數字化測繪技術在工程測量中的應用分析

摘 ?要：隨著現代信息技術的發展，數字化測繪技術得到迅猛發展，數字化測繪技術又是工程測量順利開展的重要保障。在工程測量中應用數字化測繪技術，能夠降低實際測量工作的難度，解決一些難以通過人工方式完成的測量工作，提高測繪工程測量的精準度，為工程建設提供強有力的數據支持。本文結合我國數字化測繪技術的實際情況，對工程測量中數字化測繪技術的應用進行了探討，希望可以為同行提供參考借鑒價值。

關鍵詞：數字化測繪;工程測量;GPS;GIS

中圖分類號：P231.5 ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）14-0026-03

Application and Analysis of Digital Surveying and Mapping Technology in

Engineering Surveying

YANG Ruihua

（Kunming Railway Construction Company of China Railway No.8 Engineering Group Co.，Ltd.，Kunming ?650200，China）

Abstract：With the development of science and technology，digital surveying and mapping technology has been rapidly developed，which is an important guarantee for the smooth development of engineering surveying. The application of digital surveying and mapping technology in engineering surveying can reduce the difficulty of actual surveying work，solve some surveying work which is difficult to accomplish by manual way，improve the accuracy of surveying and mapping engineering surveying，and provide strong data support for engineering construction. Based on the actual situation of digital surveying and mapping technology in China，this paper discusses the application of digital surveying and mapping technology in engineering surveying，hoping to provide reference value for colleagues.

Keywords：digital surveying and mapping;engineering surveying;GPS;GIS

1 ?數字化測繪技術簡介

數字化測繪技術的應用主要涉及測繪技術以及數字化技術兩方面內容，對于這兩個方面的基本內容來說，當前應用到的具體手段還是比較多的，比如說全球定位系統GPS、地理信息技術GIS、遙感技術RS、數字化技術、網絡化技術以及計算機技術等都是比較普遍的一些技術手段。這些具體的技術手段也就成為數字化測繪技術的基本組成部分，其有效應用為不斷提升數字化測繪技術的應用效果和價值奠定了堅實的基礎。基于這些專業的技術手段的應用來說，相關的3S技術等主要就是為了獲取相應的測繪信息，而其他的一些數字化技術手段則主要是為了盡可能地提升其數據分析處理和成圖的效率和準確性，并且在后續的具體應用過程中也能夠發揮出一定的積極作用。實際上常規技術和數字化測繪技術是相互依存和相互補充的，且會保持很長一段時間，而并不是說數字化測繪技術的發展會使常規測繪技術被人們忽視。以數字化為中心的數字處理系統能使工程測量向著智能化方向發展，同時再加上網絡技術及測量儀器的發展，使得數字測繪技術的應用更加廣泛。

2 ?數字化測繪技術在工程測量中的優勢

2.1 ?自動化控制

在測量的過程中，數字化測繪技術具有良好的自動化性能，計算機技術的運用讓智能化控制逐漸得以實踐，可對工程中的數據和信息進行自動識別和計算，為后期制圖提供準確、重要的參考數據，避免傳統測量技術帶來的誤差，影響工程施工的順利開展。在一定程度上也提升了數據的計算精度，在相當大的程度上控制了繪圖工作的困難度。一旦計算數據中出現符號及圖標的時候，僅需點擊鼠標，選擇所需的東西即可，實踐操作非常方便。在一項工程測量的過程中，利用計算機設備可作為數字化測繪技術傳輸和信息數據分析、統計的重要媒介工具。

2.2 ?準確性高

數字化測繪技術可利用相應的軟件，對工程中的數據和信息進行全面儲存、整理、歸檔等操作，這樣可在解決工程問題的同時，儲備一定的參考數據，對工程成本及施工進度的控制起到了重要的調控作用。數字化測繪技術可利用相應的技術形式，對工程中的實際情況進行了解和掌控，掌握實際工程開展的狀態，這也充分地展現出測量數據和信息的準確性。同時，工程施工一般處于露天的狀態，利用數字化測繪技術可有效提升數據的精準度，避免出現誤差。自動化的測繪也可在一定程度上控制不同環節中存在的問題，并及時給予一定的糾正，科學有效地完成相關的測繪工作。

