數(shù)字化測繪技術在地質工程測量中的應用分析探討

孫軍剛，李 念

（1.中國地質調查局西安礦產資源調查中心，陜西 西安 710000；2.長安大學地球科學與資源學院，陜西 西安 710054；

3.西安曲江文化金融控股（集團）有限公司，陜西 西安 710100）

在經濟全球化環(huán)境影響下，國民的生活水平發(fā)生了巨大變化，經濟發(fā)展促使工業(yè)化進程加快。工程施工作為人類文明發(fā)生發(fā)展的基礎性經濟活動，直接影響了人類社會的經濟、文化乃至政治、軍事等方面的活動。其作為區(qū)域經濟發(fā)展的重要組成部分也在日益增多[1]。在絕大多數(shù)的工程施工中，巖土工程是其中最不能忽視的環(huán)節(jié)。在巖土工程勘察過程中地質工程測量是其中一項重要的工作內容，開展這項工作主要是為了降低后續(xù)工程施工中出現(xiàn)地質問題的概率，有效運用已知的地質、工程地質等相關的理論知識對工程涉及范圍進行描述、觀察以及判斷，并按照工程要求在地質圖上做出標注，不同區(qū)域的地質條件區(qū)分可采用顏色區(qū)分的方法，也可以使用不同符號進行分類，以為工程施工準備工作打下基礎，保證工程項目施工工作順利開展。同時，地質工程測繪涉及到地質勘探等方面的工作內容，而工程地質圖中涵蓋了相關項目，這些勘探結果能夠對施工區(qū)域的穩(wěn)定性以及后續(xù)工程施工過程中可能出現(xiàn)的地質問題作出及時準確的評估，因此，在區(qū)域規(guī)劃中，這項工作有著極其重要的現(xiàn)實意義。傳統(tǒng)的地質測繪無論是在工作效率上還是準確率上都已經無法滿足現(xiàn)有的工程需求了。因此，地質測繪迫切需要更先進的測繪技術，作為支撐，從而完成各方面的升華與發(fā)展?，F(xiàn)代測繪工作中應用到數(shù)字化測繪技術，有效保證了工程測量的精確度，同時在工作過程中節(jié)省工作時間，所以該項測繪技術被廣泛應用，可為工程項目順利完成起到積極促進作用[2]。迄今為止，傳統(tǒng)的地質測繪方式已經被數(shù)字化測繪技術所取代，新技術的出現(xiàn)，將工程測繪工作量大、工程施工進度慢等問題一一解決，傳統(tǒng)地質測繪技術有一定的危險性和局限性，數(shù)字化測繪技術突破了這一局限性，為地質測繪工作奠定了基礎。

1 數(shù)字化測繪技術的基本概述

數(shù)字化測繪技術[3]是指以網絡技術、計算機技術為核心的數(shù)字化測圖體系，并使用數(shù)字攝影測量儀、全球定位系統(tǒng)、全站性電子速測儀等一系列的數(shù)字化測量系統(tǒng)為測繪工具，執(zhí)行數(shù)據搜集的工作，同時針對具體的工作內容以及使用場景，還需要在測繪系統(tǒng)外部安裝導出、輸入相關的設備軟件，從而對地形、地質形成集采集、輸入、繪圖、導出繪圖于一體的數(shù)字空間測繪系統(tǒng)。

數(shù)字化測繪技術能夠針對大比例區(qū)域測繪實施自動化手段，減小人力、物力、財力的投入；同時，使用數(shù)字化測圖技術能夠大幅度提高測繪的精確度，所得的測繪圖紙地形也能夠直觀明了，圖形美觀，標準準確[4]。同時，自動化的數(shù)字化測繪也有著顯而易見的優(yōu)勢，例如測繪結果可以利用數(shù)字信息直接經過網絡進行傳輸、共享和處理，節(jié)省了大量的時間成本。能夠根據需求自動選擇測繪方位、具體地形以及測繪面積；并且能夠對地形的變化做出及時的反應，從而保證測量的精準度。

