數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用研究

夏曉艷

(遼寧省自然資源事務(wù)服務(wù)中心，遼寧 沈陽(yáng) 110000)

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了各行業(yè)的發(fā)展，目前，我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入信息快速發(fā)展的時(shí)代，各種科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，工程測(cè)量技術(shù)也得到了快速的發(fā)展。在對(duì)工程進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，使用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)能夠快速得到測(cè)量數(shù)據(jù)，并且操作簡(jiǎn)單，同事還可以保證工程測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，保障工程建設(shè)的質(zhì)量。以往工程測(cè)量的過(guò)程中，需要人工對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸類、整理，對(duì)所有的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，形成完整的數(shù)據(jù)庫(kù)，保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，但是這樣需要大量的人力、物力、資金才能保證測(cè)量工程的順利進(jìn)行，人工測(cè)量的過(guò)程中經(jīng)常因?yàn)楦黜?xiàng)失誤導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確性，影響工程測(cè)量的結(jié)果。為此，在工程測(cè)量的過(guò)程中，數(shù)字化技術(shù)的有效應(yīng)用，可以減少人工測(cè)量中數(shù)據(jù)產(chǎn)生的誤差，為工程建設(shè)提供有力保障。

1 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)概述

從測(cè)繪工程技術(shù)的應(yīng)用情況來(lái)看，大數(shù)據(jù)時(shí)代的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，致使傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)不能滿足工程測(cè)量發(fā)展的各項(xiàng)要求，此時(shí)，我們需要應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)來(lái)幫助測(cè)繪工作的進(jìn)行。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)是一種新興的技術(shù)，它主要是依靠計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與測(cè)量?jī)x器，在應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中，能夠有效解決傳統(tǒng)測(cè)量過(guò)程中出現(xiàn)的各項(xiàng)問(wèn)題，并且該技術(shù)正在逐漸被推廣與應(yīng)用。隨著數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的不斷完善以及創(chuàng)新，在未來(lái)測(cè)量工作進(jìn)行的過(guò)程當(dāng)中能夠得到不斷的進(jìn)步。在這個(gè)過(guò)程中，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在早期測(cè)繪工程與圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中發(fā)揮著重要的作用，在新時(shí)期，人們對(duì)工程質(zhì)量的重視，為數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展提供了更加廣闊的空間，但是在具體測(cè)量的過(guò)程中，仍然存在很多困難與阻礙，影響數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用的效果。對(duì)此，需要根據(jù)時(shí)代的發(fā)展，將測(cè)繪技術(shù)與現(xiàn)代化的信息技術(shù)進(jìn)行融合，提升測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用效果，使其能夠更好的為工程建設(shè)服務(wù)。

