淺析數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

潘征

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四O二隊(duì) 湖南長沙 410000）

淺析數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

潘征

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四O二隊(duì) 湖南長沙 410000）

隨著工程測(cè)量要求的不斷提高，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在工程測(cè)量作業(yè)中。本文主要結(jié)合筆者多年工作經(jīng)驗(yàn)，闡述了數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用。

數(shù)字化；測(cè)繪；工程；測(cè)量；全站儀

引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和測(cè)繪技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)無法滿足工程測(cè)量的要求，工程測(cè)量對(duì)測(cè)繪產(chǎn)品提出了更高的要求。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與測(cè)繪技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用使得測(cè)繪作業(yè)效率更高，測(cè)繪成果變得信息化。

1 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析

全站儀的廣泛使用，微機(jī)軟、硬件技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)地形測(cè)繪的自動(dòng)化，逐漸發(fā)展到數(shù)字化測(cè)繪。數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)（Digital Surveying and Mapping System是以計(jì)算機(jī)為核心，以全站性電子速測(cè)儀、GPS、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量?jī)x、數(shù)字化儀等為數(shù)據(jù)采集工具，在外接輸入、輸出設(shè)備軟、硬件的支持下，對(duì)地形的數(shù)字空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、輸入、成圖、繪圖、輸出、管理的測(cè)繪系統(tǒng)。

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)與傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)相比，具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：①數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)可以通過在計(jì)算機(jī)上的模擬，對(duì)地形的真實(shí)情況進(jìn)行直觀的反映，使得測(cè)繪成果更加的明顯，能夠?qū)ΜF(xiàn)實(shí)的地貌特征進(jìn)行生動(dòng)的體現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)的只有符號(hào)、線條和數(shù)字的測(cè)繪成果；②數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)使用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，這樣就可以更加便捷的進(jìn)行數(shù)字化測(cè)繪成果的存儲(chǔ)、管理和維護(hù)，并且能夠快速的查找需要區(qū)域的圖形或者其他需要的信息。與此同時(shí)，能夠方便并且快捷的對(duì)圖形或者其他信息進(jìn)行局部更新，對(duì)圖形信息的現(xiàn)狀進(jìn)行隨時(shí)的保持；③數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)可以根據(jù)不同用戶的不同要求，對(duì)圖形中的要素進(jìn)行不同的組合，從而得到用戶需要的不同用途的專題圖。此外，還你呢掛鉤對(duì)圖形進(jìn)行比較隨意的拼接、變換比例尺，使得一份數(shù)字化測(cè)繪成果具有更加廣泛的用途；④數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用，可以使得測(cè)繪作業(yè)更加的方便和邊界。只需要計(jì)算機(jī)上進(jìn)行各種設(shè)計(jì)，那么就能夠比較方便的進(jìn)行多種方案的設(shè)計(jì)及相互之間的比較。此外，還能夠十分準(zhǔn)確的對(duì)各種要素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、匯總、疊加和分析；⑤運(yùn)用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)使得測(cè)繪精度得到了較大的提高；⑥運(yùn)用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)能夠比較方便的測(cè)繪信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，通過計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)，信息的傳統(tǒng)更加的方便。

2 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的具體應(yīng)用

2.1 原圖數(shù)字化

如果在工程測(cè)量中需要使用數(shù)字地形圖，但是卻受到時(shí)間和經(jīng)費(fèi)的限制，那么就可以采用原圖數(shù)字化方式。原圖數(shù)字化技術(shù)可以對(duì)已有的地形圖進(jìn)行最大程度的利用，只要與計(jì)算機(jī)、數(shù)字化儀、繪圖儀等進(jìn)行有效的配合，就能夠快捷的完成數(shù)字化成果。

2.2 地面數(shù)字測(cè)圖

地面數(shù)字測(cè)圖是在無法找到符合規(guī)定的大比例尺地圖的情況選擇使用的，地面數(shù)字測(cè)圖技術(shù)也被稱為內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測(cè)圖，現(xiàn)今我國的各大測(cè)繪企業(yè)都在積極的應(yīng)用這一技術(shù)。通過這一技術(shù)所獲取的數(shù)字地圖有較高的精度，若使用的方式科學(xué)，則能夠?qū)⒏浇刂泣c(diǎn)的精度保持在5cm內(nèi)。

