地質工程測量中數字化測量技術的應用探討

季 享

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第六地質大隊，新疆 哈密 839000）

近年來，伴隨經濟社會不斷發展以及科學技術日漸提升，計算機數字化信息時代已經全面到來，而在地質工程測量過程當中，計算機制圖得到了普及應用，極大地提高了測繪技術水平的自動化與現代化水平。而在工程測量當中，大比例尺地形圖以及工程圖測繪是最為重要的工作內容，運用常規的成圖方法，導致野外工作非常艱苦，而且內業數據處理與繪圖工作也十分繁瑣，還具有較長的長途周期，產品比較單一，與現代城市建設高速發展需求很不適應。上世紀90 年代數字成圖技術得到了快速發展，數字成圖技術不僅具有很高的測繪精度，而且勞動力投入少，更新方便，保存管理以及應用也非常方便，還具有易于發布的特點。目前主要包括電子平板和內外業一體化兩種模式。內外業一體化作為一種重要的外業數據采集手段，全站儀與電子手簿是應用的主要設備，不僅精度高，而且還能充分明確內外業分工，便于人員分配，成圖效率高，依照應用編碼或者畫草圖來描述記錄連結關系于地圖實體地理屬性，包括有碼和無碼作業，無碼作業相對簡單，而且方便可靠，而且無碼作業運用草圖形式，大大提高了采集數據的直觀性，而且能夠使測站觀測人員壓力大幅減輕[1]。

1 數字化技術的特點

在地質工程測量工作開展過程當中，制圖工作具有很強的復雜性，而且需要大量的體力和腦力投入，需要結合野外以及室內數據處理工作才能實現，繪圖工作具有較長的周期，而且獲得的產品也較為單一，已經很難適應現代地質工程測量發展需求。伴隨測繪儀器的電子化以及先進程度不斷提升。運用完善的測繪系統，便可以將各種復雜的數據采集以及繪圖工作高效完成，控制和減少人力物力方面的投入。在地質測繪工作當中，應用數字化測量技術極大的推動了此項工作效率和質量。

自動化程度高：數字化測量技術，在專業軟件支持下可以自動測量、處理以及繪制圖形，數字化測量，出錯概率非常低，能夠對坐標、面積、方位等各種信息自動化提取，具有非常高的測繪精度，而且測繪過程當中形成的測繪數據，通過電子數據方式實現傳輸儲存以及處理和制圖等，不會對數據造成損害，是傳統測量工作當中存在的各種誤差有效避免，保證高精度的開展測量。而且將多媒體技術優勢充分發揮出來，可以借助計算機屏幕直觀形象的展示社會對象各種要素，一目了然。而且數字化測繪技術應用和維護非常簡單，在獲取測繪產品方面，測繪效率非常高，產品信息具有很好的現實性，可以及時修正這些信息，并能將經過修正的地圖產品充分提供出來，保證從用戶需求，運用數字化技術獲取的測繪產品，可以通過圖形處理技術，再次加工這些數據要素，并將各種需求圖鑒產品輸入其中，通過數字化測量結果應用，便可以通過計算機對各種規劃進行有效設計，如規劃設計城市道路管網，統一管理土地資源等。運用各種設計方案對比以及分析，可以更加精準地開展相關統計、匯總結果。測繪作業當中，由于將計算機具有的優勢充分發揮出來大幅提高了測繪工作的自動化水平，而且作業流程更加的規范與標準，也促使現代測繪產品應用水平不斷提升[2]。