2 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

以往的測(cè)繪技術(shù)在應(yīng)用中存在很多問(wèn)題，不能滿足工程建設(shè)的要求，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)楣こ探ㄔO(shè)的質(zhì)量提供保障，應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。(1)測(cè)量和繪圖精確度較高。在工程測(cè)量的過(guò)程當(dāng)中，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量工作人員可以根據(jù)測(cè)量點(diǎn)的環(huán)境情況選擇合適的數(shù)據(jù)采集方式，能夠有效實(shí)現(xiàn)精確的數(shù)據(jù)采集。比如可以通過(guò)使用全站儀的自動(dòng)采集方式對(duì)目標(biāo)地的環(huán)境進(jìn)行三維定位測(cè)量，這樣就可以獲得更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。同時(shí)因?yàn)檫@樣的操作模式比較方便，這樣能夠更好的降低現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪工作人員的工作量。(2)具有強(qiáng)大的自動(dòng)采集功能，因?yàn)閿?shù)字化測(cè)繪技術(shù)是在自動(dòng)化技術(shù)，電子信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)之上發(fā)展起來(lái)的，與傳統(tǒng)的工程測(cè)繪技術(shù)相比，具有強(qiáng)大的自動(dòng)采集功能。比如在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)繪的過(guò)程當(dāng)中，可以通過(guò)自動(dòng)操作軟件，對(duì)測(cè)量地點(diǎn)的地質(zhì)數(shù)據(jù)，以及空間數(shù)據(jù)，氣象數(shù)據(jù)等進(jìn)行全自動(dòng)的實(shí)時(shí)分析。同時(shí)還可以根據(jù)測(cè)繪地點(diǎn)的實(shí)際情況，自動(dòng)選擇符合條件的測(cè)繪符號(hào)、圖形等各項(xiàng)工具，充分保證測(cè)量與繪圖的準(zhǔn)確性以及標(biāo)準(zhǔn)化。(3)測(cè)量的圖形屬性信息非常豐富。在工程測(cè)量的過(guò)程中，使用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，不僅能夠準(zhǔn)確地測(cè)繪出被測(cè)地點(diǎn)的地理位置，同時(shí)還能夠以豐富的圖形屬性信息呈現(xiàn)出被測(cè)地點(diǎn)地理位置的特征。這些圖形屬性不僅能夠充分的展現(xiàn)出被測(cè)地點(diǎn)的基本信息，同時(shí)還可以包含一些特殊的屬性符號(hào)。工作人員可以通過(guò)這些符號(hào)更加有效的恢復(fù)測(cè)量地點(diǎn)的地形地質(zhì)條件，提高了測(cè)量構(gòu)造圖顯示的效果。

3 目前工程中測(cè)繪技術(shù)的現(xiàn)狀

3.1 等高線處理存在問(wèn)題

因?yàn)槭嶙拥仔蛨D軟件在應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中，等高線通常是以現(xiàn)場(chǎng)采集地貌點(diǎn)的高程為基礎(chǔ)，所以可以充分利用等高線進(jìn)行測(cè)繪工作，在具體測(cè)量的過(guò)程當(dāng)中，需要按照不同的地形地貌進(jìn)行。但是在具體操作的過(guò)程當(dāng)中，獲得的數(shù)據(jù)存在一定的誤差，需要人工進(jìn)行干預(yù)，但是這樣的方法非常依賴技術(shù)人員的專業(yè)水平以及綜合素質(zhì)，這樣就導(dǎo)致測(cè)繪工作在開(kāi)展的過(guò)程當(dāng)中存在局限性。

3.2 野外數(shù)據(jù)的采集不準(zhǔn)確并且不全面

首先地形變化的過(guò)程當(dāng)中，地形點(diǎn)不夠全面。比如山脊上有一些點(diǎn)，但是山脊下卻沒(méi)有點(diǎn)或者只有幾個(gè)點(diǎn)。這樣就會(huì)影響到計(jì)算機(jī)自動(dòng)繪制等高線，繪制出來(lái)的等到線也會(huì)出現(xiàn)變形的情況，很難準(zhǔn)確地反映現(xiàn)場(chǎng)的地形。其次，部分線形圖形。比如小型的排水溝，尤其是地下排水溝，電力管線，通信線路，或者是電纜等各種管道。在拾取地形點(diǎn)的時(shí)候經(jīng)常會(huì)忽略這些圖形，并且不清楚這些圖形的起點(diǎn)與終點(diǎn)。最后，現(xiàn)場(chǎng)草圖繪制不完整。草圖繪制的是現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪工作中最為繁雜的工作，對(duì)于測(cè)繪人員的技術(shù)要求非常高。雖然只是草圖，但是也需要根據(jù)常規(guī)圖紙進(jìn)行繪制，因?yàn)檫@是最終圖紙滿意規(guī)范要求的重要依據(jù)之一，尤其是在對(duì)地形地貌之間的關(guān)系應(yīng)該與現(xiàn)場(chǎng)保持一致，測(cè)量點(diǎn)的順序不應(yīng)該出現(xiàn)顛倒的情況，記錄必須保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪人員還需要記住在地圖上表示出圖形的相關(guān)位置，這些位置應(yīng)該更加準(zhǔn)確的測(cè)量，并且在草圖上標(biāo)記清楚。如果不仔細(xì)對(duì)草圖進(jìn)行繪制，就很容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)忽略的情況，嚴(yán)重影響到地形地貌測(cè)繪信息的準(zhǔn)確性。

