數字化制圖在地質測繪中的應用

喬巍

摘要：隨著社會經濟與科學技術的快速發展，制圖技術也不斷向自動化、智能化、信息化及數字化方向發展。數字化制圖是目前的一種先進制圖技術，其在地質測繪中的推廣和應用極大程度地降低了地質測繪工作難度并且提高了工作效率，有力推進了地質測繪行業快速發展。為此，本文首先對數字化制圖技術進行介紹，隨后主要對數字化制圖技術在地質測繪中的應用進行了探討，旨在促進地質測繪水平的提高。

關鍵詞：數字化制圖技術；地質測繪；技術；應用；分析

測繪技術應用是地質勘查工作中的一項重要工作，傳統地質測繪技術應用中常存在著工作量大、精確度不高及工作效率低等問題，加快推進地質測繪技術發展非常重要。隨著社會經濟與科學技術的快速發展，信息化、數字化、自動化等技術在社會各領域中得到廣泛應用，數字化制圖技術在地質測繪中的應用不僅降低了測繪工作的難度和工作量，而且還在極大程度上提高了工作效率及制圖的精確性與可靠性。

1.數字化制圖技術概述

1.1概念

所謂數字化制圖技術，就是依托計算機等高科技設備裝置進行數字制圖工作的現代化繪圖技術。相對于傳統制圖技術而言，數字化制圖技術不僅能夠在更大程度上提高制圖有效性和精準度，而且在操作和應用方面更為簡單、便捷，在地質測繪等工作發揮了重大作用，有力推進了地質測繪技術的發展。數字化制圖技術在地質測繪工作中應用的實現，主要是通過計算機系統功能進行制圖，在通過將相關信息進行數字化，利用圖形和數學坐標系等技術顯示測繪結果，這樣測繪工作者就能全面而清晰地看到測繪數據信息，發現錯誤還能及時進行修改，從而保證測繪結果的準確性。

1.2特點

數字化制圖技術在地質測繪工作中的應用具有一定的特點。一是具有很大的直觀性，數字化制圖是依托計算機技術的一項應用技術，通過計算機系統及相關信息技術的應用測繪工作人員能夠直觀、形象地看到相關數據信息和測繪結果。二是測繪結果更為精確，相對于傳統人工計算方式而言，運用計算機等現代先進技術進行各項數據的分析和計算，能夠在更大程度上避免人工計算失誤及誤差，從而從根本上保證數據的精準性。三是大大提升了測繪工作的自動化程度，數字化制圖技術在地質測繪中的應用，通過相關軟件使許多工作實現了自動化操作，使得地質測繪工作更為容易，測繪工作能夠以更快速度完成。

1.3重要性

測繪體系具有較強的綜合性與復雜性，而在此領域中一項較為關鍵的便是數據存儲技術。而且隨著計算機科技時代的到來，越來越多的先進技術被運用到了地質測繪當中，所以在一定程度上推動了地質測繪技術功能的發展，基于存儲與傳遞信息技術的發展給地質測繪提供了更多的技術保障。在地質測繪中運用數字化制圖技術可以自動化處理數據，以便于能夠更為科學的管理數據。不僅如此，數字化制圖技術能夠更好地提升圖紙的準確程度，提高測繪工作的可靠性與適用性。在地質測繪中應用數字化制圖技術，可以實現定位的精準性，大大超出了仿真技術能力的范圍。在運用仿真技術過程中，要求采用GIS技術。但是運用數字制圖技術則能夠獨立準確定位地理位置，并且運用單位圖將各種信息準確的進行處理，充分發揮出該項技術的重要作用，有利于地質測繪工作質量的大幅提升。

2.數字化制圖技術在地質測繪中的應用要點

2.1設置信息測量采集點

在開展測繪工作過程中，可以利用信息采集點來全面呈現出地質結構，以確保工作能夠更為科學、規范的進行。在設置信息測量采集點時，具體可由以下幾方面著手：第一，在實施地質測繪時，要求對工程的三維坐標數據進行全面的分析，并建立起與三維坐標相關的立面圖、平面圖等各類圖像。第二，在測量地質結構存在的差異情況下，要求分別分析對應的坐標數據，以確保地質測繪數據的準確性。

2.2數據處理

地質測繪工作涉及的數據信息量巨大，數據處理是傳統測繪方式中的一項難度較大的工作。數據處理進度及質量不僅影響到后續工作的開展，而且直接影響到測繪結果的準確性和可靠性，因此提高測繪數據處理的效率及質量非常重要。數字化制圖技術在地質測繪中的應用，配合其他技術的應用，將測繪到的相關數據錄入計算機系統后，就可以實現對點、線、面圖元數據的矢量化加工處理，大大提高了測繪數據處理的速度和準確度。

2.3數據存儲

在進行地質測繪工作中能夠應用ArcGIS平臺，利用關系型數據庫的方式來管理地質測繪的有關信息，在ArcGIS中的產品為ArcSDE，現已把ArcSDE在原有的ArcGIS產品線中整合入了ArcGISServer。空間數據庫主要是由ArcSDE和后端數據庫服務器構成。在多種關系型數據庫管理系統中，ArcSDE是一個位于關系型數據庫與ArcGIS其他軟件產品間的數據服務器，其主要是負責對地理信息進行管理的高級空間數據服務器。其是由geodatabase（空間數據庫）應用程序操縱geodatabase的一個通道，同時可以在關系庫中讓geodatabase精準表達。

