測(cè)繪新技術(shù)在地質(zhì)工程測(cè)量中的應(yīng)用

【摘要】本文通過對(duì)測(cè)繪新技術(shù)的分類、特點(diǎn)及地理信息系統(tǒng)建設(shè)的主要方式進(jìn)行詳細(xì)介紹，表現(xiàn)出測(cè)繪新技術(shù)的特有優(yōu)勢(shì)，尤其是將測(cè)繪新技術(shù)應(yīng)用于水文地質(zhì)等特殊地質(zhì)中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，繼而介紹出測(cè)繪新技術(shù)在地質(zhì)工程測(cè)量中的應(yīng)用，其具有良好的發(fā)展前景。

【關(guān)鍵詞】測(cè)繪新技術(shù)，地質(zhì)測(cè)繪工程，測(cè)量，應(yīng)用

1.測(cè)繪新技術(shù)

1.1測(cè)繪新技術(shù)的分類

1.1.1工程測(cè)繪數(shù)字化技術(shù)

傳統(tǒng)測(cè)繪方式大多依賴傳統(tǒng)機(jī)械測(cè)繪工具，往往精度不高且效率較低，而如今測(cè)繪技術(shù)已逐漸向工具現(xiàn)代化、儀器先進(jìn)化轉(zhuǎn)變。工程測(cè)繪數(shù)字化技術(shù)主要利用的儀器是PC機(jī)，即通過儀器直接把當(dāng)?shù)匦枰獪y(cè)量的地質(zhì)數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)模擬的方式呈現(xiàn)在屏幕上。這種工程技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)之一就是工具便捷，便于攜帶，適用于交通不便的偏遠(yuǎn)地區(qū)，因其所需設(shè)備少，僅需一臺(tái)PC機(jī)和一臺(tái)計(jì)算機(jī)。除此之外，可節(jié)約測(cè)繪成本。

1.1.2地質(zhì)勘查工程測(cè)量技術(shù)

此種測(cè)量技術(shù)主要是針對(duì)測(cè)量地的地質(zhì)條件等所需信息的室外勘察以及室內(nèi)檢測(cè)，是對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)特點(diǎn)以及地質(zhì)條件等進(jìn)行檢測(cè)。內(nèi)容主要涵蓋首先收集勘察地的圖像、地理特質(zhì)、地貌等數(shù)據(jù)信息，然后針對(duì)這些所需信息進(jìn)行地質(zhì)測(cè)繪和勘探，最終匯總成地質(zhì)勘探報(bào)告等步驟。

1.1.3地理信息技術(shù)

地理信息技術(shù)是近幾年隨著相關(guān)地質(zhì)測(cè)繪學(xué)科知識(shí)的成熟化及測(cè)繪專業(yè)儀器的現(xiàn)代化和系統(tǒng)化衍生出來的一門新興科學(xué)測(cè)繪技術(shù)。經(jīng)過幾年的不斷發(fā)展與完善，已成為測(cè)繪技術(shù)中最重要的輔助手段之一。之所以在勘探過程中有重要作用，在于其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)所在。其一，該技術(shù)能夠?qū)z測(cè)到的數(shù)據(jù)、分析過程、圖像集合成一體通過屏幕輸出；其二，其具有獨(dú)特的預(yù)測(cè)匯報(bào)，提供相關(guān)輔助信息等功能，為勘察人員的數(shù)據(jù)分析減輕難度。

1.1.4地圖數(shù)字化技術(shù)

在進(jìn)行地質(zhì)測(cè)繪工作時(shí)，其中的重要環(huán)節(jié)之一就是對(duì)從地質(zhì)地貌、地形特點(diǎn)、地表巖層特征等一些列信息進(jìn)行數(shù)字化，將各種方式呈現(xiàn)出的信息通過一些列處理計(jì)算以及轉(zhuǎn)化將其通過數(shù)字信息輸出。而這在傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)之中大多需要依靠人力完成，不僅消耗人力物力，效率低下而導(dǎo)致拖長整個(gè)工程周期，而且增加由于人為計(jì)算能力限制而出現(xiàn)的數(shù)據(jù)失準(zhǔn)幾率。而地圖數(shù)字化技術(shù)的出現(xiàn)解決了這一難題，其利用數(shù)字化儀與計(jì)算機(jī)的連接，可直接將相關(guān)數(shù)據(jù)整理、綜合成數(shù)字地圖輸出。通過次技術(shù)可保證數(shù)據(jù)得以高效處理，且輸出的數(shù)字地圖對(duì)于相關(guān)技術(shù)人員來說更易于分析，提高效率的同時(shí)降低了人為操作難度。