3.3 自我檢查力度不足

在對(duì)數(shù)據(jù)測(cè)繪圖紙進(jìn)行分析的時(shí)候，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有一些顯著性的問(wèn)題，比如一些植被符號(hào)顯示覆蓋地面的物體具體的情況，但是這些符號(hào)的應(yīng)用較為混亂等，這些問(wèn)題產(chǎn)生的原因是因?yàn)楣ぷ魅藛T沒(méi)有認(rèn)真檢查以及審核導(dǎo)致的，為此在數(shù)據(jù)化測(cè)繪圖紙進(jìn)行繪制的過(guò)程中，工作人員應(yīng)該具有一定的自我檢查能力，及時(shí)發(fā)現(xiàn)繪制圖紙中存在的各項(xiàng)問(wèn)題，并且采取有效措施進(jìn)行處理，防止測(cè)繪圖與實(shí)際情況出現(xiàn)較大的偏差。

4 在工程測(cè)量中數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

4.1 在隧道工程中的應(yīng)用

為了能夠更好的保證數(shù)字化測(cè)繪工作的順利進(jìn)行，需要對(duì)地表的沉降情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)工程建設(shè)的實(shí)際情況，選擇橫向的對(duì)面進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且在測(cè)量的過(guò)程當(dāng)中也需要沿主斷面布置相應(yīng)的觀測(cè)點(diǎn)，這樣能夠更直接的觀測(cè)到地表沉降，對(duì)橫向范圍產(chǎn)生的影響，地表沉降觀測(cè)布置如圖1所示。

斷面之間的距離需要根據(jù)工程施工的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置，地表沉降的觀測(cè)點(diǎn)之間，橫向距離應(yīng)該控制在2m～5m的范圍之內(nèi)，在工程中線周圍布置的觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)該加密，兩側(cè)的觀測(cè)點(diǎn)范圍之間的距離不應(yīng)該小于H0+B。在已經(jīng)選擇好的測(cè)量端面設(shè)置一個(gè)同時(shí)效果非常好的位置，在測(cè)量的時(shí)候應(yīng)該設(shè)置一個(gè)測(cè)量參考點(diǎn)，方便對(duì)中間的位置進(jìn)行測(cè)量。地面測(cè)量點(diǎn)在布置的時(shí)候應(yīng)該在工程軸線與軸線的兩側(cè)，并且通常需要設(shè)置7個(gè)以上的觀測(cè)點(diǎn)，每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)之間的距離應(yīng)該控制在2m～5m的范圍內(nèi)。在觀測(cè)區(qū)域內(nèi)設(shè)置水泥柱，在觀測(cè)放線采用水準(zhǔn)儀或者全站儀進(jìn)行定位測(cè)量，表1為地表沉降觀測(cè)點(diǎn)縱向間距。

圖1 地表沉降觀測(cè)布置示意圖

表1 地表沉降觀測(cè)點(diǎn)縱向間距

4.2 數(shù)字地球

數(shù)字化地圖主要指的是在現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)之上出現(xiàn)的一個(gè)新名詞，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)從經(jīng)濟(jì)情況以及人文情況的發(fā)展角度進(jìn)行分析，對(duì)地理坐標(biāo)信息的綜合數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。數(shù)字地球能夠更好地體現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展基層，有效實(shí)現(xiàn)各部門之間與各種技術(shù)的參與配合。地理信息系統(tǒng)與遙感技術(shù)的配合使用，更加準(zhǔn)確地獲得地理坐標(biāo)的信息，同時(shí)合理使用遙感技術(shù)可以采集目標(biāo)的空間信息。目標(biāo)地點(diǎn)測(cè)量的數(shù)據(jù)結(jié)果可以在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行分類篩選以及均勻重疊，這樣就能夠形成一個(gè)非常豐富的信息數(shù)據(jù)源。之后再通過(guò)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。這樣可以使工程方提取數(shù)據(jù)更加方便快捷，節(jié)省了施工的時(shí)間以及相應(yīng)的成本，對(duì)工程建設(shè)具有非常重要的意義。

