測繪新技術(shù)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用及發(fā)展

范麗麗，文 英，任 龍

（巴音郭楞職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆 庫爾勒 841000）

傳統(tǒng)的記錄、繪圖方法已不能滿足當前的需要。為提高地質(zhì)測量精度，應(yīng)調(diào)整測繪方案，采用這種新的測繪方法，可以提高地質(zhì)調(diào)查的準確度，因此越來越多的地質(zhì)勘查工作開始從運用新的測繪技術(shù)入手，充分發(fā)揮其優(yōu)勢。測繪主要是通過控制測量、地形測量和測量網(wǎng)進行的。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，新的技術(shù)方法、工藝和材料不斷涌現(xiàn)，地質(zhì)調(diào)查的方法和手段也在不斷發(fā)展和完善，如遙感技術(shù)、遙感技術(shù)、遙感技術(shù)、遙感技術(shù)等等[1]。

1 測繪新技術(shù)中地質(zhì)勘查相關(guān)內(nèi)涵概述

所謂地質(zhì)勘查技術(shù)，就是利用地質(zhì)學(xué)和地質(zhì)學(xué)原理，記錄觀測項目的全部地質(zhì)情況，在勘查完成后，進行地質(zhì)提取，并用相應(yīng)的顏色進行地質(zhì)提取，這些資料是今后地質(zhì)勘查工作的重要參考資料。地質(zhì)勘查是其它測繪技術(shù)的基礎(chǔ)，地勘工作中，不僅可以提高工作效率，而且可以為技術(shù)人員提供便利，使地質(zhì)資料在短時間內(nèi)得到全面收集，減少工作誤差，保證工程測繪的準確性。

測繪方法可分為綜合方法和專業(yè)方法兩種方法，充分認識建筑工程空間條件，分析各工程要素間的參照關(guān)系，準確細致地研究，并將研究結(jié)果應(yīng)用于繪圖技術(shù)。但是在工程量測量方法中，通常對某一因素采用專門的測量方法，并對該因素進行針對性的分析，如對邊坡形成的原因和其他特殊因素，也可以采用專門的測量方法。如圖1所示在地質(zhì)勘查中應(yīng)用的現(xiàn)代測繪技術(shù)。

圖1 地質(zhì)勘查中的現(xiàn)代測繪技術(shù)

2 測繪新技術(shù)的特征

2.1 測繪資源更豐富

在具體的測繪技術(shù)中，舊的測繪技術(shù)容易受到環(huán)境因素的制約，影響到相關(guān)要素的測量范圍，同時，由于測繪工作的干擾，造成成果受限。但把這一新的測繪技術(shù)應(yīng)用到地質(zhì)勘查中，就必須充分了解被測環(huán)境，并從多個方面、全方位進行測繪，以確保測繪工作的有效性。

2.2 定位精確性高

將新的測繪技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)勘查，其精度要高于傳統(tǒng)的測繪方法。如在300m～1500m范圍內(nèi)進行地質(zhì)測量，測量時間超過1小時，誤差控制在1mm以內(nèi)，與傳統(tǒng)測量方法相比，具有明顯的優(yōu)越性。

2.3 操作更加方便

將測繪技術(shù)和信息技術(shù)有機地結(jié)合起來，使工作簡單化。此外，技術(shù)在不斷進步，實用性也在不斷提高。新型測量繪圖技術(shù)融合了多種自動化和智能化技術(shù)，許多重復(fù)性的工作可以通過設(shè)備自動完成，同時也促進了集成開發(fā)的大量工作。實際應(yīng)用表明，該軟件可以對測量繪圖工作進行有效的控制，提高測量工作的精度和效率[2,3]。

2.4 具有較高的觀測效率

隨著科技的進步，新的測量繪圖技術(shù)應(yīng)用到各個領(lǐng)域，尤其是軟件和電子技術(shù)的不斷發(fā)展，相關(guān)的軟件也在不斷完善，這種方法能夠?qū)崿F(xiàn)更復(fù)雜的算法，擴展了相關(guān)的功能，大大提高了實際工作過程中的觀測效果。

3 測繪新技術(shù)的工作原理和優(yōu)勢

3.1 測繪的原理

衛(wèi)星接收機安裝在某一地點后，應(yīng)用新的測繪技術(shù)，衛(wèi)星將繼續(xù)發(fā)送定位信息，計算機將與接收到的信息對接，進行數(shù)據(jù)維護，以獲得接收地點的三維坐標位置。應(yīng)用測繪技術(shù)，把坐標系統(tǒng)分為空間坐標系統(tǒng)和地理坐標系統(tǒng)。實際上，兩個坐標系可以相互轉(zhuǎn)換，根據(jù)定位方法的不同，可將其劃分為相對定位和絕對定位。控制點的具體位置由空間幾何理論確定，即相對定位原理，使測量結(jié)果更為精確。以三顆衛(wèi)星到已知點的距離為依據(jù)，結(jié)合空間幾何原理，計算出點的實際位置。利用相關(guān)數(shù)學(xué)理論，對已知點的縱向?qū)挾取⒏叨刃畔⑦M行分析，確定測點的空間坐標。

