數(shù)字化測繪技術在地質(zhì)工程測量的應用

姜超

摘要：地質(zhì)測量是工程設計與施工的前提和依據(jù)。近年來，由于計算機技術、信息科學技術不斷運用于測繪工程，測量技術從傳統(tǒng)方法向數(shù)字化發(fā)展邁出了重要的一步，在地質(zhì)工程測繪中運用數(shù)字化技術，可以高效地獲得更為精確的數(shù)據(jù)。本文簡要介紹了數(shù)字化測繪技術及其優(yōu)勢，闡述了地質(zhì)工程測量中具體應用數(shù)字化測繪技術的方向，以期促進測繪技術和地質(zhì)工程的發(fā)展。

關鍵詞：數(shù)字化;測繪技術;地質(zhì)工程測量;應用

隨著社會的進步和經(jīng)濟的發(fā)展，測繪技術被廣泛應用在建筑、地質(zhì)、礦山、水利、煤礦等工程上。近年來，以計算機、信息科學為代表的數(shù)字化技術不斷運用于地質(zhì)工程測量，極大地提高了測量的質(zhì)量和效率，測量數(shù)據(jù)更加精確化，促進了測繪和地質(zhì)行業(yè)的生產(chǎn)力發(fā)展水平。

一、數(shù)字化測繪技術簡介

數(shù)字化測繪技術是隨著測量儀器的智能化、計算機和網(wǎng)絡的興起與廣泛運用而發(fā)展起來的新的測繪技術，是以SCAN、CASS、全球定位系統(tǒng)軟件、全站儀、GNSS接收機、掃描儀、工程繪圖儀等智能化測量軟硬件為工具，實現(xiàn)對測繪數(shù)據(jù)的收集、采集、處理和導出。其原理是將原圖用數(shù)字化儀或掃描矢量化儀掃描，然后通過數(shù)字化軟件對掃描圖進行處理并生成新的數(shù)字化地圖。可以有效地解決大比例尺測圖中野外作業(yè)量大的難題，數(shù)字化測繪技術自動化程度高、工作效率高、成圖質(zhì)量高、保真性高，同時能有效地節(jié)省勞動力、降低成本。

二、數(shù)字化測繪技術的優(yōu)勢

（一）增加勘測繪圖的準確率。傳統(tǒng)測繪技術存在測量過程中效率不高，測量不夠準確、且與實際的數(shù)據(jù)偏差較大等弊病。數(shù)字化測繪技術通過信息收集，把采集到的數(shù)字或文字轉為數(shù)字化信息，并在此基礎上建成三維模型。這樣運用數(shù)字化處理的測繪技術，極大地降低了誤差率，提高了數(shù)據(jù)的準確率。另外，在實際測繪工作中，使用數(shù)字化測繪不需要測繪人員對最終結果進行多次核查與糾正，保障準確的同時極大了節(jié)省了人力成本，也節(jié)約了工作時間。

（二）促進點位精度的提升。傳統(tǒng)的測繪方法在把測量到的圖像標記在圖紙上，這種把圖像繪制在圖紙上的方式，必定會造成測量結果與現(xiàn)場實際數(shù)據(jù)之間形成誤差，從而降低數(shù)據(jù)點位的精準度。而且，隨著測量工作的推進，圖像的增多必然會使圖紙上產(chǎn)生越來越多的圖形，圖形的疊加會使誤差進一步加大。與傳統(tǒng)測繪技術不同，數(shù)字化測繪技術主要運用經(jīng)度與緯度的特性來進行測量處理，具有極高的點位精度，其誤差范圍一般在±0.5mm之間。所以，數(shù)字化的測繪技術具有極高的精準度。

（三）推動地質(zhì)工程的發(fā)展。在傳統(tǒng)測繪過程中，對現(xiàn)場的測量需要測繪人員對測量的數(shù)據(jù)做統(tǒng)一整理與記錄，再用人工繪制的方法實現(xiàn)繪圖，人工繪圖的效率不高，也容易出錯。數(shù)字化測繪技術的繪圖，則不需要工作人員再次核對現(xiàn)場得到的測量記錄，只需根據(jù)現(xiàn)場的定位及坐標點，測繪系統(tǒng)借助經(jīng)緯點和有關數(shù)據(jù)自動實現(xiàn)繪圖。所以，地質(zhì)工程測量中借助數(shù)字化信息技術，可以實現(xiàn)測繪的自動化。也就是說，數(shù)字化測繪技術能提高地質(zhì)工程測量的自動化水平，從而推動地質(zhì)工程的發(fā)展。

（四）提高數(shù)字化圖形的存取效率。由于數(shù)字化資源具有精確、高效、迅速的特征，所以應用數(shù)字化測繪技術可以把繪圖保存為文字、數(shù)字、符號等，能極大地提高文件的傳輸速度，節(jié)約傳輸時間。同時，數(shù)字信息的可復制性，能讓多個用戶同時便捷地使用相同的數(shù)字數(shù)據(jù)。數(shù)字化測繪技術能及時地把現(xiàn)場實際測量得到的數(shù)據(jù)轉化為數(shù)字信息，提高了數(shù)字化圖形的保存和讀取效率，為后期進行繪圖奠定了良好的基礎。