2.3 ?清晰、直觀性能好

在數字化測繪技術應用的過程中，可針對工程中所含有的環節，以及所處的地理位置，展開相應的測量工作。在利用數字化測繪技術測量的過程中，可將測量的結果變得更加清晰、直觀。另外，利用數字化測繪技術可對工程中所含有的信息和數據，進行相應的繪制，構建出工程施工模型，以此充分展現出數字化測繪技術在工程測量中的優勢。

3 ?工程測量中數字化測繪技術的應用

3.1 ?GIS測繪技術的應用

GIS（地理信息系統）技術主要應用在地理勘測領域中，目前我國基本已建立了50000個基礎GIS地理信息庫，充分地應用在我國的地籍管理、交通規劃以及國防規劃等領域，為項目的具體實施提供了基礎數據保障。GIS技術的應用可實現對地理信息的全面收集、整理及處理，GIS技術所具備的運算、分析、顯示及描述等系統功能可更好地展現出相應的地理空間分布信息數據，其所具備的功能可進一步地提高在工程測量中的信息收集度。且在GIS技術的支持下，可有效地提高工程測量效率，采用GIS技術可對空間地理信息進行矢量分析，因此也可以以圖像的形式將地面空間信息展現出來，其所具備的圖形繪制功能可進一步提高工程測量信息的利用率。同時在GIS技術的支持下還可有效地對工程測量中的各類數據進行分析及提取，提高對信息資源的利用率，進一步加強工程測量數據的開發及利用。工程測量中GIS技術將收集到地理信息錄入表格型數據庫中，并將表格型數據以地理圖形的方式呈現，顯示地理結果，以便于測量人員對建設現場地形地貌進行操作與分析，其涉及范圍除了地形地貌外，還包括極為詳細的街區地圖、人口環境、運輸線路等內容。數據獲取技術包括全站儀測量、GPS測量、數字攝影測量等方式，并應用計算機對地理空間信息進行實時更新，以保證獲取到的數據的真實性和準確性。

3.2 ?GPS定位技術的應用

GPS就是全球定位系統，在實際應用中可為工程測量提供精準的定位信息，因此其衛星定位系統可在實際的測量活動中不受時間及空間的限制來獲取相應的地理坐標點。GPS定位技術主要借助導航衛星進行測繪信息的傳遞，GPS定位技術的操作過程非常簡單，能對地理環境進行實時監控以及測量。導航衛星測繪數據有兩種形態，其一是靜態測量，能測量地形的角度、距離及水準等信息;其二是動態測量，由兩臺以上接收器觀察空間變化形態，根據觀測數據的差異性測算出空間變化坐標、平差及變形數據等。在GPS技術的應用中還可有效地減少工程測量的環節，GPS技術為工程測量提供的定位信息可有效減少測繪活動內容，且其定位精準度較高，尤其是在現今GPS-RTK技術的應用下，其定位精準度可達到厘米級。而這種具備了全天候的定位特征的技術可更好地為工程測量提供動態數據，并且在測繪活動中使樁位放樣更加準確，使相關的測量活動不受條件的限制，有效地提升了工程測量的質量及效率。現階段，我國的GPS技術應用范圍也很廣泛，主要應用在工程監測、變形控制中，另外還有比較重要的一點是其還能協助土地管理局建立精密的監測控制網。

