘涂在內(nèi)的地理位置進(jìn)行確定，通過(guò)繪制坐標(biāo)點(diǎn)、水系點(diǎn)保證后期抗震設(shè)施布置到位。因此，若在地質(zhì)測(cè)量中善于運(yùn)用地理信息技術(shù)，可有效提升測(cè)繪工作的有效性，并且也能防止出現(xiàn)測(cè)量資源損耗等不良問(wèn)題，造成測(cè)繪效率下降[2]。

（2）GPS 測(cè)繪技術(shù)。GPS 測(cè)繪技術(shù)也是數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)中的重要類(lèi)型。它最早應(yīng)用于軍方定位場(chǎng)景中，而后將其應(yīng)用于地質(zhì)測(cè)量工作中，因其具備24h 實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，故而可保證地質(zhì)測(cè)量結(jié)果的高精準(zhǔn)度。一般情況下，在實(shí)踐應(yīng)用中，GPS 測(cè)繪技術(shù)可通過(guò)對(duì)地質(zhì)測(cè)量區(qū)域內(nèi)地質(zhì)條件、水文環(huán)境等多項(xiàng)地質(zhì)信息予以準(zhǔn)確測(cè)量，之后將測(cè)量結(jié)果反饋給計(jì)算機(jī)設(shè)備，經(jīng)由測(cè)繪軟件對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)分析，繪制出測(cè)繪圖像，由此快速知曉地質(zhì)測(cè)量結(jié)果。相比人工野外測(cè)量作業(yè)，無(wú)論是時(shí)效性還是準(zhǔn)確性上，GPS 測(cè)繪技術(shù)有著突出優(yōu)勢(shì)，并且不會(huì)加重成本負(fù)擔(dān)，促使地質(zhì)測(cè)量項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性有所提升。此外，由于以往在GPS 測(cè)繪技術(shù)下采用的靜態(tài)測(cè)量法常需要設(shè)置長(zhǎng)達(dá)60min 的測(cè)量周期，造成測(cè)量效率有所降低。據(jù)此，為了滿足現(xiàn)今地質(zhì)測(cè)量要求，還可依據(jù)快速靜態(tài)測(cè)量法對(duì)原有GPS 測(cè)繪方法予以完善，擴(kuò)大GPS 測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用范圍?？焖凫o態(tài)測(cè)量主要是借助兩臺(tái)GPS 接收機(jī)作為參考基站實(shí)現(xiàn)測(cè)量區(qū)域內(nèi)地質(zhì)信息的精準(zhǔn)采集。但由于GPS 測(cè)繪技術(shù)常需要獲取GPS 信號(hào)，故而若所處測(cè)量位置GPS 信號(hào)弱或者位于山區(qū)內(nèi)，GPS 測(cè)繪技術(shù)將無(wú)法體現(xiàn)出真正效用。此時(shí)，可以其它數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)為首選。從GPS 測(cè)繪技術(shù)的實(shí)踐成果中可發(fā)現(xiàn)：此項(xiàng)技術(shù)在礦物質(zhì)勘測(cè)工作中適用性更強(qiáng)，它可針對(duì)土層結(jié)構(gòu)予以分析，進(jìn)而全面掌握該地區(qū)的土層特征，為今后工程建設(shè)與地質(zhì)勘探工作提供便捷條件。

（3）數(shù)字柵格技術(shù)。數(shù)字柵格技術(shù)主要是通過(guò)繪制地形矢量圖與三維圖像的方式，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)區(qū)域的有效測(cè)量。測(cè)繪人員在地質(zhì)測(cè)量階段需要做好地勘工作，聯(lián)合計(jì)算機(jī)設(shè)備以及測(cè)繪設(shè)施對(duì)地質(zhì)測(cè)量區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)圖形進(jìn)行繪制，并對(duì)地質(zhì)資源、地理位置進(jìn)行集中管理，之后可與初始測(cè)量圖加以比對(duì)。數(shù)字柵格技術(shù)主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是它的存儲(chǔ)空間較大；二是它在地質(zhì)測(cè)量數(shù)據(jù)處理上效率更高；三是它能對(duì)測(cè)繪圖形進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)化，進(jìn)而運(yùn)用多個(gè)數(shù)據(jù)格式，實(shí)現(xiàn)測(cè)繪信息的合理傳遞。比如大慶市曾依靠此項(xiàng)技術(shù)對(duì)當(dāng)?shù)赝恋刭Y源的合理規(guī)劃進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量。根據(jù)當(dāng)?shù)卮嬖诘沫h(huán)境污染問(wèn)題專(zhuān)門(mén)依據(jù)數(shù)字柵格技術(shù)設(shè)置了20 項(xiàng)測(cè)量指標(biāo)，并依據(jù)GIS 測(cè)繪平臺(tái)，為柵格數(shù)據(jù)的采集創(chuàng)造了數(shù)字化條件，最終經(jīng)由數(shù)字柵格空間為當(dāng)?shù)赝恋刭Y源的合理利用帶來(lái)了全新的指引方向。因此，數(shù)字柵格技術(shù)在地質(zhì)測(cè)量中的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)地質(zhì)信息的有效整合。