4.3 原圖數(shù)字化

使用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)對(duì)工程進(jìn)行測(cè)量，首先需要了解工程建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，對(duì)原有的圖紙進(jìn)行分析，對(duì)其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行有針對(duì)性的處理，此過(guò)程中，可以采取掃描矢量化與手扶跟蹤數(shù)字化兩種方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。在對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理之后，圖紙的比例尺與尺寸都應(yīng)該符合國(guó)家工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。為此，在工程建設(shè)測(cè)量中，為保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性應(yīng)該合理使用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)。掃描矢量化數(shù)據(jù)處理方式，能夠快速生成工程測(cè)繪的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并且準(zhǔn)確性較高，雖然優(yōu)勢(shì)較為突出，但是在使用的過(guò)程中，會(huì)發(fā)生原始測(cè)繪數(shù)據(jù)受到影響的情況，降低原始測(cè)繪數(shù)據(jù)的精確度。對(duì)于這樣的情況，可以使用矢量化數(shù)據(jù)處理的方式對(duì)應(yīng)急環(huán)境中的各項(xiàng)情況進(jìn)行處理，對(duì)原始測(cè)繪地圖進(jìn)行處理時(shí)，矢量化處理技術(shù)的應(yīng)用能夠補(bǔ)充原始地圖中缺失的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)效果較好。結(jié)合工程建設(shè)的情況，對(duì)原始圖紙進(jìn)行數(shù)字化處理，處理的結(jié)果會(huì)影響到工程建設(shè)的整體質(zhì)量，以及工程建設(shè)的效果。

4.4 地面數(shù)字測(cè)繪

在工程測(cè)量的過(guò)程當(dāng)中，數(shù)字測(cè)繪技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，是工程測(cè)量中經(jīng)常使用的測(cè)量方法，利用地面測(cè)繪技術(shù)能夠更好的提升數(shù)字地圖的準(zhǔn)確度，借助地面測(cè)繪技術(shù)，能夠更好地減少數(shù)字地圖繪制過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)的誤差，根據(jù)地面數(shù)字測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展情況，該技術(shù)的主要工作內(nèi)容就是采集里面的空間信息，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理之后，在輸出成圖進(jìn)行保存。充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，能夠更好的提高工程項(xiàng)目測(cè)量的精確度，對(duì)數(shù)字地圖的繪制有著非常重要的意義。相關(guān)單位在對(duì)數(shù)字地圖進(jìn)行繪制時(shí)，需要從工程建設(shè)的實(shí)際情況出發(fā)，積極選擇符合工程實(shí)際情況的數(shù)字測(cè)繪技術(shù)，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持下有序進(jìn)行工程測(cè)繪，這樣能夠更好的節(jié)省人力資源，改變傳統(tǒng)手工測(cè)繪過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)數(shù)據(jù)采集不準(zhǔn)確的情況，更好的提升測(cè)繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