三、數(shù)字化測繪技術在地質(zhì)工程測量中的應用

（一）地理信息系統(tǒng)的應用。使用地理信息技術是為了讓勘測工人正確地把握測量范圍內(nèi)的信息，從而做更精確的推斷。測量工作人員能通過地理信息系統(tǒng)對各種信息做出選擇，篩選最適合的測量信息，規(guī)避無關信息的干預。這種技術把計算機系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)完美結合，使獲得的數(shù)據(jù)更系統(tǒng)化與精準化。近年來，地理信息系統(tǒng)明顯地向智能化、自動化、多樣化發(fā)展，擴展了應用范圍與市場價值，目前已經(jīng)廣泛應用于資源、林業(yè)、電信、國防、交通、電力、環(huán)保等多個行業(yè)。地理信息系統(tǒng)還能與先進的科技組合，如與遙感技術結合，將遙感技術中的功能與距離較遠的通信設備統(tǒng)一為一體，用科學、合理的方法來處理定位問題、勘測問題，不僅完成了動態(tài)化的地質(zhì)礦產(chǎn)勘測任務，信息資源的準確性也得到了較大提高，為地質(zhì)工程測量獲得了更多的時間與空間。

（二）影像定位技術的應用如果要對巖石類的地質(zhì)環(huán)境做勘測，需要借助影像定位技術。其原理是對地質(zhì)環(huán)境取得的勘測數(shù)據(jù)做圖像化與數(shù)字化處理，最終形成勘測結果。這種技術還能配合使用遙感影像定位等其他技術，實現(xiàn)對影像的有效定位，并能展現(xiàn)出現(xiàn)場勘測的地質(zhì)情況和周圍的實景。與傳統(tǒng)技術相比，影像定位更具體與便捷，有助于工作人員更加深入了解實際地質(zhì)情況。

（三）數(shù)字柵格測繪地形圖。對地質(zhì)資源做勘測時，數(shù)字化柵格軟件借助電腦，充分利用數(shù)字化測繪工程儀器繪制地圖，把地質(zhì)資源和經(jīng)濟等發(fā)展內(nèi)容做組合，從而實現(xiàn)地質(zhì)資源、地形和位置坐標相統(tǒng)一，形成完善的構架，能利用計算機快速查找并獲得想要的各種信息與數(shù)據(jù)。和傳統(tǒng)繪制的地圖比較，運用數(shù)字化柵格軟件在測繪工程地形、地質(zhì)圖件時有諸多的優(yōu)點，比如繪制圖件數(shù)字化、處理數(shù)據(jù)快、數(shù)據(jù)儲存空間大等。數(shù)字柵格測繪是地質(zhì)學與信息學的其中一個關鍵內(nèi)容，在地質(zhì)和地形工程測量、繪制圖件、礦山采礦設施和礦產(chǎn)資源基礎數(shù)據(jù)建立中有著十分重要作用。

（四）GPS測繪技術。就地質(zhì)測繪技術來說，現(xiàn)在應用較多的是GPS技術，GPS全稱是全球定位系統(tǒng)，這種測繪的方法是在全球定位技術上發(fā)展的，首先應用在軍事領域。在礦山工廠建設過程中，全球定位技術能滿足各種條件下地質(zhì)過程測繪的即時觀測，因為實行了24小時全面監(jiān)控，為礦山的各種建設提供了精確的測量數(shù)據(jù)。另外，在對工程地質(zhì)進行實地測繪過程中，全球定位技術能實時地將地質(zhì)測量工程項目進行全面囊括，做到360度測繪，能把測繪到的數(shù)據(jù)及時傳送到電腦終端，技術人員則可以使用專用計算軟件算出測繪的結果，這就大大加快了測繪工程測量的速度，同時提高了測量結果的精度。GPS技術不但具有精確性與及時性的優(yōu)點，還能對地質(zhì)工程目標進行迅速定位，即時采集并保存數(shù)據(jù)。在實際的工程測量項目中，用GPS技術能較大地提高施工的效率，加快工程施工的進度，減少工程開支。

（五）實時動態(tài)控制系統(tǒng)的應用。地質(zhì)工程測量工作中關鍵因素之一是實時控制地質(zhì)面積，它在我國各類等級控制中是第一控制要求，此時，數(shù)字化測繪系統(tǒng)就展示出其強大的功能。假如測量范圍比較小，可調(diào)節(jié)數(shù)字化測繪系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)控低級別的操作點來實現(xiàn)有關礦產(chǎn)和地質(zhì)工程測繪的工作。在實際勘測中，當面臨的環(huán)境與情況更復雜多變，影響到測繪的準確性時，用數(shù)字化測繪系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)控，可以規(guī)避在視覺條件差的情況下進行遠距離勘測，在最短的時間實現(xiàn)定位。

四、結束語

地質(zhì)工程在很多領域都能運用，如水利、礦山、建筑等領域，因此在工程中不可或缺，特別重要。由于社會科技和信息技術的發(fā)展與變化，地質(zhì)工程是否能適應時代的發(fā)展而改革創(chuàng)新，這是目前需要深入討論的話題。數(shù)字化測繪工程技術系統(tǒng)能夠廣泛地用于地質(zhì)工程測量，不僅能大幅度地提升測繪的效率、提高施工的速度，還能確保測繪數(shù)據(jù)的準確性。

參考文獻：

[1]蘇文強，陳浩.數(shù)字化測繪技術在地質(zhì)工程測量中的應用分析[J].智能城市，2020，6（08）：69-70.