數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

王東明 胡振明

摘 要：隨著工程測量領(lǐng)域的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的測量已經(jīng)無法滿足測量信息的需求，而數(shù)字化測繪技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不僅能夠有效的提升測量的效率，且可對測量信息進(jìn)行全面的收集，從而為相關(guān)的測量和分析工作提供更多的可參考依據(jù)。本文對數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化測繪技術(shù)；工程測量；3S技術(shù)

數(shù)字化測繪技術(shù)在現(xiàn)代的工程測量中具有非常重要的作用，能夠解決傳統(tǒng)測量中遇到的很多難題，從而使工程測量獲得更大的進(jìn)步，進(jìn)入到新的發(fā)展階段。數(shù)字化測繪技術(shù)主要是指基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用數(shù)字化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)測繪工作中的自動(dòng)坐標(biāo)計(jì)算、數(shù)據(jù)記錄以及分析等內(nèi)容，從而形成全面、完整、高效、規(guī)范、準(zhǔn)確率高的地圖的成圖手段。

1.數(shù)字化測繪技術(shù)特點(diǎn)

1.1測圖精度高

測量數(shù)據(jù)作為電子數(shù)據(jù)格式可自動(dòng)傳輸、記錄、存儲(chǔ)、處理和成圖，在全過程中，原始數(shù)據(jù)的精度毫無損失，不存在傳統(tǒng)測圖中的視距誤差、方向誤差、展點(diǎn)誤差，很好地反映了外業(yè)測量的高精度，獲得與儀器測量同精度的高精度的測量成果。采用數(shù)字測圖技術(shù)在距離300m內(nèi)時(shí)測定地物點(diǎn)誤差約為+2mm，測定地形點(diǎn)高差約為±18mm。

1.2自動(dòng)化程度高

數(shù)字測圖出錯(cuò)的概率小，能自動(dòng)提取坐標(biāo)、距離、方位和面積等。數(shù)字測圖是經(jīng)過計(jì)算機(jī)軟件自動(dòng)計(jì)算、自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)連接、自動(dòng)調(diào)用圖式符號(hào)等自動(dòng)處理，自動(dòng)繪出精確、規(guī)范、美觀的數(shù)字地形圖。

1.3便于圖形編輯

數(shù)字化測圖的成果是分層存放，不受圖面負(fù)載量的限制，從而便于成果的加工利用，采用地面數(shù)字測圖能克服大比例尺自紙測圖連續(xù)更新實(shí)地房屋的改建擴(kuò)建、變更地籍或房產(chǎn)時(shí)，只須輸入有關(guān)的信息，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理就能方便地做到更新和修改，可以始終保持圖面整體的可靠性和現(xiàn)時(shí)性。

1.4 GIS建庫的重要信息源

在城市規(guī)劃、國土地籍測量的大比例尺空間數(shù)據(jù)獲取方面，數(shù)字化測繪技術(shù)進(jìn)行野外實(shí)地測量的地位依舊是不可動(dòng)搖的，仍舊是建立專業(yè)數(shù)據(jù)庫和基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)GIS的重要數(shù)據(jù)源。隨著GIS地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，數(shù)字測圖日益成為重要的數(shù)據(jù)來源，許多數(shù)字測圖的后期工程都要求建立GIS數(shù)據(jù)庫。雖然目前對數(shù)字測圖系統(tǒng)所提供的電子數(shù)據(jù)與GIS數(shù)據(jù)間的無縫接軌尚無完美解決方案，仍需對數(shù)字化測繪理念作更深入的研究與開發(fā)。

1.5圖形屬性信息豐富

數(shù)字測圖時(shí)所采集的圖形信息，它包括點(diǎn)的定位信息、連接信息和屬性信息，易于檢索。進(jìn)行數(shù)字測圖時(shí)不僅要測定地形點(diǎn)的位置坐標(biāo)），還要知道所測點(diǎn)的屬性，當(dāng)場記下該測點(diǎn)的編碼和連接信息，顯示成圖時(shí)，利用測圖系統(tǒng)中的圖式符號(hào)庫，只要知道編碼，就可從庫中調(diào)出與該編碼對應(yīng)的圖式符號(hào)成圖。

2數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

2.1數(shù)字化繪圖

數(shù)字化繪圖時(shí)測繪周期縮短，勞動(dòng)強(qiáng)度降低，而且數(shù)字化信息更易于存儲(chǔ)和保管，能夠有效的保證圖像的質(zhì)量和地形圖的實(shí)用性。通過應(yīng)用數(shù)字化測繪技術(shù)，依托于現(xiàn)有地形測量圖，能夠獲得同一地點(diǎn)的各種比例的地形圖。在工程測量過程中，在測繪大比例尺地形圖及工程圖時(shí)具有較大的難度，同時(shí)也是工程測量的工作重點(diǎn)所在。所獲得的地形圖中，比例較小的地形圖所包含的信息較為詳細(xì)，能夠更好的滿足不同工作的需要。而且利用數(shù)字化測繪技術(shù)成圖過程中，由于是自動(dòng)化繪圖，實(shí)現(xiàn)了繪圖的高精度，不會(huì)有人為誤差存在，不僅工作精度提升，而且減化了外業(yè)作業(yè)流程，實(shí)現(xiàn)了測繪工作效率的提升和測量成本的節(jié)約。