2 數(shù)字化測繪技術在地質工程中的優(yōu)勢

將數(shù)字化測繪技術廣泛地應有到地質工程的施工進程中，并提供可信度較強的勘測數(shù)據，能夠最大程度上提高工程的施工效率以及施工的安全性。本文將分析數(shù)字化測繪技術在地質工程中的諸多優(yōu)勢和具體實施作用，通過歸納總結，主要的優(yōu)勢有四點。

2.1 進一步提高勘測繪圖的準確率

傳統(tǒng)的測繪技術由于技術的限制，無法將精準度提高到較高的范圍，在準確度方面的把握度較小[5]。同時，其使用流程局限性很大，測量效率低下。而數(shù)字化測繪技術的使用原理與傳統(tǒng)的測繪技術截然不同，主要是利用收集信息的方式將自動采集的數(shù)字、文字等轉化為數(shù)字化信息，再構建三維立體的模型。因此，數(shù)字化的測繪技術能夠將工程繪圖的誤差范圍進一步地降低，從而極大程度上提高了數(shù)據的準確性。減少了地質工程中的測繪人員對測繪結果的反復核實與改正，從而降低相關人員的工作強度和測繪后的制圖時間及成本。

2.2 進一步提升點位的精度，減少測繪出現(xiàn)的誤差

數(shù)字化的測繪技術可以根據經緯度的特點進行地質工程的相關測繪，因此與傳統(tǒng)的測繪技術相比，數(shù)字化的測繪技術往往擁有更高的點位精度，從而減少誤差。一般情況下，數(shù)字化測繪中出現(xiàn)的誤差范圍可以控制在±0.5mm 之間，而且跟地質工程的具體勘測地點有關。因此，相比傳統(tǒng)的測繪技術，數(shù)字化測繪技術擁有更高的準確度[5]。

2.3 數(shù)字化圖形降低了讀取、修改的操作難度

深入研究數(shù)字化技術的優(yōu)勢，發(fā)現(xiàn)數(shù)字化測繪技術在獲取精準信息、快速定位等方面均表現(xiàn)良好，可以將文字信息、圖像內容快速傳輸至其他移動設備上，數(shù)據收集效率得到大幅度提升。運用傳統(tǒng)的地質測繪技術，需要手繪圖紙，受勘探時間的影響，地質測繪作業(yè)過程中會有信息變化，所以，這一方法，會影響地質勘探數(shù)據的準確度和工作效率[6]。例如，在地質工程中，使用數(shù)字化測繪技術的相關人員可以利用工程化的GIS 系統(tǒng)或者CAD 繪圖軟件對數(shù)據信息進行傳輸與呈現(xiàn)，并在必要時進行修改和調整。

2.4 使地質工程中的自動化水平得到進一步的提高

一般情況下，在使用數(shù)字化測繪技術對地質工程進行測繪工作時，往往與信息技術結合的方式進行綜合運用，從而進一步地提高了地質工程的自動化水平。而在傳統(tǒng)的測繪技術中，往往需要勘測人員針對施工現(xiàn)場進行探查，根據所得數(shù)據匯總、記錄、分析后，再利用手繪的形式完成工程所需的測量繪圖，從而完成對地質工程現(xiàn)場的工作勘測[7]。因此，傳統(tǒng)的測試技術工作效率低，工作時間長，且準確性不高。在自動化的測繪技術中，相關的測繪工作人員只需要根據現(xiàn)場坐標以及地理位置，然后數(shù)字化測繪技術就會根據經緯坐標與相關的數(shù)據對目標區(qū)域自動完成繪圖的過程，從而能夠實現(xiàn)地質工程繪圖下的自動化。而測繪人員不必再對現(xiàn)場進行一一勘察，在通過數(shù)據進行手繪了.

