工程測量中數(shù)字化測繪技術運用分析

陳磊

（阜陽市測繪院有限責任公司）

1 引言

數(shù)字化測繪是系統(tǒng)概念，屬于依托計算機技術完成的高效的測繪手段，是數(shù)字化技術集成的成果，可推動工程測量的發(fā)展。新時期，數(shù)字化測繪不斷完善，其在工程測量中的使用，為項目品質提供了保障。從應用成果來看，數(shù)字技術的應用讓測繪數(shù)據更精確，其智能和自動性更好。數(shù)字化測繪體系中，GIS、GPS 技術的融合是新的趨勢，提高了測繪數(shù)字化能力，成果顯著，夯實了現(xiàn)代工程測量的基礎。

2 數(shù)字化測繪應用價值

現(xiàn)代化技術的發(fā)展引領著工程測量的進步，目前工程測量中所采用的方式逐漸多元化，數(shù)字化測繪備受關注。此技術的應用，可彌補傳統(tǒng)測繪技術的不足，保證大比例尺測圖的質量。傳統(tǒng)工程圖測繪中，需要花費大量時間，測繪工作需要多人的參與配合，顯然無法滿足現(xiàn)代化工程測量的需求。為此，可將數(shù)字化技術引入測量工作中，借此高效完成數(shù)據采集，同時將測繪數(shù)據清晰、直觀展示，使工作更加高效，為工程測量提供重要的技術支撐。

3 數(shù)字化測繪的優(yōu)勢分析

3.1 測圖精度高

數(shù)字化測繪有較高的測圖精度，這是其優(yōu)勢所在。從其技術特點來看，在復雜的工程測量環(huán)境中，采用新型的測繪技術，依托數(shù)字化的手段可確保圖像的清晰度，提高測繪的精準性，借此保障項目安全性。結合現(xiàn)實經驗可知，數(shù)字化測圖技術與工程測量的深度融合，不僅保障了工程圖的質量，同時也提升了測量的工作效率。例如，測量工作中，可積極采用電子速測儀設備，合理縮小測量誤差，將誤差限制在3mm 以內，為后續(xù)工作提供保障。值得強調的是，數(shù)字化生成技術運用復雜，不論是輸入還是輸出，均需依靠編制好的程序，使用計算機來完成[1]。研究表明，合成的報告可達到高精確度的要求。數(shù)字化測繪的失誤率低，傳統(tǒng)工程測量數(shù)據在經過多次轉換后，難免會有誤差，而在新的技術保障下，誤差的概率極低，同時還可突破視距型誤差等問題，可高效提升外業(yè)測量精度，技術應用安全可靠。

3.2 自動化水平高

數(shù)字化測繪技術實踐過程中，除了可以獲得高清的測繪圖外，其自動化程度也非常理想，可保障測量速度和誤差。通過計算機的使用，可強化數(shù)據處理能力，實現(xiàn)數(shù)據的自動處理，提高數(shù)據處理精確度，滿足各種制圖要求。數(shù)字化測繪技術在數(shù)據獲取、整合、分析等操作中優(yōu)勢顯著，與此同時，應用該技術，還可以實現(xiàn)圖示符號選擇自動化[2]。經過對比發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)手繪地形圖難以滿足較高的精度要求，為此需加大力度研究新的數(shù)字化生成圖表技術，高質量降低數(shù)據的損耗，減少人為干擾。實踐證實，采用新的技術后，測繪錯誤率明顯下降。

綜上可以看出，數(shù)字化測繪屬于新的理念，不同于一般測繪手段，現(xiàn)實應用中該技術與傳統(tǒng)測繪的明顯差異，可借助表1體現(xiàn)。

表1 數(shù)字化測繪與傳統(tǒng)測繪技術的差異性

4 數(shù)字化測繪關鍵技術

4.1 圖形數(shù)字化處理

在數(shù)字化測繪技術體系中，包含的技術眾多，其中圖形數(shù)字化處理的優(yōu)勢最突顯。該處理技術可保障測量數(shù)據的可靠，在工程測量中，應用該技術后，可完全自動進行數(shù)據的掃描、傳遞、處理，同時轉換成需要的圖形，為后續(xù)工作提供參考，確保工程的順暢。掃描矢量化在測量階段的使用效果很好，有一定的精準度，可結合工程的實際，降低測量的誤差值。

