地理測繪中的三維CAD技術

李雪梅

摘 ?要：隨著城鎮化建設的不斷推進，人們對地理測繪工作的重視程度不斷提升，科學合理的地理測繪工作，可以為城市規劃提供精準的數據信息。為了保證地理測繪工作的質量，需要我們選擇適合技術，三維CAD技術地理測繪中已經有了不短的應用時間，取得了不小的成果。三維CAD技術的應用可以有效提高地理測繪的質量，不但可以提升測繪數據精準度，還可以提升工作效率。本文對該技術的優勢和存在的問題進行研究，提出合理措施和意見。

關鍵詞：地理測繪;三維CAD技術;優勢;問題;方案

隨著時代的發展和科技水平的提高，計算機技術已經成為各個領域發展進步的關鍵技術，將計算機技術應用到地理測繪工作中，可以有效提高測繪的效率和質量，為城市土地規劃提供精準數據，推動我國土地規劃工作的發展進步。傳統的測繪技術已經無法滿足現代的測繪需求，應用三維CAD技術是時代發展必然趨勢。雖然現階段三維CAD技術的應用還存在一些問題，但是通過我們的不斷改進和完善，終究可以形成成熟的應用體系。

1 三維CAD技術在地質學中的優勢

三維CAD技術不只在地理測繪中進行應用，在很多領域中都有著廣泛的應用，特別是在工業制造領域，已經形成了比較成熟的應用體系。本文對該技術的主要優勢進行了研究分析，主要有以下幾點：

1.1 錯誤發生概率降低

土地資源的利用和規劃對城市的發展進步起到直接的影響，受到國家和人民的廣泛關注，為了保證土地資源規劃的科學合理性，首先需要為規劃工作提供精確的測繪信息，通過三維CAD技術的合理應用，可以為土地資源規劃工作提供準確的測繪數據，有效促進我國土地資源規劃工作的發展進步。在實際的測繪工作中，細微的失誤都會對測繪質量產生較大的影響，造成測繪精準度的大幅度下降，為了保證測繪數據的精確性，首先要避免發生測量失誤的情況發生。三維CAD技術的應用可以有效降低失誤概率，該技術在實際的應用過程中，可以通過計算機的分析和計算，可以快速找到繪圖過程中出現的失誤，進行合理的改進和完善，將測繪過程中出現的誤差降到合理的范圍內，滿足土地資源規劃的測繪需求。

1.2 測繪精準度的提高

土地測繪過程中，需要進行大量數據的采集和計算，通過數據的計算進行繪圖工作。通過三維CAD技術的合理應用，可以使用計算機軟件實現上述步驟，大幅度增加了測繪的精準度。在得到測繪圖紙以后，通過計算機的使用，也可以進行圖紙的修改工作，按照測繪工作的實際需求進行改變。在得到測繪圖之后，還可以進行圖紙的分析計算，找出圖紙中存在的問題，進行改進和完善，不斷提升測繪數據的精準度，為土地資源規劃工作提供最精準的測繪信息。

1.3 測繪效率的提高

圖紙的繪制工作比較復雜，需要大量的計算和分析工作，通過該技術的合理運用，可以使用計算機軟件進行上述工作，不斷提升了繪圖的精準度，還提高了繪圖的速度，還可以快速得到需要的測繪圖紙。通過三維CAD技術進行繪圖工作，可以大幅度減少工作任務量，將工作人員從繁重的工作中解放出來，使測繪人員具有更多的時間進行其他測繪工作，進一步提升了測繪的工作效率。三維CAD技術還有一個主要的優勢，就是可以將測繪區域進行3D圖形的建立，可以讓測繪人員更加直觀的進行該區域的觀察和分析，提升了測繪工作的質量。

2 三維CAD在地質學應用中存在的問題及解決方案

雖然三維CAD技術在地里測繪中取得了不小的成就，但是根據實際調查研究發現，該技術的實行過程中還存在不少的問題和不足，制約了該技術的發展和進步，需要我們進行解決分析，才能將三維CAD技術作用真正的發揮出來。我國很多地區的測繪工作，缺少相應的人力物力支持，無法滿足三維CAD技術的應用條件，主要有設備的缺乏和測繪人員素質水平的不足，需要國家對土地測繪進行重視，投入更多的資金，才能促進我國測繪工程的發展與進步。很多地區還在使用二維測量的方法，不但降低了測繪的精準度，還限制了測繪人員能力的提升。為了對上述問題進行合理的解決，本文進行問題的分析，和解決方案的制定，下面進行具體的研究分析。

2.1 2+1維測繪技術的阻礙

2+1維測量體系：二維確定目標的平面位置，一維確定目標的高程。2+1維測繪技術經過幾百年的發展，已經達到了相當完善的程度，現存的地理測繪資料基本都是以2+1維的形式存在，如果將這些資料轉化為三維資料，將是一項無比龐大的工程。因此，三維CAD測繪技術普及必須克服2+1維測繪技術的阻礙。從2+1維系統進入到三維系統，坐標維數沒有增加，其復雜性卻大大增加。2+1維空間僅僅只是鳥瞰空間，而三維空間需要全方位的表達目標。在傳統的2+1維地理測繪中，橋墩主軸線是鉛垂線，路面的橫斷面的水平線。

2.2 深化三維CAD應用難

目前，國內大部分地質勘查單位都是采用二三維CAD混用模式，在三維CAD中進行地理測量，圖樣還是在原來的二維CAD中進行，存檔文件依舊采用二維圖檔。由于通過三維CAD直接生成的地理圖樣并不符合相應的標準和規范，工程師還需要對二維圖進行修改和完善，而且不同的測量和繪圖軟件與三維CAD之間還存在兼容性問題，直接導致使用三維CAD軟件后，測繪效率反而受到影響，工作效率下降。為了避免以上問題，必須做到以下幾點：第一，在進行三維建模時應該工作的規范化，三維測繪不要用簡單的體素特征堆砌，必須采用相關特征建模，在測繪完成的三維模型文件中不要保留無關、冗余的幾何元素，嚴格按圖層分類管理進行不同幾何類型元素的操作;第二，3D應用推廣的思路要清晰，要從現有的地理測繪資料入手進行修改結合新的地區地理測繪和典型復雜地質條件地理測繪等方面，對于不同類型的地理測繪，采用不同的思路。

2.3 建模難度大

地質構造主要由于斷層、褶皺等復雜的地質體幾何形態的影響，三維地質體的建模一直是三維地質數學經濟模型建立中的一個難點。查閱相關資料可知，三維CAD數模導入虛擬測量環境軟件，可對地理環境進行測量規劃、測頭選擇、碰撞修正等，交互式生成測量路徑，并進行虛擬測量機測量仿真。經過驗證的虛擬測量路徑，生成DMIS格式的三坐標自動測量程序，傳遞給三坐標測量機，并提供數據格式，形成中性文件，包括檢測規程和檢測結果兩部分，實現了測量結果與CAD數模的比對。

3 結束語

三維CAD技術的合理應用，一方面提升了測繪的質量和工作效率，另一方面減少了測繪的工作任務量和誤差，是一項具有良好應用前景和價值的技術。雖然該技術的應用優勢眾多，但在實際的推廣和使用的過程中，還是存在很多阻礙，本文首先該技術的應用優勢進行研究分析，接下來對三維CAD技術存在的問題進行了具體分析研究，提出了相應的解決方案，希望可以為三維CAD技術今后的發展提供一定參考，促進我國土地資源規劃工作的發展進步。

參考文獻

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