3.2 測繪新技術(shù)的優(yōu)勢

新的測繪技術(shù)經(jīng)應(yīng)用，具有很多優(yōu)點。對地勘單位而言，在地質(zhì)變形監(jiān)測中，有效利用這一技術(shù)，不僅可以確定土地權(quán)屬界限，而且可以減少其他工作所需的人力、物力投入，同時也可以利用新的測繪技術(shù)，定期對地質(zhì)構(gòu)造的位置和地基進行觀測。該方法不僅解決了測量精度問題，而且提高了測量工作的靈活性，更好地進行地質(zhì)質(zhì)量控制。相對于傳統(tǒng)的測繪技術(shù)，它具有成本低，速度快，克服了自然氣候、天氣、地形等因素的影響，不需標準規(guī)范，操作簡便等優(yōu)點。

地勘工作的內(nèi)容并非固定不變，測繪的對象和目的是關(guān)鍵。地勘工作的內(nèi)容是否復(fù)雜，工作量是否巨大，還取決于地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜程度和基礎(chǔ)地質(zhì)工作的價值，但地勘工作一般包括以下幾個方面。整體地質(zhì)規(guī)劃主要是指所有受地質(zhì)界限限制的建筑，這些內(nèi)容可供工作人員參考;另一方面，它是二維空間的產(chǎn)物，與鳥瞰圖很相似，但一般的地質(zhì)平面上沒有三維空間。

測繪的地質(zhì)平面圖、二層以上的平面圖;地質(zhì)調(diào)查的內(nèi)容包括地質(zhì)高程、剖面和上下視圖。高程形成的內(nèi)容主要是地質(zhì)測量的豎直圖形，例如地質(zhì)測量中的高或長、柱高或?qū)挕㈨敽竦取５貏莺透叨入m有相似之處，但能反映地質(zhì)構(gòu)造信息，地質(zhì)景觀也與地質(zhì)總平面相似。

圖2 測繪地質(zhì)平面圖

在當前的地質(zhì)勘查工作中，該技術(shù)已達到較高的發(fā)展速度，并向多用途、多模式、多領(lǐng)域發(fā)展。地形圖定位技術(shù)是地圖多方位定位的方法之一，特別是在一些自然環(huán)境復(fù)雜、地質(zhì)條件特殊的地區(qū)，利用虛擬技術(shù)也可以模擬當?shù)氐沫h(huán)境。以三維影像的形式呈現(xiàn)地質(zhì)填圖的全過程和主要填圖項目。例如，在我國礦山工程地質(zhì)勘查中，大量采用了虛擬現(xiàn)實技術(shù)。利用這一技術(shù)，可以進行相應(yīng)的實施規(guī)劃和幫助，在臨時對標和大型公路地質(zhì)勘察中，新測繪技術(shù)的作用也是顯而易見的。總的來說，將計算機技術(shù)與衛(wèi)星定位技術(shù)相結(jié)合，使技術(shù)更加靈活、自動化，從而突破了原有的界限，擴大了測繪工作的范圍。

4 測繪新技術(shù)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用技術(shù)

4.1 RS測繪技術(shù)

RS測繪技術(shù)在過去的幾年里有了很大的發(fā)展，它的主要特點是對遠距離目標的識別和識別，這一技術(shù)在許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。當前，遙感技術(shù)已成為航空領(lǐng)域的一項重要探測技術(shù)，隨著社會的發(fā)展，各種新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，遙感技術(shù)也被積極地融入其中，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集和自動處理。在采集完數(shù)據(jù)后，生成一幅圖像，并對圖像進行自動處理，可以提高清晰度，使其更加清晰。遙感技術(shù)的發(fā)展，對于很多行業(yè)，特別是地質(zhì)調(diào)查行業(yè)，具有非常重要的意義，它的發(fā)展可以有效地提高地質(zhì)調(diào)查的精度和效率。將遙感技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)勘查中，可以在短時間內(nèi)獲得大量數(shù)據(jù)。它能識別各種信息技術(shù)，屏蔽有用信息，自動過濾無用信息，具有抗干擾能力強，適應(yīng)不同地區(qū)、不同環(huán)境，適應(yīng)地質(zhì)調(diào)查工作環(huán)境的特點，是開展地質(zhì)調(diào)查活動的技術(shù)保障。

