工程測量中數(shù)字化測量技術(shù)運用分析

吳利榮

山西省煤炭地質(zhì)物探測繪院有限公司 山西 晉中 030600

引言

工程建設(shè)與現(xiàn)代科技手段相互融合，使得工程項目投資效益得到進一步提升，其中數(shù)字化測量技術(shù)在工程測量中的運用，有效解決了傳統(tǒng)測量技術(shù)的測量精度不足、工作效率低等問題，并在多項輔助技術(shù)支持下，能夠充分滿足不同類型工程建設(shè)的前期測量需求。數(shù)字化測量技術(shù)如何在工程測量中有效運用，是目前各相關(guān)人員需要考慮的問題。

1 數(shù)字化測量技術(shù)分析

從目前數(shù)字化測量技術(shù)實際運用效果來看，在提升測量準確性方面有著良好運用表現(xiàn)，再加上各類輔助技術(shù)手段的支持，在一定程度上有效降低了人力資源投入，并進一步提高測量工作效率與質(zhì)量。由于數(shù)字化測量技術(shù)所涉及到的相關(guān)設(shè)備智能化程度較高，使得對運用環(huán)境有著較強的適應(yīng)性，相較于傳統(tǒng)人工測量技術(shù)，數(shù)字化測量技術(shù)的便捷性、高效性遠高于前者。三維數(shù)字化軟件技術(shù)、GPS定位測量技術(shù)以及數(shù)字繪圖技術(shù)等均是現(xiàn)階段較常運用的數(shù)字化測量技術(shù)，在測量工作中發(fā)揮著采集數(shù)據(jù)、存儲數(shù)據(jù)、調(diào)動管理以及數(shù)據(jù)處理等功能作用，并將處理完成后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸麄€系統(tǒng)中進行存儲，在短時間內(nèi)掌握測量區(qū)域相關(guān)信息，促進測量工作效率提升。

2 數(shù)字化測量技術(shù)基本特點及運用優(yōu)勢

2.1 基本特點

2.1.1 高成圖精確度。相較于傳統(tǒng)測量技術(shù)，成圖精確度高是數(shù)字化測量技術(shù)明顯特點，極大地保證了實際工程測量中成圖效果。一般情況下，傳統(tǒng)測量技術(shù)在完成工程測量任務(wù)后，需要以人工的方式對相關(guān)數(shù)據(jù)再次進行計算，同時完成手工圖繪制，傳統(tǒng)測量技術(shù)運用流程既煩瑣又復(fù)雜，增加測量人員工作量同時，也難以保證成圖準確性。數(shù)字化測量技術(shù)在實際工程測量中運用，有效彌補了傳統(tǒng)測量技術(shù)潛在不足和缺陷，再加上支持數(shù)據(jù)測量完成后自動化運算和繪制，某種程度上省去了過于繁瑣的外業(yè)工作流程，測量成本投入降低，充分凸顯了數(shù)字化測量技術(shù)運用經(jīng)濟性。

2.1.2 高測量準確度。測量準確性高是數(shù)字化測量技術(shù)在工程測量中運用的核心優(yōu)勢，滿足現(xiàn)代工程測量工作需求同時，也便于測量人員更好地控制測量誤差，并集中存儲測量完成后所獲得的各種數(shù)據(jù)信息，保證數(shù)據(jù)信息不被丟失，增強數(shù)據(jù)使用安全性。

2.1.3 信息量較大。運用數(shù)字化測量技術(shù)對工程所在區(qū)域的地形與地表形態(tài)進行數(shù)字化測量，參照測量數(shù)據(jù)信息，制作工程項目規(guī)劃底圖，并利用計算機來修改與工程設(shè)計和規(guī)劃相關(guān)的地圖信息，由于此過程涉及大量輔助素材的利用，素材分析與統(tǒng)計工作量增多，傳統(tǒng)測量技術(shù)無法滿足龐大信息量處理需求，而數(shù)字化測量技術(shù)恰好彌補此方面不足。

另外，數(shù)字化測量技術(shù)除了配備相應(yīng)測量設(shè)備以外，為滿足用戶各項需求，同時新增了具備存儲、圖像數(shù)字處理等功能作用的設(shè)備，用戶可按照測量工作具體需求來處理和調(diào)整所測得圖像信息，保證測量工作質(zhì)量。

2.1.4 測量信息直觀展示。數(shù)字化測量技術(shù)在實際工程測量中運用，利用全站儀設(shè)備對指定區(qū)域地形進行測量，并通過計算機與數(shù)字化測圖軟件進一步處理所獲取的數(shù)據(jù)信息，最后完成自動化地圖繪制。測量人員可利用打印機或者繪圖儀將繪制完成的地圖進行輸出，也可以利用計算機來演示指定測量區(qū)域地表形態(tài)變化與地貌特征，以更加直觀的方式將測量數(shù)據(jù)信息展示給用戶，有效提升了工程測量工作效率。