3 在地質工程測量中，數(shù)字化測繪技術的具體應用研究

3.1 數(shù)字化測繪技術在地面數(shù)字測圖方面的主要應用

將數(shù)字化測繪技術在地面數(shù)字測圖上應有，可以保證數(shù)字地址繪圖具有較高的精確度和準確率。而對于地質工程測量的相關工作人員而言，可以使用地面數(shù)字測圖來開展相關的地質工程測量的工作，從而得到具有較高精確度的勘察結果，確?？辈煲蠛涂辈旖Y果能夠保持較高的相似度，因而具有較為廣泛的應用程度[8]。在而一些制圖沒有達到國家相關的規(guī)范和要求的地質工程測量中，也常常使用地面數(shù)字測圖技術，能夠保證勘查結果要求具有極高準確度，同時比例遲縮放范圍相對較大，便與制作精度度較高的結構圖，因此也有了較大的應用空間。同時，數(shù)字化測繪技術還能夠保證地面數(shù)字測圖具有較高的準確性，此時在輔以其他的測量方法，也能夠繼續(xù)提升位置的精準度。

3.2 數(shù)字化測繪技術在原圖數(shù)字化處理方面的主要應用

在地質工程測量相關工作中，通過數(shù)字化測繪技術可以得到極為準確的數(shù)據信息，并能夠在原圖的基礎上繼續(xù)展開數(shù)字化處理工作，從而有效提升了原圖的價值和作用，進一步得到充分的應用，實現(xiàn)了能夠在較短時間內對地質圖形的作用和價值進行更為全面的分析。通常情況下，基于數(shù)字化測繪技術得出的原圖，可以用兩種不同的方法對其進行數(shù)字化處理過程，分別是手扶跟蹤數(shù)字化和掃描矢量化。兩種數(shù)字化的處理方式無論是比例方面還是圖形尺寸方面都能夠完全達到國家的相關標準以及后續(xù)施工的諸多要求，也從根本上進一步提高了測繪工作的準確度。而且在實際的工作過程中，二者通常是相互配合使用。掃描矢量化法的特點就是工作效率高，并且擁有著極高的準確程度，但在具體作業(yè)過程中會因為一些外部原因，例如天氣等致使影響原圖的采繪過程，從而影響后續(xù)的一系列工作，這是一個十分重要的問題[9]。因此，在具體的作業(yè)過程中往往只是在應急處理時使用，必要時可使用手扶跟蹤數(shù)字化法與其進行配合使用。

3.3 數(shù)字化測繪技術在工程測量數(shù)據處理方面的主要應用

在工程測量中有效應用數(shù)字化測繪技術，工程測量作業(yè)步驟得到簡化，測量數(shù)據的精度得到大幅度提升，降低工程測量誤差出現(xiàn)率。于此同時，運用數(shù)字化測繪技術利于將所的測量數(shù)據進行歸類與整合，有效地提高了工作效率。在實際的操作過程中，充分發(fā)揮出數(shù)字化測繪技術的優(yōu)勢，對采集的數(shù)據資料進行合理劃分，為后期數(shù)據處理工作的順利展開做好相關的鋪墊工作[10]。同時，數(shù)字化測繪技術所使用軟件編輯器能夠將相關數(shù)據的信息轉化為CAD 圖樣格式，從而讓數(shù)據信息更加直觀化和條理化。與此同時，相關操作人員還可以根據一些特殊的要求，把已有MAP 格式轉換為點線等格式，進而使繪圖工作變得更加簡單和便捷，讓測繪工作更具有合理性和科學性。此外，還可以憑借數(shù)字化測繪技術作為基礎再結合相關數(shù)據信息進行資料收集工作，并利用數(shù)字化測繪技術中的一些功能對繪圖內有代表性的區(qū)域做出明顯的標注，同時得到數(shù)據處理測量圖樣。而后，相關操作人員還可以應用數(shù)字化測繪技術把處理后所取得圖樣輸入到測量數(shù)據庫內，方便相關工作人員查詢、閱讀。

4 小結

數(shù)字化測繪技術在現(xiàn)代社會的廣泛應用，對地質工程測量起到了非常重要的作用，它的精確性和快捷性給工程測量帶來便利，為廣大科研工作者提供了積極創(chuàng)新的思維。與此同時其數(shù)據信息更容易儲存且更加豐富；在地質勘查結構圖繪制方面有著極為突出的表現(xiàn)。