4.2 GPS測繪技術(shù)

在各種類型的測繪技術(shù)中， GPS監(jiān)視測繪技術(shù)是最常用和應(yīng)用最早的一種，應(yīng)用這種技術(shù)必須以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，與定位技術(shù)相結(jié)合，使用 GPS監(jiān)視測繪技術(shù)可以大大提高監(jiān)視測繪的精度和速度。通過并借助信息技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速傳輸。GPS監(jiān)測制圖所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)精度高，衛(wèi)星定位誤差率低，是我國地質(zhì)勘查中的重要測繪技術(shù)之一。

4.3 聯(lián)合測繪技術(shù)

如使用GPS-RTK測量技術(shù)，對地質(zhì)技術(shù)面的流動進行監(jiān)測，建立、試驗和改造地質(zhì)控制網(wǎng)。此外，在一些小型地質(zhì)勘查項目中，由于填圖與常規(guī)高程存在差異，水準面可采用 GPS結(jié)合重力測量的方法加以細化，以取代水準四等作為高程數(shù)據(jù)。

4.4 攝影測量技術(shù)

近景攝影測量是指對距離小于300米的物體進行處理后，再對其進行尺寸、形狀和幾何位置的測量。

4.5 航空攝影測量技術(shù)

其原理是通過航標者的照相光的交點來確定方位。將照相儀器安裝在空中對地飛行設(shè)備上拍攝真實地理信息圖的過程，目前主要用于地圖實時數(shù)據(jù)更新，全國土壤采集和相應(yīng)數(shù)據(jù)庫建設(shè)，以及生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域和國家測量區(qū)，如建筑、刑事偵查、文物和軍事數(shù)據(jù)采集等。

5 測繪新技術(shù)在地質(zhì)勘查的應(yīng)用內(nèi)容

5.1 外業(yè)測繪

應(yīng)用新的測繪技術(shù)進行測繪時，應(yīng)正確選擇測量點，保證測量結(jié)果的準確性。由于此項測量點對整個測量結(jié)果的精度具有決定性的影響，因此必須做好前期準備，以確保此項技術(shù)的有效應(yīng)用。

5.2 布網(wǎng)

在進行布網(wǎng)的工作中，必須采用連接點或連接線。各地在布網(wǎng)工作中，應(yīng)根據(jù)當?shù)貙嶋H情況，制定合理的布網(wǎng)策略。此外，合理的網(wǎng)絡(luò)布局可以保證系統(tǒng)在工作時間內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)強度，保證系統(tǒng)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，有效地進行測量和存儲，使測量結(jié)果更加精確。

5.3 動態(tài)實時測繪

動態(tài)實時測繪使測繪工作更加動態(tài)、實時、準確，必須采用多種無線傳輸技術(shù)，以確保在測繪系統(tǒng)中合理使用各種設(shè)備，提高測繪工作的精度。把測試結(jié)果發(fā)送到接收端。移動臺站能否接收不同基站發(fā)送的信息，還取決于基站發(fā)送的定位數(shù)據(jù)，二者可以利用各自的觀測數(shù)據(jù)和差異，計算和維護不同臺站的相對位置，生成并存儲三維坐標。

5.4 大地測量控制網(wǎng)點

大地測量控制網(wǎng)點中的測繪新技術(shù)是利用衛(wèi)星定位技術(shù)完成基線網(wǎng)的測量。由于我國地域遼闊，各大地控制網(wǎng)之間的距離可達數(shù)千公里，使用常規(guī)測距工具無法完成有效測距，因此，采用新的測距成圖技術(shù)，既能滿足相應(yīng)測量工作的需要，又能解決上述測量問題，操作方便。

5.5 國土地形地貌測量

采用新的測繪技術(shù)，采用動態(tài)差分方法實時完成國土地形地貌動態(tài)測量，可以準確地確定土地的所有權(quán)，并能進行相應(yīng)的工作，即先接收各測點的數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)傳至計算機進行計算，依靠該系統(tǒng)自動測繪出地形圖。

6 結(jié)語

目前，測繪新技術(shù)相對于傳統(tǒng)測繪技術(shù)，具有精度高、功能多、效率高等優(yōu)點，推動了地質(zhì)勘查領(lǐng)域的測繪革命。該系統(tǒng)既突破了傳統(tǒng)工作的局限，又朝著更加智能化、一體化的方向發(fā)展，具有很好的應(yīng)用前景。測繪新技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)取得了一定的成果，并且在地質(zhì)勘查中有很大的優(yōu)勢，能夠與不斷完善的現(xiàn)代地質(zhì)標準相適應(yīng)，使測量數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差，甚至造成誤差，使測繪工作難以完成。該方法克服了傳統(tǒng)測繪技術(shù)的種種困難，使地質(zhì)勘查工作者倍感輕松。