2.2 運用優(yōu)勢

工程測量中數(shù)字化測量技術(shù)運用優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

2.2.1 有利于促進測量工作效率提升。與傳統(tǒng)測量技術(shù)相對，數(shù)字化測量技術(shù)在工程測量中運用，由于技術(shù)操作便捷且難度較低，使得工程測量工作時間得到一定縮減，促進測量工作效率得到有效提升。再加上智能系統(tǒng)輔助運用，進一步增強了數(shù)字化測量技術(shù)數(shù)據(jù)分析功能，最大限度地滿足工程測量工作高精度要求。

2.2.2 有利于降低測量工作難度。數(shù)字化測量技術(shù)在集成多種技術(shù)基礎(chǔ)上建立，使得自動化程度較高，將其運用于實際工程測量中，可在短時間內(nèi)高效分析與處理測量數(shù)據(jù)信息，并完成自動化制圖，解決人工繪圖誤差較大問題，從根本上保證測量圖像準確性，實現(xiàn)內(nèi)業(yè)操作難度有效降低。

2.2.3 有利于提升測量數(shù)據(jù)整合能力。工程測量是一項綜合性高且信息量的工作，在實際開展工程測量工作的過程中，產(chǎn)生的測量數(shù)據(jù)信息量龐大，基于此，需要建立一個具有高效化處理與分析測量數(shù)據(jù)信息的動態(tài)性測量系統(tǒng)給予支撐，并基于數(shù)字化測量技術(shù)搭建工程測量數(shù)據(jù)庫，為短時間內(nèi)快速處理與分析工程測量數(shù)據(jù)提供助力，實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)整合能力進一步提升。

2.2.4 有利于保證測量數(shù)據(jù)更新實時性。工程測量中運用數(shù)字化測量技術(shù)，簡化測量操作流程的同時，對促進測量數(shù)據(jù)收集效率提升也起到一定作用效果，并基于此項技術(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn)對測量數(shù)據(jù)實時更新，為及時調(diào)整與優(yōu)化工程測量操作流程提供參考依據(jù)，減少后期工程建設(shè)中意外事故發(fā)生[1]。

3 工程測量中如何運用數(shù)字化測量技術(shù)

3.1 原圖數(shù)字化處理技術(shù)

在具體工程測量過程中，且滿足數(shù)字地圖基本要求前提下，為了減少工程測量成本投入，可選擇運用數(shù)字化測量技術(shù)，對原始測量圖進行數(shù)字化處理，既能增加原始圖使用價值，又能進一步提升利用率。將數(shù)據(jù)信息在數(shù)字化測圖軟件中掃描和輸入，基于數(shù)字化測量技術(shù)優(yōu)勢，極大地縮減了地圖信息獲取等待時間。

目前較常采用掃描矢量化與手扶式跟蹤數(shù)字化兩種原始圖數(shù)字化處理方式，其中較高的精確度與測量效率是掃描矢量化原始圖數(shù)字化處理方式明顯優(yōu)點，與原始圖進行對照分析時，極易促使掃描矢量化測量操作中出現(xiàn)偏差，進而降低掃描矢量化處理后數(shù)字圖的精確度。此外，由于掃描矢量化處理方式只能將地表形態(tài)展示給測量人員，無法滿足工程測量實時性需求，建議在工程測量時作為應(yīng)對突發(fā)事件處理措施來運用。

工程測量經(jīng)濟條件得到滿足的基礎(chǔ)上，運用掃描矢量化技術(shù)時，可搭配輔助圖像修補技術(shù)，彌補掃描矢量化技術(shù)處理原始圖后所展示的數(shù)字圖精度不足。將運用數(shù)字化掃描技術(shù)獲得的數(shù)字圖與工程所在地區(qū)的地表形態(tài)和地貌特征等相關(guān)信息有機結(jié)合在一起，與實際地表形態(tài)進行對照，修改原圖中展示出不準確的信息，繼而達到提升原始圖精確度目的。上述兩種處理方式相互結(jié)合，對現(xiàn)有地圖信息加以修正，并同時修正實際工程測量中所獲得地圖中的坐標信息，從根本上保證工程地圖精準性。

3.2 地面數(shù)字測圖技術(shù)