4.2 地面數(shù)字測圖

地面數(shù)字測圖是新穎的數(shù)字化測繪形式，此項技術的作用是對面積比大的工程實施測量，得到多源地圖（不同比例的），并且對數(shù)據進行分析。通常比例尺大的地圖內容更加清晰和全面，借此可滿足不同作業(yè)的需要，確保工程進展順暢。

4.3 成圖技術

現(xiàn)實應用中，假設工程面積比較小，往往會應用到成圖技術。使用相關的軟件，對工程開展有效建模，在此基礎上保障數(shù)據的可靠性，使其滿足施工需求，夯實工程建設的基礎。成圖技術在應用期間，可借助自動化控制系統(tǒng)，將圖形傳送到電腦中[3]。這樣操作后，人員在使用數(shù)據時可以直觀地分析，借助數(shù)據模型提高相關的工作效率和質量，推動工程測量的發(fā)展。

4.4 GIS信息源的運用

除了上述技術外，GIS 信息源的運用也是數(shù)字化測繪的核心技術?，F(xiàn)階段，信息技術日新月異，技術發(fā)展步伐較快，各種技術漏洞得到修復，計算機技術安全性顯著增強。GIS 技術的應用，可深度優(yōu)化制圖質量，確保制圖的速度，同時科學降低誤差。結合現(xiàn)實可知，GIS信息源的使用，提高了數(shù)據使用便利性，相關數(shù)據可輕松從GIS 數(shù)據庫調取。傳統(tǒng)的數(shù)字化測繪技術存在局限性，主要體現(xiàn)在所得到的數(shù)據不會在應用中與GIS 所獲取的數(shù)據形成關聯(lián)。但現(xiàn)如今，隨著技術的完善，可以有效實現(xiàn)數(shù)據的深層次對接，實現(xiàn)數(shù)字化測繪與GIS的高度關聯(lián)，促使數(shù)字測量技術更成熟，發(fā)揮理想的價值。對比例尺大空間數(shù)據的精準搜集效率更高，該技術可應用到大規(guī)模城市規(guī)劃以及大型公路建設施工中，可為建設規(guī)劃和施工提供必要的保障。

4.5 無人機確定土地面積

1）結合實際，開展測繪的項目調研

繼續(xù)強化《太湖流域管理條例》貫徹落實工作，結合“世界水日”和“中國水周”活動開展專題宣傳培訓，進一步提高流域各?。ㄖ陛犑校?、環(huán)太湖各地政府對條例的認知度和貫徹力；開展配套制度建設，推進落實重點河湖取水總量控制制度，向流域兩省一市下達了太湖、太浦河、望虞河2013年取水計劃；組織開展流域重點地區(qū)取水許可限批管理制度等研究；堅持在規(guī)范中服務、在服務中規(guī)范，進一步加強流域河湖管理，強化涉水項目許可，開展河湖專項執(zhí)法活動和條例貫徹實施情況監(jiān)督檢查，有效規(guī)范涉水建設行為，維護流域水事秩序。

為高質量完成測繪任務，在正式測繪前，須收集數(shù)據，高效完成項目調研，夯實后續(xù)分析工作基礎。

2）項目工程范圍劃定

憑借無人機+遙感的組合技術，發(fā)揮技術集成優(yōu)勢，獲取可靠的數(shù)據，夯實后續(xù)工作的基礎。通過范圍的明確，可進一步分配項目資源，提高工程建設效益。

3）完成上述內容后，制定航空拍攝計劃

從實踐經驗來看，無人機航空攝影優(yōu)勢中除了成像清晰外，還具備高度自動化特點。在實施航拍前，須對參數(shù)提前設定，確保可以清晰成像，提升測繪的有效性，保障測繪工作的進度與質量。