3.3 ?RS遙感技術的應用

目前在工程測量中RS技術的應用可通過接收地理電磁波信息來更好地獲取相關的地理基礎信息，并且可通過對這些信息進行收集、傳輸及處理，來實現對觀測對象的遠距離的測繪及識別，其在實際應用中具備了綜合性的技術特征，因此可更好地在工程測量中獲取相關的地理變化信息，而其所獲取的信息數據可為圖像繪制提供更為全面的信息數據。遙感技術用的是光學測量原理，可見光能掃描空間形態，衛星能把這些掃描數據傳送到信息系統中，然后把數據信息轉變成實景圖片。通常RS遙感技術可分成兩種應用形式：其一，衛星遙感技術，其掃描范圍相對比較廣，圖像的分辨率比較低，在大面積環境監測中應用價值比較高;其二，航空衛星技術，該技術得到的地理信息針對性更強，因為航空器能在特定位置進行監測，能多角度地搜尋地理信息。與此同時，應用數字信息技術繪圖，按比例建立地理信息模型，能減少野外實地測量次數，進而降低工作強度和測量成本。遙感技術在工程測量運用的過程中，可對工程所在位置的地下水，進行相應的勘測，主要包括：地下水的變化、位置等，這樣在工程施工時可減少一些不必要的麻煩。同時，遙感技術在工程測量運用的過程中，對工程開展的位置選擇也起到了一定的輔助作用，通過進行數據勘測、數據采集、分析、儲存等工作，掌握了重要的勘測和數據信息，可避免一些不必要的風險發生，保證了工程中各個方面的工作的順利開展。通常RS遙感技術在城市的綜合規劃建設以及國家土地規劃等方面的應用價值比較高。在測量環境比較復雜的地區，RS遙感技術可完成“宏觀”實地勘察，應用成像技術及數據編輯技術等完成這種復雜情況下的監測工作。

4 ?數字化測繪技術在工程測量中的運用

4.1 ?在工程測量數據采集中的運用

在外業數據采集方面，應用數字化測繪技術可為工作人員提供多種測量和采集數據的方法。利用該技術，可在野外實現碎部點測繪成圖，同時也可借助計算機編輯代替手工繪圖。比如在工作區域環境較為艱難，并且該區域缺少水電支持的情況下，工作人員就應該盡量使用測量設備與便攜機開展工作。使用該技術，工作人員可根據工作區域的實際情況進行測量設備的選擇。在開展實際工作之前，工作人員需要進行測站點的檢查，并且根據實際情況進行地形地貌圖的手繪，然后進行地質數據的標識。在采集數據的過程中，工作人員需要進行數字代碼的準確記憶，且在數據采集完成后進行所有數據的備份，然后將數據交由專人處理。

4.2 ?在工程測量數據處理中的運用

在處理內業數據的過程中，可使用數字化測繪技術簡化工程測量工作，并且幫助工作人員實現數據的準確分析和整合。首先，利用該技術，工作人員可將之前采集到的原始數據進行單元區分，從而為數據的后續處理打下良好的基礎。其次，利用編輯器，工作人員可將數據信息轉化成CAD格式的圖樣。同時，工作人員也能夠將原有的MAP格式轉化成線和點的格式，從而為圖樣的繪制提供便利。在此基礎上，根據數據采集情況，工作人員可利用數字化測繪技術完成圖中相應屬性和符號的標注，從而得到具有一定實際價值的測量圖紙。最后，利用數字化測繪技術，工作人員可將圖紙錄入到數據庫中，從而為圖紙的后期查詢和使用提供便利。