2 數字化測圖中存在的問題

2.1 等高線處理不當

在數字化地形圖測繪過程當中，是根據野外采集地貌點高程來進行等高線處理，主要運用等值內插法，根據基本等高距，將等值點進行插繪連成曲線，再根據各種圓滑方法圓滑之后生成。而地形圖測量過程當中，野外采集的地貌點，不是全部都可以進行等高線內插的，所以通過全自動構建的數字地面模型DTM 極易出現失真情況，這就需要通過人工手段合理干預，將自動組網當中，無法完成內插等高線的三角邊進行刪除，要將這一點充分做好，需要工作人員具有較強的技術能力與工作經驗，特別是一些溝坎部位的點不能和距離較遠的F 點進行等高線插繪，不然會造成等高線出現懸空或者在地下穿入，導致局部地形發生面目全非，而且等高線不可以穿過建筑物和道路，有的應在DTM 模型建立過程當中充分進行考慮，還有的在將等高線繪制好之后，實施局部修剪或者刪除，如果這些工作沒有充分做好，就很難通過數字地形圖，將實際地形體現出來[3]。

2.2 不能準確全面的采集野外數據

（1）由于地形變化因素影響，或者存在不全面的地形點，坎溝上有點，還有的下面少點或者無點，這些都會嚴重影響計算機自動對等高線進行繪制，引發等高線繪制失真，難以將實地地形準確的反映出來。

（2）有些電力線、暗溝、電纜、各類管線等線狀地物，在圖形當中必須要達到有始有終，在地形點拾取過程當中常常被忽略，引發來龍去脈不清，這些和工作人員技術能力和綜合素養有著非常緊密的關聯性。

（3）不能全面細致的繪制野外草圖，繪制野外草圖需要投入大量的人力工作，而且需要非常高的技術要求，雖說是繪制草圖，也必須在相關要求下嚴格的進行繪制，因為草圖繪制質量，對規范要求有著至關重要的影響，特別應當確保地貌以至于實際情況，測點也不應當進行顛倒或者記錯，草圖繪制過程當中，工作人員還應當將跑尺員省去的需要在圖上明確標明的地物位置充分表示出來，必須要確保量取的準確性并明確標注，倘若工作責任心不強，極易隱藏忽略，導致地物不清問題出現。

2.3 自檢工作不利

除上述方面需要注意之外，繪圖工作人員還應當進一步加強自檢，這和常規測圖工作來講，在審核圖紙過程當中，數字化成圖常常存在很多缺陷，除以上這些問題，繪圖工作人員應當具備較強的自檢能力，對植物符號壓線進行注記，并對地物覆蓋問題進行注記等，通過加強自檢，很多問題都能有效避免。

3 數字化測量技術的應用

在城市地形圖測量過程當中，由于地形圖成圖過程不同也包括很多內容，具體如下：

（1）基本控制測量：開展城市大比例尺地形圖測量過程當中，都屬于獨立小區域測量，在測量范圍上都非常有限，為了確保測圖精度，應當在構建測區首級控制網前提下，對基本平面控制以及高層控制進行建立，因此這一階段控制測量過程當中，將平面控制網以及高程控制建立在測區地面上，對地面控制點具體位置進行精準測定，基本控制點密度以及高層和平面精度必須要符合基本控制點測量相關要求，為測量區域大比例尺測圖一般工程施工放樣提供參考。

根據導線測量法或者等級三角測量法建立平面控制網，通過外業觀測以及內業計算，對于不同控制點平面直角坐標進行獲取，并以此為基礎控制平面位置。通過水準測量方法對高層控制網進行構建，對各水準點高程進行測量，作為高層基本控制，整個地形測量過程當中，通過測區控制測量獲得的結果是重要的參考基礎。

（2）不跟控制測量，為了促使地形測量精度大幅提升，應當保證控制點的數量足夠，這樣才能確保每副圖測量結果準確性，除了對測區基本等級控制點進行控制之外，還應當對圖跟進行測量，并對控制點進行加密，以便將測站設置在加密點所在位置之上，對于周圍地貌地物進行直接測量，測圖過程當中直接應用圖根點作為控制點，點的密度以及精度必須要確保測圖需要。

