數字化測繪技術在工程測量中的應用分析

溫世妙

摘要：數字化測繪技術是測繪技術隨著時代不斷發展的新產物，相較于傳統測繪技術使用的人工測量手段，數字化測繪技術可以借助衛星、GPRS設備、計算機進行自動化測繪，無論在工作的精度還是在工作效率上，都有了顯而易見的提升。當前我國的工程通常規模較大，涉及了大量的測繪任務，傳統測繪技術無法無論是工作效率還是測繪精度上都無法滿足現實需要，因此數字化測繪技術愈加廣泛地被應用在工程測量中。本文試對數字化測繪技術在工程測量中的應用進行分析。

關鍵詞：數字化；測繪技術；工程測量；應用

經濟全球化推動了科技水平的發展，在科技快速發展的影響下，現代地質工程測量工作不再以傳統的人工測繪為主，而是將操作方式改編為現代化的數字化技術，這種技術包含了遙感技術、全球定位技術等高科技手段，在現實中有著非常廣泛的應用。而我國科研人員在多年的不懈努力后，已經將數字測繪技術發展至全球頂尖行列。集網絡技術與計算機技術為一體的數字化技術，將在巖土工程、水利工程等一系列工程中得到更加充分的利用。

一、數字化測繪技術

（一）概述

數字化測繪技術可以分為兩類，其一是原圖數字化技術，其二是數字化成圖技術，前者主要用于大比例地圖的測繪問題，傳統的工程測繪通常使用圖紙來記錄結果，對于一些比例尺較大的地圖，一張圖紙無法完全容納全部信息，即使勉強在一張圖紙中容納地區，也會因為精細度不夠而無法細致反映一些細節問題，使用原圖數字化技術便可以將大比例地圖及其包含的詳細信息輸入到系統中進行記錄，使用者只需要借助計算機便可隨意調節地圖大小，調取出自己所需要的詳細信息；后者則可以確保測繪結果具有足夠的精度，同時不會為成圖質量打來嚴重影響，利用數字化成圖技術不僅可以更加方便地將測量數據儲存起來，還能降低測繪者的工作強度，解放勞動力。

（二）優點

1.高度自動化

數字化測繪技術不僅具有較高的精度，還有高度自動化這一優勢，而這一優勢完全源自數字化測繪技術中所包含的先進的計算機技術。測繪工具在外部數據采集起來，導入計算機中，借助CAD等軟件進行制圖，在軟件的操作下，收集來的數據將會被轉化為由點與線組成的圖像文件，最后可以根據實際需要決定是否要將其打印出來。相較于手繪的圖像，電腦繪制出來的地形圖更加規范、更加精確，也更加美觀。同時，由于其使用了計算機技術，所以可以避免因人為原因的影響而出現錯誤。

2.圖形屬性信息非常豐富

相較于傳統紙質的測繪地形圖，數字化地形圖中包含了坐標位置、地形點的各種屬性信息，在繪圖的過程中可以將地形點與相應的測繪點編碼進行關聯，這樣成圖后便可以調用數據庫中的圖形符號，實現地圖的快速測試。例如，當前有廣泛使用范圍的GIS技術，便是在數字化測繪的過程中加入了定位信息與屬性信息，在進行城市規劃的時候可以從中調取豐富的屬性信息，指導實際的施工操作過程。

3.測繪精度高

測繪精度高是數字化測繪技術最為明顯的一個優點，傳統測繪技術使用的工具主要有經緯儀、平板儀以及水準儀等，對高層、距離、豎直角、水平角、平面坐標等進行測量，再以手工方式在圖紙上繪出點和線，測繪人員需要在野外進行長時間的作業，歸來后還要進行大量的編輯工作，由于人的特點，還會產生人為誤差，使地形圖的測繪精度降低。而數字化測繪技術可以解放勞動力，還可以減少出錯率，若是地圖距離在300m以下，那么其測繪誤差將會低于3mm，地形點的高度差也會被控制在18mm以內。從輸入數據開始直至成圖，在精度上的損失幾乎是可以忽略不計的，傳統測繪過程中經常出現的方向型誤差、視覺型誤差以及展點型誤差，均可以得到有效的避免，無論是測繪精度還是測量準確性，都能得到保證。