2.3 原圖數(shù)字化處理

設(shè)立各類型的GIS系統(tǒng)時(shí)，要對(duì)原有的地圖開展數(shù)字化處理，還要確保其勢(shì)性、精度以及比例尺都符合規(guī)定，還要使用數(shù)字化儀開展數(shù)字化處理工作。現(xiàn)今，使用頻率較高的有手扶跟蹤數(shù)字化和掃描矢量化、GPS數(shù)據(jù)輸入三種方法，手扶跟蹤數(shù)字化需要的儀器為計(jì)算機(jī)，數(shù)字化儀及相關(guān)軟件，是很傳統(tǒng)的數(shù)字化輸入方式，但其工作效率較低且工作量非常大。掃描矢量化就是借助掃描儀來輸入掃描圖像，并借助矢量跟蹤來得到實(shí)體的空間位置。現(xiàn)今，掃描儀的應(yīng)用范圍越來越廣，矢量化軟件的更新速度也越來越快，各項(xiàng)工作的自動(dòng)化水平也不斷的提高，因此，這一技術(shù)有著效率高、精度高的顯著優(yōu)勢(shì)。

3 案例分析

某工程測(cè)圖采用的方法為地面數(shù)字測(cè)圖，本測(cè)區(qū)地形圖測(cè)繪使用RTK和全站儀相配合來進(jìn)行數(shù)字化采集，在內(nèi)業(yè)計(jì)算機(jī)上采用采用南方CASS7.0版地形地籍測(cè)成圖系統(tǒng)，本系統(tǒng)基于AutoCAD2004平臺(tái)，圖式運(yùn)用規(guī)范、圖形美觀；具備GIS國標(biāo)屬性代碼，可拓展性強(qiáng)。CASS系統(tǒng)為數(shù)字測(cè)圖提供了多種成圖方法：簡(jiǎn)編碼自動(dòng)成圖法，引導(dǎo)文件自動(dòng)成圖法，測(cè)點(diǎn)點(diǎn)號(hào)定位成圖法，屏幕坐標(biāo)定位成圖法和電子平板測(cè)圖法等。在上述方法中，除電子平板測(cè)圖法外，其余均為測(cè)記式成圖法。即把野外采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在電子手簿或全站儀的內(nèi)存中，同時(shí)繪制草圖，回到室內(nèi)后再將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)內(nèi)，對(duì)照草圖完成各種繪制編輯工作，最后形成地形圖。其中，引導(dǎo)文件自動(dòng)成圖法、測(cè)站點(diǎn)點(diǎn)號(hào)定位成圖法、屏幕坐標(biāo)定位成圖法適用于無碼作業(yè)。本次地形測(cè)量使用多種方法相結(jié)合的成圖法。在地形測(cè)量中，利用RTK打點(diǎn)點(diǎn)位必須準(zhǔn)確到位，凡是涉及到地形變化的地方必須打點(diǎn)，坎上、坎下、坡頂、坡底、上下拐角處，水涯線。地物必須測(cè)全、測(cè)準(zhǔn)，橋面、橋梁頂板、橋底必須打點(diǎn)，并且要準(zhǔn)確。還有涉及到走等高線的地方，打點(diǎn)要多，能夠形象表示出該處地貌。其他地方打點(diǎn)也要密集一點(diǎn)，規(guī)定15m打一個(gè)地物點(diǎn)或者高程點(diǎn)，無論地物是否直線或者地面平坦。

3.1 野外數(shù)據(jù)采集

各種建筑物按地物和地面相交時(shí)幾何圖形作為該建筑物的范圍線，即以建筑物墻基礎(chǔ)外角為準(zhǔn)。對(duì)于施工區(qū)域地物以當(dāng)時(shí)建設(shè)現(xiàn)狀為準(zhǔn)。本測(cè)區(qū)內(nèi)的旱地均注記植被符號(hào)；自由圖邊在作業(yè)時(shí)測(cè)出圖外5mm。其它內(nèi)容和取舍原則嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)書規(guī)定。