1.2測(cè)繪新技術(shù)的特點(diǎn)

1.2.1自動(dòng)化程度高

從上文介紹的專業(yè)測(cè)繪技術(shù)手段中不難看出，要想高效地完成測(cè)繪工作，獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，必須依賴現(xiàn)代化的專業(yè)技術(shù)儀器。應(yīng)用儀器與計(jì)算機(jī)模擬的結(jié)合，提高了工程的自動(dòng)化程度，也為得到的測(cè)繪結(jié)果提高了質(zhì)量。

1.2.2制圖精度高

隨著近幾年測(cè)繪技術(shù)水平的提升，一方面專業(yè)人才的數(shù)量提升，其具備的專業(yè)知識(shí)水平也在逐漸升高，這從人為角度提高了所得測(cè)繪數(shù)據(jù)結(jié)果的質(zhì)量，減少失誤，提高了準(zhǔn)確性；另一方面，隨著相關(guān)專業(yè)技術(shù)儀器的廣泛使用，大量數(shù)據(jù)開始應(yīng)用儀器測(cè)量獲得，減少由于外界因素給人為測(cè)量帶來的干擾，后續(xù)的數(shù)據(jù)處理工作和制圖工作也多由技術(shù)儀器和計(jì)算機(jī)完成，提高所得圖像的精度。

1.2.3操作方便精簡

工程測(cè)繪技術(shù)的進(jìn)步之一在于現(xiàn)代儀器的廣泛應(yīng)用，首先在測(cè)繪過程中多用專業(yè)測(cè)繪儀器而非人為測(cè)量，大大降低由于客觀條件限制造成的人為測(cè)量難度，提高便捷性；其次在后續(xù)的數(shù)據(jù)處理工作和制圖過程中，也多借鑒相關(guān)儀器和現(xiàn)代技術(shù)與計(jì)算機(jī)模擬程序的結(jié)合，使數(shù)據(jù)等信息的處理少用人力，在制圖過程中較多利用相關(guān)制圖程序，使輸出圖像信息更為精準(zhǔn)，同時(shí)減少人為操作難度。

2.測(cè)量新技術(shù)在水文測(cè)量中的應(yīng)用

對(duì)于水文地質(zhì)來說，水文地質(zhì)的形成受到多個(gè)因素的影響，有的是由于突發(fā)災(zāi)害，例如洪水形成的水文地質(zhì)，一方面是由于地理環(huán)境形成的水文地質(zhì)，在這種特殊的地質(zhì)中，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際特點(diǎn)運(yùn)用不同的測(cè)量技術(shù)，達(dá)到事半功倍的測(cè)量效果。

2.1GPS技術(shù)的運(yùn)用

2.1.1防洪搶險(xiǎn)中的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

在抗洪搶險(xiǎn)作業(yè)中，所謂監(jiān)測(cè)即為通過探測(cè)儀器偵測(cè)水下情況，再通過分析數(shù)據(jù)得到比例放大的水下地形圖。傳統(tǒng)方式監(jiān)測(cè)方式由于技術(shù)落后、監(jiān)測(cè)效率低下、處理數(shù)據(jù)分析圖像時(shí)間長等原因無法做到對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，而應(yīng)用測(cè)量新技術(shù)GPS系統(tǒng)進(jìn)行水下數(shù)據(jù)收集，再加之一系列成套數(shù)據(jù)處理軟件，可以快速實(shí)現(xiàn)圖像成型及放大，做到現(xiàn)場(chǎng)成像，提供給搶險(xiǎn)人員，及時(shí)分析受災(zāi)情況做出詳盡監(jiān)測(cè)報(bào)告。同時(shí)通過GPS系統(tǒng)可以將水下河床高度變化、岸堤變化以及沖擊部分破損程度給出準(zhǔn)確數(shù)據(jù)信息，搶險(xiǎn)部門可以對(duì)險(xiǎn)情有準(zhǔn)確的了解，便于及時(shí)采取相應(yīng)手段對(duì)抗災(zāi)情，減小損失。

2.1.2河流湖泊地形偵測(cè)