針對部分要求工程測量要求極高的項目，并不具備合適的地圖比例條件，可在工程測量中運用數(shù)字測圖技術(shù)，一體化是數(shù)字測圖技術(shù)明顯特征，鑒于技術(shù)優(yōu)勢，使得數(shù)字測圖技術(shù)成為行業(yè)內(nèi)利用率極高的測圖方式，再加上具有較強的環(huán)境適應(yīng)性，可滿足不同類型工程測量需求。數(shù)字測圖技術(shù)在實際工程測量中正確運用，既能進一步提升測量準確率，又能幫助測量人員更好地控制測量點與相鄰點間的精度，有效降低工程測量出現(xiàn)過大誤差的可能性[2]。

3.3 數(shù)字化成圖技術(shù)

在科學技術(shù)水平不斷提高的支持下，使得數(shù)字化測量技術(shù)發(fā)展愈加成熟，其中數(shù)字化成圖技術(shù)逐漸成為工程測量中不可或缺的測量手段，相較于傳統(tǒng)測量技術(shù)，有效解決了人工測量在實際工程測量中精確度不足問題。在實際工程測量過程中，可在電腦端隨時修改地圖信息，在一定程度上減少了測量人員工作量，提升工作效率，同時改變了原有地圖信息保存方式，能夠有效規(guī)避紙質(zhì)地圖容易丟失等問題。數(shù)字化成圖技術(shù)應(yīng)用過程中作為重要的一環(huán)是坐標轉(zhuǎn)換，是反應(yīng)地面點之間的位置關(guān)系與高程的核心要素，在具體數(shù)字化成圖過程中，將根據(jù)實際需要來確定測量坐標系，其坐標轉(zhuǎn)化公式為：

一般情況下，為了避免測量過程中圖形精準度下降等情況，需要明確最小值。坐標數(shù)據(jù)變換是處理空間數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，科學合理轉(zhuǎn)換坐標，有利于保證數(shù)字化成圖準確性?；谧鴺它c校正參考圖1。

圖1 坐標點校正

由于工程測量中GPS所采集到的數(shù)據(jù)是WGS-84坐標系數(shù)據(jù)，現(xiàn)階段常用的且能保證測量效果的數(shù)據(jù)為BJ-54坐標系，進而在測量過程中需要做好坐標系統(tǒng)轉(zhuǎn)換處理，對GPS點加以校正。

內(nèi)外業(yè)一體化與電子平板是目前數(shù)字化成圖技術(shù)在工程測量中較為常用的兩種方式，內(nèi)外業(yè)一體化測量方式在實際運用的過程中，集成相關(guān)技術(shù)用于地圖繪制，并借助全站儀等輔助設(shè)備采集地圖信息數(shù)據(jù)，最大程度上提升地圖繪制準確度，保證工程測量工作高效性與規(guī)范性。電子平板測圖技術(shù)在運用的過程中，將現(xiàn)有信息資源與測量所得地圖信息相結(jié)合，并根據(jù)工程測量具體要求，完成電子地圖繪制。外部環(huán)境、實際地形數(shù)據(jù)是導(dǎo)致電子平板測圖技術(shù)運用準確性的主要因素，在實際工程測量的過程中需要對此方面問題給予高度重視，同時利用計算機設(shè)備將地表各類地理屬性基本特征充分反映出來[3]。

3.4 數(shù)字地球技術(shù)

現(xiàn)下正處于信息時代，信息化技術(shù)的普及和運用，使得數(shù)字地球技術(shù)被越來越多的人熟知，在促進我國經(jīng)濟發(fā)展、工程建設(shè)等方面中運用，表現(xiàn)出良好的運用效果。在具體運用過程中，將與工程建設(shè)相關(guān)的信息進行整合，建立統(tǒng)一標準的地理坐標，并借助計算機來處理各種數(shù)據(jù)信息，將測量信息以數(shù)字化形式進行展示。數(shù)字地球技術(shù)以互聯(lián)網(wǎng)為載體，可滿足用戶隨時隨地查閱信息需求，即為工程數(shù)字地球。基于數(shù)字化測量技術(shù)，建立工程數(shù)字地球系統(tǒng)，以此來提升工程測量效率，并將工程信息通過工程數(shù)字地球系統(tǒng)完整地展示，也為工程建設(shè)單位與業(yè)主進行溝通提供了方便。

4 結(jié)束語

綜上所述，數(shù)字化測量技術(shù)在科技水平不斷提高的支持下，其技術(shù)發(fā)展則會愈加成熟化，運用效果進一步增強，將其運用于工程測量中，能夠?qū)⒃摷夹g(shù)核心運用優(yōu)勢最大限度發(fā)揮，滿足不同工程測量需求，提升數(shù)字化測量技術(shù)實用性，同時加大對此項技術(shù)創(chuàng)新力度，突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，切實提高數(shù)字化測量技術(shù)運用水平，從而實現(xiàn)工程高質(zhì)量建設(shè)提供強力支撐。