（4）數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)。數(shù)字?jǐn)z影的概念最早出現(xiàn)在20 實(shí)際60 年代，而數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)的推廣不但可降低攝影成本，而且還具備環(huán)保特征，經(jīng)由數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)可將地質(zhì)測(cè)量過(guò)程中形成的影像資料轉(zhuǎn)化為電子數(shù)據(jù)，之后可妥善保管在存儲(chǔ)卡中，因其在影像拍攝中無(wú)法借助膠卷等材料，進(jìn)而削弱了對(duì)環(huán)境的不利影響。另外，在其存儲(chǔ)卡中存儲(chǔ)的影像信息可滿足測(cè)繪人員的自由下載、修改需求，甚至可在多個(gè)移動(dòng)設(shè)備上快速傳輸，由此提高了測(cè)量信息的利用率。因此，將其應(yīng)用于地質(zhì)測(cè)量中具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。從以往使用的測(cè)量攝影裝備上可發(fā)現(xiàn)：原有攝影裝置價(jià)格較高，并且在信息共享上存在一定的阻力。而今可運(yùn)用數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)實(shí)現(xiàn)地質(zhì)信息的精準(zhǔn)測(cè)量，并對(duì)測(cè)量圖像加以追蹤，由此為測(cè)繪工作的順利開(kāi)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。由于數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)還能憑借三維地形圖繪制測(cè)繪圖，故而它的應(yīng)用還可改善傳統(tǒng)測(cè)繪作業(yè)中的精準(zhǔn)度。因此，需進(jìn)一步強(qiáng)化數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)的實(shí)踐效果，促使地質(zhì)測(cè)量趨于數(shù)字化測(cè)繪發(fā)展。

（5）數(shù)字遙感技術(shù)。遙感技術(shù)也是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化測(cè)繪的重要技術(shù)手段。由于遙感技術(shù)在空間場(chǎng)景地質(zhì)信息的測(cè)量中有效性更高，故而它常應(yīng)用于地下工程地質(zhì)測(cè)量環(huán)節(jié)，尤其對(duì)于管線的布設(shè)或者地下設(shè)施的布置等，均可運(yùn)用遙感技術(shù)對(duì)靜態(tài)物體以及動(dòng)態(tài)物體進(jìn)行精準(zhǔn)定位，并形成遙感圖像，以此為測(cè)繪人員直觀的呈現(xiàn)地質(zhì)測(cè)量結(jié)果。首先，測(cè)繪人員在開(kāi)展地質(zhì)測(cè)量工作時(shí)，需固定好遙感平臺(tái)，便于在地質(zhì)測(cè)量范圍內(nèi)快速將測(cè)量信息反饋給遙感接收站；其次，在遙感技術(shù)實(shí)際應(yīng)用期間，還需要引進(jìn)預(yù)處理系統(tǒng)，它可通過(guò)磁帶等材料傳遞遙感測(cè)量信息；再者，經(jīng)由地面實(shí)況科學(xué)調(diào)查，可掌握地面物質(zhì)光譜特征，之后可在電磁波輔助下實(shí)現(xiàn)地質(zhì)測(cè)量；最后，在遙感技術(shù)數(shù)字化測(cè)繪過(guò)程中可對(duì)遙感信息進(jìn)行科學(xué)分析，便于找到關(guān)鍵信息，保證測(cè)繪結(jié)果更加可靠?；诖?，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)測(cè)量中有著突出價(jià)值，值得予以推廣，并以此為基礎(chǔ)為地質(zhì)工程建設(shè)以及防震抗災(zāi)項(xiàng)目的開(kāi)展提供高精準(zhǔn)度地質(zhì)測(cè)量信息，由此改善測(cè)繪現(xiàn)狀。

3 結(jié)論

綜上所述，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)測(cè)量中有著顯著優(yōu)勢(shì)，它是運(yùn)用高新測(cè)繪手段與數(shù)字化測(cè)量設(shè)施對(duì)地質(zhì)信息予以采集、分析，并保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。據(jù)此，應(yīng)從地理信息技術(shù)、GPS 測(cè)繪技術(shù)、數(shù)字柵格技術(shù)、數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)、數(shù)字遙感技術(shù)等方面著手，促使數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用為地質(zhì)測(cè)量工作提供新指引。