針對(duì)河流，要求下流干流部分五年內(nèi)進(jìn)行一次水下地形偵測(cè)，而降水量過多或過低時(shí)需要就情況加之監(jiān)測(cè)次數(shù)。運(yùn)用傳統(tǒng)偵測(cè)手段，完成重點(diǎn)河流流段一次長流水道水下地形測(cè)量分別需要外測(cè)2年，內(nèi)測(cè)分析數(shù)據(jù)形成圖像半年到一年，如果加之測(cè)量新技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)時(shí)監(jiān)控水下情況，只需半年的時(shí)間便可形成水下河道地形圖像，效率大大提高，增強(qiáng)了水道監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性。針對(duì)湖泊而言，利用GPS技術(shù)進(jìn)行水下地形監(jiān)測(cè)，不超過一年便可完成監(jiān)測(cè)以及數(shù)據(jù)分析成像等工作，準(zhǔn)確有效地為相關(guān)部門提供可靠的數(shù)據(jù)支持，為湖泊的規(guī)劃管理提供依據(jù)。

2.1.3 應(yīng)用于水流量監(jiān)測(cè)

對(duì)于水流量的監(jiān)測(cè)，常規(guī)方法為基線輻射桿六分儀夾角定位法，僅靠船只的游動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與定位，為此監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性難以保證，同時(shí)監(jiān)測(cè)視距過長、視線不清同時(shí)影響監(jiān)測(cè)結(jié)果。利用GPS監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以保持監(jiān)測(cè)的不間斷進(jìn)行，同時(shí)保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。三峽工程在截流期間便使用GPS監(jiān)測(cè)系統(tǒng)完成了對(duì)地形監(jiān)測(cè)以及水流量監(jiān)測(cè)。

2.2遙感測(cè)繪新技術(shù)的應(yīng)用

在工程測(cè)繪技術(shù)中，遙感技術(shù)（也成RS技術(shù)）已經(jīng)在近幾年得到普及，其中具有高分辨率的遙感衛(wèi)星成為這一技術(shù)得以有效發(fā)揮作用的重要輔助工具之一。通過衛(wèi)星可以大面積觀測(cè)并獲取到某一位置的一系列相關(guān)地理信息，為工程測(cè)繪技術(shù)提供極大的技術(shù)支持。此外，遙感技術(shù)的重要優(yōu)勢(shì)之一還在于其可以高效率、高精度地獲取各種比例尺寸的數(shù)字地圖，可根據(jù)工程需要選取大、中、小比例，更加便捷。再有，遙感技術(shù)也具有效率高，精度準(zhǔn)等特點(diǎn)，若有工程測(cè)繪需要較為頻繁的更新數(shù)字地圖或者需要較多種比例尺的遙感影像，則遙感技術(shù)便可發(fā)揮其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，大大提高效率和準(zhǔn)確性。

3.結(jié)論

工程測(cè)繪技術(shù)在我國工程技術(shù)中占有非常重要的技術(shù)地位，只有保證測(cè)繪技術(shù)的準(zhǔn)確性和先進(jìn)性，國家的其他工程性工作才得以順利進(jìn)行。近幾年工程測(cè)繪技術(shù)在我國取得飛速進(jìn)步，在測(cè)繪技術(shù)的精度和效率問題上也取得顯著成效。與此同時(shí)，隨著測(cè)繪技術(shù)和相關(guān)儀器的發(fā)展，對(duì)我國相關(guān)測(cè)繪技術(shù)者的專業(yè)素養(yǎng)要求也越來越高，只有加大對(duì)專業(yè)人才的培養(yǎng)力度，并適時(shí)更新掌握的專業(yè)技能，國家的測(cè)繪水平才會(huì)取得長足發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李建松.地理信息系統(tǒng)原理[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2008.7.

[2]張建軍.GPS工程測(cè)量技術(shù)應(yīng)用分析[J].測(cè)繪周刊，2008，7.

[3]陳俊勇，胡建國.GPS技術(shù)的新進(jìn)展[J].測(cè)繪工程，1996.

作者簡介

劉偉明（1981—），男，河北唐山人，水文工程地質(zhì)助理工程師，本科學(xué)歷，主要從事工程地質(zhì)勘察工作。

鄭培（1981—），女，河北唐山人，測(cè)繪助理工程師，本科學(xué)歷，主要從事測(cè)繪工作。