4.3 ?在工程測量繪圖作業中的運用

地面數字測圖在工程測量應用的過程中，主要是通過利用相應的流程，對工程空間的數據進行全面的采集、儲存、圖形繪制、圖像輸出等，這樣有效的時間統一、集中的工程模式，能夠避免工程測量數據產生不必要的誤差。該項技術主要針對面積相對較大的工程，并且在數據分析、提取等方面的準確度也相對較高。同時，一方面，在工程繪圖的過程中，利用數字化測繪技術可將原圖掃描下來，然后根據實際測量的地物和地表信息對原圖信息進行綜合分析。在此基礎上，通過對原圖中不合理的地方進行修正，就能夠使數字化測繪的精度得到提高。另一方面，一些地圖測繪工程有著較高的精度要求，使用實時地面數字的方法進行測圖，則能夠使這種要求得到滿足。通過將常規測量手段與地面數字測圖技術結合起來，能夠將測繪誤差控制在5cm以內，繼而使地物臨近控制點和關鍵地物的測量結果的精度得到保證。此外，在工程測量中，也可利用數字攝影機的攝錄功能獲得相應的數字影像，然后利用航測軟件和數字化測繪技術進行配套數字模型的建立。在此基礎上，就可利用數字化測繪軟件進行數字地圖的測繪，從而使地形圖具有較高的精度。

4.4 ?工程測量中成圖技術的運用

利用相應的軟件對工程展開相應的建模工作，以此保證各項測量數據滿足工程施工的需求，若是一項工程的面積相對較小，這樣便可利用成圖技術展開工程測量工作。同時，成圖技術在工程測量的運用的過程中，利用自動化控制技術生成數據、圖形，并且傳輸到計算機中，進行分析時，系統可提供一個清晰、直觀的數據模型，從而在一定程度上提升了工程測量工作的效率。另外，在工程測量時，成圖技術以計算機作為重要的媒介，可對工程測量中所發生的問題，進行相應的分析和整理，以數據圖像的形式提供給人員參考，這樣工作人員在解決方案時，可獲取準確、詳細的參考資料，避免不必要的安全事故發生。

4.5 ?在數字地球測繪工作中的運用

使用數字化測繪技術，則能夠幫助工程測量人員以計算機技術為依托，實現對空間信息的數字化測繪，并且順利完成相關信息的分析和處理。工程測繪工作人員夠獲取有效的信息源，從而為數字地球的構建提供足夠的數據支持。在工程測量工作中，可利用數字地球將社會和經濟發展等多方面的信息加載到統一地理坐標框架中，然后利用數字的形式進行數據信息的存儲。如用戶需要進行某一信息的查詢，就可利用網絡進行該體系的訪問，從而獲得相應的數據信息。就目前來看，數字地球的構建需要有科學技術的支持，需要地球科學、信息科學和空間技術等多個部門的協調和配合，而工程測繪是其中的關鍵環節，數字地球中的信息獲取都需要依靠實際測繪。

4.6 ?圖形數字化處理

數字化測繪技術中圖形數字化處理技術，主要指是以計算機作為重要的處理工具，對工程中的數據和信息，進行相應的掃描、傳輸、處理、分析等工作，并且利用相關的軟件從眾多的數據和圖像中，獲取工程施工中有用的圖形，在最大程度上保證工程施工各環節的順利開展。另外，由于工程測量圖像的不同，所選用的技術形式也有著很大程度上的不同，其技術形式主要包括：掃描矢量化、手扶跟蹤數字化等。同時，掃描矢量化在測量的過程中，具有良好的穩定性，可有效提升數據的準確度;該項技術針對測量中存在偏差的數據，可根據工程的實際情況進行更改，從而保證測量的數據與工程的實際情況相符，避免存在不必要的誤差。

5 ?結 ?論

隨著科學技術的發展，數字化測繪技術有了很大的進步，然而工程測量工作是一個非常嚴謹的工作，數字化測繪工程技術在保證可靠、精準的前提下，廣大測繪工作者要結合現代科學技術，不斷地改進設計方法，提升測量工程的質量和施工效率。還要積極引進先進技術和先進設備，并且正確地處理好新技術引進、應用投入、工作質量三者之間的關系，這樣在實際的測量工程工作中，才能最大限度地提高測量工作效率，從而提升企業的市場競爭力。

參考文獻：

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作者簡介：楊瑞華（1986.11-），男，漢族，云南楚雄人，本科，工程師，研究方向：工程測量、測繪技術工作。