4.圖形編輯便利

由于測繪技術具有數字化特色，使用了計算機技術，所以采集得到的成果數據可以分層存放，圖面負載量不會受到限制，這樣有助于對成果數據進行進一步的加工與運用，例如，在改建房屋的時候，只要輸入相關信息便可以對既有的成果進行修改與更新，圖形的整體性不會受到破壞。

二、數字化測繪技術的應用

（一）原圖數字化技術在工程測量中的應用

在工程測量中，可以應用原圖數字化技術來實現原有圖形的數字化處理，經過這一的處理，不僅原有圖形不會失去其價值，其價值還可以得到更加充分的發揮，同時還可以在短時間內經由數字化軟件生成具有較高價值的地形圖。目前，原圖數字化技術包含兩種手段，其一是掃描矢量化手段，其二是手扶跟蹤數字化手段，與后者相比，前者的精度更高，工作效率更能滿足現實的工程測量要求，但是這種方法的精度與原圖相比仍然較低，因此多在工程測量中作應急使用。同時，針對掃描矢量化手段存在的缺陷，一般在應用這種掃描手段時需要使用修測或補測等方法進行彌補，并且還要參照工程測量得到的地標信息來修正與完善原圖信息，如此既可以得到原圖的精度，還能滿足工程測量的要求。

（二）地面數字測圖技術在工程測量中的應用

在進行工程測量時，若是對測量精度有著非常高的要求，那么可以選擇地面數字測圖技術，這種技術在對內作業和對外作業上具有一體化的優勢，是一種典型的數字化測繪方法。不僅如此，若是地圖的比例尺較大，或是缺乏符合要求，同樣可以使用這種方法來確保數字地圖具有足夠的精度，并且還可以在使用地面數字測圖的同時輔以一些測量方法，如控制關鍵地標物與相鄰點的精度不超過5cm，可以使數字地圖具有更高的精度。

三、實例——華北某著名211/985高校新校區建設工程

（一）工程概況

本文選擇浙江省某全國知名高校的新校區為例，新校區東西長度約為1.35km，南北長度約為0.97km，且南側分布有一條貫穿東西方向的、長度在100米左右的綠化帶。新校區地勢較為平坦，分布有假山、湖泊以及河流等地物，目前，需要借助數字化測繪技術對新校區地形進行測量。目前，可作為作業依據的資料以及現有的測繪資料主要包括：①新校區的鳥瞰圖；②新校區地形圖（比例尺為1：1000）；③新校區控制點以及相應成果表、基本位置圖。

（二）具體操作流程

第一步，取2個平面控制點作為測量的基準點，第一個控制點的縱坐標為53433米，橫坐標為47673米，高程為74米；第二個控制點的縱坐標為53223米，橫坐標為47674米，高程為74米。第二步，建立平面坐標系，明確相關基準，并進行平面控制測量。測量時，應確保滿足“分級布設”和“逐級控制”的原則，將一級GPS網布設為首級平面網，再以RTK加密。第三步，與四等水準的測量要求來測量控制高層與導線，使用全站儀對野外數據一級碎部點進行采集。第四步，使用CASS7.0地形測成圖系統將數字信息轉化為圖像，將之前測得的信息數據導入到軟件中，借助軟件對簡編碼、引導文件進行處理，將測定點、屏幕坐標等要素融入到地圖中。繪制地圖時，應將地物與地貌以分層、分色的方式置入地圖中，以便日后的查閱和校對。

結語：對于巖土工程等大規模項目而言，測繪工作是非常重要的環節，其測繪結果是否精確直接影響到后續的施工效果，傳統測繪技術由于手段落后、精確度不夠，目前已經面臨淘汰，為了獲得更加精準的測繪數據與測繪結果，測繪人員選用更加先進、更加精確的數字化測繪技術進行工程測量。本文歲數字化測繪技術進行了簡單的分析，旨在闡述數字化測繪技術于工程測量中的具體應用，以供從事相關工作的人員在工作中進行適當的參考。endprint