3.2 成圖規(guī)格、圖幅分幅及分幅整飾

（1）圖幅規(guī)格：地形圖規(guī)格為50cm×50cm正方形分幅，1：500圖幅分幅按縱橫坐標(biāo)整250m坐標(biāo)線劃分。圖幅編號(hào)按圖廓西南角坐標(biāo)值編號(hào)，X坐標(biāo)在前，Y坐標(biāo)在后，中間以短線連接；圖名采用該幅圖中較大單位名稱或地理名稱，無單位名稱未注圖名。

（2）圖幅分幅：數(shù)字化測(cè)圖按組分區(qū)塊作業(yè)，整飾完成后調(diào)入一臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行區(qū)塊接邊，接邊平面位移較差不大于圖上0.5mm，高程較差不大于0.2m，接邊誤差平均配賦。編輯完成后依據(jù)理論坐標(biāo)切分圖幅，圖幅間嚴(yán)密接合。

3.3 縱橫斷面測(cè)量

橫縱斷面方面：打點(diǎn)必須到位，充分能夠表示出該斷面上的起伏變化特征。橫斷面必須垂直于道路，打點(diǎn)時(shí)注意定好參照物，要走成直線，小的地物變化（例如小的坑或者小段的土壟）不要考慮，要考慮全局特征。橫斷面要從基點(diǎn)開測(cè)，測(cè)到要求的長度為止，或者測(cè)到能表示出該斷面的詳細(xì)特征面貌。縱斷面要考慮起點(diǎn)，按照要求從什么位置開始測(cè)量，到什么位置停止測(cè)量，必須看清看懂到位，和橫斷面交叉時(shí)的測(cè)量點(diǎn)必須利用上，縱斷面經(jīng)過閘涵和橋梁及主要道路時(shí)，更加要詳細(xì)打點(diǎn)記錄，并且在說明中詳細(xì)記載點(diǎn)的位置。

3.4 管線測(cè)量

在進(jìn)行管線測(cè)量時(shí)，應(yīng)當(dāng)仔細(xì)區(qū)分每個(gè)地下管線的歸屬和功能，對(duì)于管線的管徑、埋深、性質(zhì)必須嚴(yán)格測(cè)量和區(qū)分記載。在測(cè)量電力線等級(jí)凈空時(shí)，根據(jù)電桿上的標(biāo)示值來登記該電力線的等級(jí)，凈空測(cè)量可利用全站儀中的懸高測(cè)量模式來測(cè)量出該電力線的凈空高度。

針對(duì)不同的情況可以采用不同的測(cè)量方式，總之，根據(jù)各種規(guī)范的要求會(huì)測(cè)繪出合格的測(cè)量成果。

4 結(jié)語

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，誰字畫測(cè)繪技術(shù)因?yàn)榫哂袛?shù)據(jù)采集快、測(cè)圖精度高、利用率高以及產(chǎn)品使用和維護(hù)方便等特點(diǎn)被廣泛的運(yùn)用在工程測(cè)量作業(yè)中。它能夠更方便傳輸、處理、共享的數(shù)字信息，通過控制圖形圖層數(shù)據(jù)將用戶所需專用信息輸出來，即數(shù)字地形圖，為信息時(shí)代地理信息的發(fā)揮產(chǎn)生積極的影響。隨著數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的不斷發(fā)展，測(cè)繪技術(shù)人員需要不斷的加強(qiáng)自身專業(yè)技術(shù)的學(xué)習(xí)，并且隨著GPS、GIS等技術(shù)的運(yùn)用，數(shù)字化測(cè)繪水平將會(huì)得到不斷的提高，不斷的促進(jìn)測(cè)繪行業(yè)的發(fā)展。

[1]李木子.淺析數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)及其在工程測(cè)量中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2010（08）：56～57.

[2]孟兆虎，李月寶.論數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在地籍圖測(cè)量中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010（14）：39～41.

[3]孫娜，任愛華.淺談?dòng)?jì)算機(jī)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2012（17）：29～30.

[4]周玉宏，顧芒.省級(jí)基礎(chǔ)測(cè)繪地形圖數(shù)據(jù)內(nèi)外業(yè)一體化技術(shù)方法探討[A].第十三屆華東六省一市測(cè)繪學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C].2011（03）：65～ 66.

TB22

A

1004-7344（2016）15-0166-02

2016-4-8

潘征（1986-），男，助理工程師，本科，主要從事工程測(cè)繪等工作。