（3）地形圖測量：測量工作實際，地形圖測量又有以下幾種，主要包括經緯儀白紙測圖以及平板儀測圖地面數字化測圖以及航空遙感測圖，對于白紙測圖而言，就是在裱糊圖紙的圖板上直接的進行測圖，也或是利用聚醋薄膜進行地形圖測量，現如今，這些方法可以在聚酩薄膜上直接地開展測量，而且應用較多。運用平板儀測圖，可以對野外地形原圖進行獲取，這樣就能完成地形原圖測繪工作。之后進行內業制圖。對于航測遙感成圖而言，主要是對航空相片進行拍攝，發揮光學解析測圖儀，也或是利用現代化的全數字攝影測量技術，通過立體模型前提下，對三維數據信息進行采集，并通過用戶命令來達到數字化編輯的效果，確保遙感圖像數字化。

（4）測繪地形圖以及整飾，雖然地形原圖之上的地物通過鉛筆進行繪制較為精確，然而，一些注記、符號和線條很難達到精細化以及美觀化，應當依照地形圖圖式相關規定，合理的開展加工，以便更好的復制印刷地形圖。

（5）輸出成果，圖件測繪好之后進行藍圖曬制，圖件編輯好之后進行輸出打印，通過文件形式，在計算機硬盤當中進行儲存，或者在其他介質當中進行存儲，但是必須要指出，地形圖雖然是開展地形測量的主要結果，但也有很多文字材料也是地形圖測圖過程當中的重要內容，這些也應當作為專門資料，和地形圖統一進行管理。

4 如何提高成圖質量

4.1 加強工作人員技能培訓工作，提高地質工程人員測量綜合素質

隨著經濟社會的不斷發展，對于測繪工作人員技術能力也提出了更高的要求，現如今，專業的測繪技術人員在操作計算機系統方面已經非常熟悉，而在實際經驗方面則有些缺乏，特別是工程測繪實際工作依然有一些不足，因此針對地形圖測繪工作人員，實施相應的技能培訓以及基本功訓練是非常重要的，具體開展過程當中，應當通過相應場地強化實際培訓，依照原有辦法基礎上，對地形圖開展測繪，或者運用一些范例，通過理論和實踐相結合的方式，促進工作人員技術能力不斷提升。

地形測量工作具有很強的專業性和系統性，是通過系統性的工作才能完成相關產品，在具體測量工作實際，哪一個環節有問題出現，都會在地形圖中得到反應，跑尺員與取舍的地形、地物不科學，會對地形圖的精準性和真實性造成不利影響，引發地形圖發生不足，導致地形圖出現缺陷。所以在測量工作當中，應當嚴格依照相關規范要求和作業現場實際要求，科學合理的進行取舍。草圖繪制工作人員，也應當對現場具體實際充分考慮，配合考點工作人員，將主次劃分清晰，合理的取舍，應當選取的必須要全面選取不應當出現遺漏，達到有始有終的效果，如有的地埋管線時隱時現，就應當遵循到底，并在地形圖上充分的體現出來，所以跑尺員應當具備較高的能力素質，還需要密切配合草圖繪制工作人員。

4.2 工作開展之前對儀器展開詳細檢查

儀器設置好之后，將儀器高度輸入其中，配合跑遲員，觀測檢查后視方向有關站點，工作開展過程當中應當認真仔細，避免發生數據錯誤現象，工作人員應當提高責任心。繪圖工作人員不僅要合理的取舍草圖，還應當和現場具體實際相符合，充分考慮現場實際，對原始數據進行采集，保持強烈的責任心，提高制圖質量[4,5]。

5 結語

當前，伴隨經濟社會高速發展以及科學技術日漸提升，在地質測量工作實際，數字化測圖技術得到了普及應用，也大幅提高工作人員的工作效率，保證了地質工程測量質量。所以運用數字化測圖技術開展地質工程測量工作，優勢作用非常突出，不僅可以使地質工作人員少走彎路還能避免出錯，但為了有效提高測量工作水平，在工作實際工作人員還必須要保證強烈的責任心，提高責任感，并在工作實際對地質測繪工作人員加強培訓和教育，提高其綜合能力和業務素養，進而高質量高效率的完成優質的數字地形圖。