2.2數(shù)字化處理原圖

具體實(shí)施過程中通常會(huì)采用手持跟蹤數(shù)字化、掃描矢量化和GPS數(shù)據(jù)輸入等三種處理方法。在采用手扶跟蹤數(shù)字化方法時(shí)，需要利用到計(jì)算機(jī)、數(shù)字化儀及相關(guān)軟件，但這種方法是產(chǎn)生較早的一種數(shù)字輸入方法，輸入過程中不僅速度較慢，而且勞動(dòng)強(qiáng)度較大。在掃描矢量化處理過程中，需要利用到掃描儀來對圖像進(jìn)行掃描輸入，并通過矢量跟蹤來對實(shí)體的空間位置進(jìn)行準(zhǔn)確確定。當(dāng)前掃描儀越來越普及，且矢量化軟件不斷更新升級(jí)，這也有效的提高掃描矢量化方法的自動(dòng)化程度，在輸入過程中具有省時(shí)和高效性特點(diǎn)。在GPS輸入方法，需要利用GPS工具來對地球表面圖形精確位置進(jìn)行確定，利用GPS測量所得到的是三維空間位置數(shù)字，所以不需轉(zhuǎn)換即可直接將其輸入數(shù)據(jù)庫。在當(dāng)前GPS輸入方法主要以RTK技術(shù)為主，這是基于GPS技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，能夠?qū)崟r(shí)提供流動(dòng)站指定坐標(biāo)系中三維定位結(jié)果，且能夠達(dá)到厘米級(jí)精度。在利用這種測量方法進(jìn)行測量時(shí)，不需進(jìn)行各級(jí)控制網(wǎng)的布置，依靠一定數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)控制點(diǎn)即能夠?qū)崿F(xiàn)對圖根控制點(diǎn)、界址點(diǎn)、地形點(diǎn)和地物點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)和快速測量。在野外利用測圖軟件即可以一次生成電子地圖，并依據(jù)已有的數(shù)據(jù)成果能夠快速進(jìn)行施工放樣。在當(dāng)前工程測量中，數(shù)字掃描矢量方法應(yīng)用較多，特別是在大比例尺地形圖中應(yīng)用掃描矢量化軟件能夠?qū)崿F(xiàn)信息的自動(dòng)提取，在對地圖進(jìn)行數(shù)字化處理時(shí)有效的保證了高效性、便捷性和保真性。利用數(shù)字化來對原有地圖進(jìn)行處理多用于GIS系統(tǒng)構(gòu)建過程中，針對原始地圖的實(shí)際情況，當(dāng)其現(xiàn)勢性、精度和比例尺與具體要求相符時(shí)，數(shù)字化處理工作可以利用數(shù)字化儀來進(jìn)行。

2.3航測數(shù)字成圖

在外業(yè)工作的基礎(chǔ)上，構(gòu)建內(nèi)業(yè)地面模型，再根據(jù)繪圖軟件完成對模型的量測工作，從而獲得數(shù)字地形圖。目前，國內(nèi)一些地區(qū)已成功采用數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)進(jìn)行測繪，使該測量技術(shù)逐漸得到推廣應(yīng)用。該測量技術(shù)特別適合在城市與大測區(qū)的大面積成圖方面的應(yīng)用，它能將外業(yè)測量轉(zhuǎn)移到室內(nèi)完成，并具有精度高、成圖迅速、成本小等優(yōu)勢。在工程測量過程中，當(dāng)需要對較大區(qū)域范圍進(jìn)行測量時(shí)，地面影像采集通常會(huì)利用航空攝影機(jī)來完成。

2.4地籍測量

在當(dāng)前地籍測量中數(shù)字化測繪技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，為地籍測量工作中土地面積、位置、屬性和用途等信息的準(zhǔn)確性提供了重要保障，且對完善土地管理信息系統(tǒng)的相關(guān)信息奠定了良好基礎(chǔ)。當(dāng)前我國加大了城鎮(zhèn)化建設(shè)的力度，在城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快的新形勢下，全國范圍內(nèi)都開展了城鎮(zhèn)地籍測量工作，從而更精準(zhǔn)的掌握城鎮(zhèn)土地信息的實(shí)際情況。

2.5數(shù)字地球

測繪人員在開展工程測量工作時(shí)，可利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)查閱相關(guān)的空間信息，再對信息進(jìn)行相關(guān)處理后得到完整、多樣的信息源。客戶再利用信息高速公路便能獲得測繪信息。數(shù)字地球是指利用計(jì)算機(jī)將很多重要的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展要素重新整合，實(shí)現(xiàn)對地理坐標(biāo)的構(gòu)筑統(tǒng)一，建立起統(tǒng)一的框架體系，同時(shí)存儲(chǔ)重要的社會(huì)信息。客戶可利用通信網(wǎng)絡(luò)訪問到所需的相關(guān)信息，獲得所需數(shù)據(jù)。數(shù)字地球?qū)儆谝粋€(gè)全新而龐大的系統(tǒng)工程，具有極高的科技含量，內(nèi)容種類豐富，綜合性較強(qiáng)。因此，它不可能僅依靠一個(gè)部門單獨(dú)作業(yè)便可完成的。它需要多個(gè)相關(guān)部門共同協(xié)調(diào)、配合才能完成，比如，空間技術(shù)、信息科學(xué)、地球科學(xué)或其他應(yīng)用部門等。

3.結(jié)束語

隨著3S技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字化測繪技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中其優(yōu)勢更為顯著，將數(shù)字化測繪技術(shù)引入到工程測量中進(jìn)行應(yīng)用，加快推動(dòng)了工程測量數(shù)字化的發(fā)展，為測繪單位整體實(shí)力和經(jīng)濟(jì)效益的提升起到了重要的作用，可有效的提高工程測量的質(zhì)量和水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]張紅姝.數(shù)字化測繪技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（28）：295-295.

作者簡介：

1.王東明（1982年10月）男，漢族，大學(xué)本科，工程師，從事工程測量工作。

2.胡振明（1965年08月）男，漢族，大學(xué)專科，工程師，從事工程測量工作。