4.5 GPS技術(shù)的應(yīng)用

在工程測(cè)量的過(guò)程中，GPS技術(shù)的使用能夠推動(dòng)工程建設(shè)的順利進(jìn)行。工程建設(shè)中對(duì)區(qū)域的定位測(cè)量可以選擇使用GPS技術(shù)，能夠保障工程數(shù)據(jù)的精確度。為保證工程建設(shè)的整體質(zhì)量以及建設(shè)的效率，可以充分利用DPS測(cè)繪技術(shù)定位測(cè)量的作用，利用衛(wèi)星與GPS技術(shù)之間的關(guān)聯(lián)性，對(duì)工程建設(shè)的實(shí)際情況進(jìn)行跟蹤測(cè)量，收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，使測(cè)量的數(shù)據(jù)能夠更加符合工程建設(shè)的實(shí)際情況，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，為工程建設(shè)提供數(shù)據(jù)支持。

5 工程測(cè)量特點(diǎn)

(1)測(cè)繪技術(shù)在使用中具有較強(qiáng)的政策性，工程建設(shè)中的測(cè)量，需要分析工程建設(shè)的具體需求，與當(dāng)?shù)氐墓こ虦y(cè)量的相關(guān)政策結(jié)合，了解工程建設(shè)的相關(guān)制度，執(zhí)行工程建設(shè)質(zhì)量管理與設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定，并且建設(shè)工程檢測(cè)部門，地方政府的引導(dǎo)是非常重要的一步，會(huì)直接影響到測(cè)繪市場(chǎng)的發(fā)展情況，所以，在工程測(cè)量的過(guò)程中，需要充分了解政府的相關(guān)政策，選擇具有資質(zhì)的測(cè)繪機(jī)構(gòu)對(duì)工程進(jìn)行測(cè)量。

(2)測(cè)量技術(shù)在使用的過(guò)程中具有較強(qiáng)的地域性，因?yàn)楦鱾€(gè)地方的工程測(cè)量政策各不相同，工程測(cè)量管理的方法也就不同。在工程進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候需要使用到大型的測(cè)量設(shè)備，這樣才能保證工程測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果的可靠性，測(cè)量的數(shù)據(jù)能夠?yàn)楣こ探ㄔO(shè)提供保障，但是，部分工程在建設(shè)的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)跨區(qū)域測(cè)量的情況，這樣就增加了測(cè)量的難度。大型測(cè)量設(shè)備的運(yùn)輸成本增加，不同區(qū)域測(cè)量的協(xié)調(diào)管理也會(huì)存在很多問(wèn)題。

(3)我國(guó)測(cè)量行業(yè)的市場(chǎng)化程度不高，大部分原因是因?yàn)樵撔袠I(yè)是政府壟斷的一個(gè)行業(yè)，行業(yè)對(duì)于市場(chǎng)化的推廣范圍有限，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，沒(méi)有建立完善的測(cè)量技術(shù)流程，測(cè)量技術(shù)仍然有很大的發(fā)展空間。在對(duì)工程測(cè)量中，會(huì)受到很多因素的影響，導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)與實(shí)際情況不符，同時(shí)，我國(guó)對(duì)于測(cè)量設(shè)備的投入資金不多，致使工程測(cè)量技術(shù)的水平不高。因?yàn)楣こ虦y(cè)量行業(yè)的門檻不高，行業(yè)的體制較為單一，為此測(cè)繪行業(yè)在未來(lái)發(fā)展的過(guò)程中有很大的發(fā)展空間，相關(guān)機(jī)構(gòu)為促進(jìn)測(cè)繪行業(yè)的發(fā)展也相繼推出了改革政策。

6 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，在工程測(cè)量的過(guò)程中使用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，對(duì)提升工程建設(shè)的質(zhì)量有非常重要的作用，能夠有效規(guī)避測(cè)量中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，使用新型的測(cè)繪技術(shù)可以提升測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。工程測(cè)量中數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)是應(yīng)用最為廣泛的新型測(cè)繪技術(shù)，應(yīng)用的過(guò)程中融合傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)，可以提升測(cè)繪工作的自動(dòng)化程度，最大限度的保證工程測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。合理使用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)能夠解決工程建設(shè)測(cè)量中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，提升工程測(cè)量工作的效率，為工程建設(shè)保駕護(hù)航。