4）數(shù)據處理

最后一步是實施數(shù)據處理，獲得有效數(shù)據后，要借助三維地表模型（重要工具），將數(shù)據合理轉換，生成三維可視化數(shù)據，為等比例尺地形圖的設計提供保障[4]。值得強調的是，實施無人機測繪期間，為強化測繪效果，減少誤差需在核心測繪數(shù)據生成階段，對偏差影像數(shù)據糾正，確保無人機的測繪效果。

5 案例分析

5.1 工程概況

表2 X工程監(jiān)測數(shù)據表

5.2 數(shù)字化測繪應用路徑

5.2.1 測量放樣中的應用

針對X 工程的工況和開展工程測量的復雜性，所以選用了GIS 技術獲取地面信息。第一步，信息采集后，將其內容輸送至計算機，借此便可動態(tài)掌握監(jiān)測工程地面數(shù)據，為隧道施工提供保障。監(jiān)測實際的沉降情況，一旦發(fā)生隱患，要立即啟動應急機制。第二步，運用數(shù)字化測繪技術，在施工系統(tǒng)中建立工程的三維成像，以便多角度獲得工程參數(shù)，完成地質的變形監(jiān)測。第三步，工程中用RS 遙感技術，收集地質的變形數(shù)據，將變形數(shù)據傳送到系統(tǒng)中，在技術保障下生成直觀的三維影像。結合上述內容，不斷調整X工程的施工方案，使施工更加安全。

5.2.2 設計繪圖中的應用

X 工程的設計繪圖中，需要應用到先進的GPS系統(tǒng)，利用其航測成圖的優(yōu)勢。事實表明，應用了GPS技術后，可確保無測繪死角，能夠進行360°的測繪，獲得的測量數(shù)據更全面。利用計算機軟件設備，可獲得清晰的圖像，迅速定位測繪目標，保障項目設計繪圖的質量。同時利用GPS 技術，還可以控制施工中不確定因素，有效提升施工效率。

首先，在設計繪圖中，需借助GPS系統(tǒng)遠程衛(wèi)星操控平臺的優(yōu)勢，對工程進行航拍攝影，多角度拍攝、收集工程周圍的地貌，分析潛在事故隱患。其次，測繪工作要在GIS技術的配合下，搭建數(shù)字化分析模型，為后續(xù)隧道施工提供保障。最后，在航拍過程中，要對工程區(qū)域合理分區(qū)，因本工程是隧道工程，為方便數(shù)字化測繪技術收集隧道工程信息，要在各區(qū)域內設立有效的航拍檢查點。同時對航行高度等進行確定，在技術保障下實現(xiàn)數(shù)字化繪圖。

相較于傳統(tǒng)測量技術，現(xiàn)實中還可采用GPSRTK 這一主流技術作為工程測量的核心技術，其測量精度更有保障，同時實操靈活性也比較高。適用于特殊且施工難度大的工程測繪中。該技術應用期間特殊地段需輔助全站儀，通過合理化方式，繪制出精確的圖像。除此之外，測繪數(shù)據的最終獲得還要通過計算得出高程，規(guī)避施工隱患的發(fā)生，保障X工程質量。GPS測繪技術原理，如圖1所示。

圖1 GPS在工程測量的應用

5.2.3 數(shù)據分析中的應用

X工程測量工作中，因為是隧道工程，所以數(shù)字化測繪技術的使用要考慮諸多的因素，對其進行數(shù)據分析時，要明確地表沉降、水平位移等工程情況，測定其變化速率，如表2 所示。將其與工程數(shù)圖相結合，確保工程測量數(shù)據合理性。

6 結語

綜上所述，在工程測量中要積極應用新的理念，依托數(shù)字化測繪技術，確保工程測量數(shù)值的精準，降低測量的經濟成本，彌補傳統(tǒng)操作不足。