淺析地質測繪技術與發展

摘 要：地質測繪的技術方法與手段，在現代化測繪技術的快速發展中不斷升級，作者經過整理分析，對當代地質測繪技術未來發展作出了展望。

關鍵詞：地質測繪；技術更新；GPS應用

1 工程地質測繪

巖土工程勘察中最基礎的工作就是地質測繪，它比其他勘察方法都要提前開展，通常，在可行性研究階段及初步的勘察階段開展地質測繪，不過在進入詳細勘察階段以后，為了完善某些問題時也會開展地質測繪工作。

工程地質測繪的定義是這樣描述的：利用地質學和工程地質學原理，觀察并記錄涉及各類工程建造的地質情況，掌握準備建設或正在建設地域的工程地質狀況。測繪完成后應繪制工程地質圖，將勘測、試驗得到的地質資料，通過不同的代號、色彩，依照相應精度標準體現在固定比例的圖紙上面。地質圖所反映出的勘測數據，就是評價擬建場地或在建地域穩定性及適宜性的依據。

工程地質測繪，是其他勘測工作的基礎，高質量的地質測繪工作能夠降低其他勘測工作的作業量和作業難度，使整體勘察工作更加高效，因為它只需要簡單的測繪設備，少量的測繪費用投入，在較短時間內，就能取得較多的地質資料信息，深入地認知建設地域或建設地段的地面地質狀態，從而對地下的地質狀況作出準確判斷，減少作業的失誤。

工程地質測繪的種類按內容不同可以分成專門性和綜合性兩類。綜合性工程地質測繪，指通過全面的分析，發現場地或者在建地域工程地質狀況和要素在空間分布情況，并查明要素間相互存在的內部關系，作為繪制綜合工程地質圖的依據。通常綜合性的工程地質測繪選擇在那些以前沒有做過相同的或者較大比例尺的地質測繪或者水文地質測繪的區域。顧名思義，是指針對工程地質條件中的某個因素做專門的分析，像第四紀的地質、地貌及斜坡變形破壞等，對它們的形成原因、分布狀況和進化的規律等進行分析。因而，專門性的測繪得到的資料是繪制專用工程地質圖、工程地質分析圖的依據。當然，別管哪一類測繪方法，均有固定的研究目的，都服務于工程的設計和施工。

2 現代化的測繪技術

2.1 全球定位系統（GPS）的發展

GPS，就是全球衛星定位系統（Global Positioning System）。它是美國國防部最早研發的，通過遠離地面兩萬余公里的固定軌道上工作的24顆人造衛星進行訊號發射，再用三角測量的理論運算得出訊號接收者的地球坐標。GPS依據全球性的地心坐標系統，該坐標的原點是地球的質量中心。

美國正式研發GPS是在20世紀70年代，建設成功于1994年，至今地球外空達20200KM的軌道上，正運行著包括3顆備份衛星在內的27顆衛星。GPS一現世就在無線導航和目標定位領域取得了統治地位。

2.2 地理信息系統的發展

從系統視角來看，在今后幾十年中，地理信息系統（GIS）會以數據標準化（Interoperable GIS）、系統集成化（Component GIS）、數據多維化（3D4D GIS）、平臺網絡化（Web GIS）、系統智能化（Cyber GIS）及應用社會化（數字地球DE）為發展方向。

互操作地理信息系統（Interoperable GIS），是GIS系統集成平臺，它通過在異構環境下數個地理信息的系統或其應用系統間的彼此通信與協作，來完成單個特定工作。

三維/四維地理信息系統（3D4D GIS），時下探索的重心主要是三維數據結構的設計、優化和實現，加上體視化技術的運用、三維系統的功能以及模塊設計等方面。

面向對象和構件技術的地理信息系統（Com GIS），是將GIS的功能模塊分解成數個控件，每個控件負責不同功能的實現，用可視化的軟件開發工具進行集成，形成最終GIS應用。

基于WWW的地理信息系統（Web GIS），是通過Internet技術在網絡上發布空間信息為用戶提供瀏覽及應用。Digital Earth，是通過利用統一性的數字化來再現并解讀現實中的地球和與它有關的一些現象，它核心理論是將地球問題采用數字化的手段來統一處理，并對各類信息資源實現最大化的應用，使“數字地球”的核心作用得以發揮，超大規模的數據傳輸則利用光纜、衛星通信技術和計算機網絡技術等來完成。

3 未來地質測繪技術的發展

3.1 大地控制測量

地質測繪的基礎就是控制測量。地質礦區進行平面控制的設置方法有兩個：其一，在國家一、二等三角控制下，對三、四等三角點進行加密；其二，在國家一、二等三角點下不能加密時，要單獨設置三、四等三角或“五秒小三角鎖網”進行測繪區基本的平面控制，對于單獨設置的“三角鎖網”，必須測定鎖網的起算邊長。于上世紀末出現的新技術，即載波靜態相對定位技術，就是用數臺（套）GPS接收設備結合在一起進行數據處理的軟件，應用后極大地改變了已有的控制測量工作模式，有效地精簡了方法，大大節約了測繪成本，較精密的控制測量超越了距離、通視條件等因素，在測量那些獨立的斷點分布測繪區時，避免了長遠距離測量三角鎖需要從別的地方導入控制點，直接自起算點選擇邊點連接跳躍的形式導入測繪區就行了。特別是利用光電測距儀、全站儀對較小范圍測繪區的三角鎖及導線進行測量時，工作效率超過丈量基線方法數十倍。因此，測繪區范圍較小時，即要用光電測距，包括半站儀和全站儀，來測量起算邊，也要應用到邊網測量和測距導線替代常規測角網。

以前計算大地控制測量結果的平差，采用的人工以對數表計算，速度慢而且錯誤率高，隨著科技進步，GPS后處理軟件及控制精靈等先進計算機軟件快速得以推廣應用，大大提高了運算速度及運算結果的準確性。

3.2 地形測量技術以前陳舊的方法控制地形測量加密圖根，是通過測繪區主要控制點設置測角圖根線形鎖和交叉點，當代新技術則利用GPSRTK模式和導線測量方法，大大提升了測量精度的同時，工作量也變的很少。

地形測量，一直都是非常重要的地質測繪工作，它采用大平板測圖手段，現在一些大比例尺地形測圖依舊使用這種方法。不過今天的測圖方法早已不是大平板儀能相比的了，全部采用了全野外數字化測量，使用全站儀和RTK設備，工作效率極大提升。拿國內某單位在印尼和緬甸探查礦源項目的工程點測量來說，僅兩年間就在緬甸完成了1：2000地形測量達200平方公里，1：500地形圖10平方公里，測量了600多個工程點；在印尼完成了1：2000地形圖50平方公里，1：2000水下地形測量5平方公里，近千個工程點。放在新設備、技術使用前，10幾個人想在如此短期間內完成工作，根本是不可能的，但是今天，我們廣泛應用RTK、GPS技術，水下測量儀器、全站儀等全野外數字化測圖方法，快速高效的完成任務，新技術功不可沒。

4 結束語

現代測繪技術的前進方向隨著整體科學技術向綜合化發展的方向改變，體現出新的測繪理論概括性更強，新測繪技術的綜合性上升，不同的專業、學科之間互相滲透和交融，測繪學和別的門類科學之間的相互關聯更加密切，一些旁支學科研究成果被測繪學大量吸收利用，學科向綜合化發展，在實際應用中正不斷地創新出嶄新的技術領域，在國家建設“數字中國”和“數字地球”的藍圖中，現代測繪必將發揮核心力量。

參考文獻

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