2.4圖形加工處理和輸入

圖形處理也是地質測繪工作的一項環節，主要在對圖形進行矢量化處理的基礎上利用制圖軟件完成圖形的編輯，形成一個匯總圖庫。隨著計算機、信息技術等應用技術的快速發展，目前數據化制圖軟件的功能已非常完善和強大，完全實現了對各種圖形的快速自如編輯和調整。數字化圖形處理中也會不可避免地存在一些誤差，這主要是由于在數據采集和錄入中存在差錯造成的，這些差錯的存在最終會導致圖形比例等存在一定誤差，從而影響圖形加工處理的精確度。圖形加工完成后就是輸出環節，地質測繪中的圖形輸出主要包括圖形和相關數據輸出，具體就是把編輯好的電子化圖紙通過計算機等現代化設備傳送至需要的設備中，并以實物圖紙的形式展現出來。

2.5 GIS平臺設計

在整體管理系統中，一個重要的基礎就是能夠有效地管理、顯示、操作、更新、建模、分析以及維護基礎地理數據、地理單元網格數據、遙感影像數據、災情疫情數據以及圖層單元數據等地理空間數據。地理信息系統主要是利用GIS平臺軟件，與地質測繪實際工作需求相結合來定制研發所得。利用現代化的GIS技術，可以形象、直觀地將圖層單元以及地質測繪信息顯示在電子地圖上。

2.6建立數字化模型

在地質測繪中GIS技術發揮了非常重要的作用，其能夠將各類空間數據采集下來，同時能夠自由輸入數據至計算機系統當中，利用計算機來管理輸入的數據，進而構成地質測繪模型，為技術人員對地質勘查過程中遇到的突發問題進行有效的解決提供便利。在具體應用環節中通常采取的是GIS的表面模型法，運用此方法來搜集與模型建設相關的全部信息，如點的特征、屬性以及坐標等，最終在管理系統中應用數字化制圖技術將地表模型建立起來。通常可以采用連線形成網狀面的方式將地質資源的實際分布以及地質情況具體、高效的反映出來。結合GIS建立模型過程能夠發現，想要建設數字化模型，便需要全面收集原始資料以及數據，同時需要確保原始資料以及信息的完整與真實，以確保地質勘查的需求得到滿足。

2.7數字化制圖技術方法應用

數字化制圖技術在地質測繪中的應用有著顯著優勢，但是其優勢的體現在很大程度上受應用輸入形式的限制，如果輸入方式不恰當，那么數字化制圖技術的作用和優勢就難以發揮。對于數字化制圖技術輸入方式，主要有以下幾種：（1）智能化矢量掃描輸入。不管是理論層面還是實踐層面，該種方法都體現出很大的可靠性，而其可靠性主要體現在對誤差的控制方面。該輸入方式通過利用計算機技術可以將所得數據與原始數據進行對比，然后根據兩者間誤差實現高層次校正，從而提高數據準確性和精確性。這種方式有效彌補了傳統地質測繪技術不足，在促進地質測繪技術發展方面具有重要意義。（2）數字化儀輸入方式。這種輸入方式通過人工輔助操作，能夠以移動游標的方式進行數據跟蹤，并將數字信息轉化為有效的圖形信息，因此其最大的優點就是能夠保障采集階段數據的準確性和有效性。（3）人工跟蹤矢量化輸入法。該方法在圖形編輯系統中運用鼠標追蹤形式通過人工操作方式將柵格圖像有效轉化為矢量數據，同時通過對存在誤差進行編輯和糾正而達到高效繪圖的目的。相對于其他輸入方式而言，人工跟蹤矢量化輸入法具有獲得數據準確度高、操作簡單便捷等特點，因此是目前在地質測繪工作中應用最為廣泛的一種方法。其實不同輸入方法各有優缺點，在實際應用中應結合工作情況及要求，科學合理、綜合運用各種方法，以在最大程度上提高地質測繪工作效率和質量。

3.數字化制圖技術在地質測繪中的具體應用

3.1在土地地形測量中的應用

土地和地形測量是地質測量的具體工作，如果測量經費有限，且測量單位時間較緊，這種情況下數字測量技術就可充分發揮優勢。在原有土地地形基礎上，運用數字測圖技術開展測量工作，通過利用計算機、數字化軟件及數字化儀器等先進設備，可以在短時間內獲得數字化數據，從而保證土地測量工作高效開展。在實際測量工作中，測量人員通常使用掃描矢量化方法與手持跟蹤數字化方法開展土地測量工作，但兩種方法都可能存在一定數據誤差，這種情況下可通過數字測量手段來提高土地測量工作效率。另外，通過對地形圖進行數據化處理，在完成數字測圖工作后再選取土地中突出坐標點進行測量，將得出的數據與數字測圖內容進行對比，根據誤差情況對數據進行修補或調整，這樣可有效提高數字測圖精確度，并快速完成土地測量任務。

3.2利用全站儀進行碎部點測量

碎部點測量是地質測繪工作中的難點，在運用全站儀進行測量時常存在人為因素而導致準備起始方向出現偏差的情況，這不僅影響碎部點坐標的準確性，也影響后期成圖準確性。另外，在具體地質測繪工作中，全站儀記錄的點號與繪圖人員所繪制的點號間也經常存在偏差，而對于偏差的檢查與更新是需要一定時間的，這樣就會影響測繪整體進度。因此，為提高全站儀測量準確性和效率，在具體測繪時應對全站儀進行對中和整平處理，輸入坐標后利用全站儀測量后視點坐標，然后再通過后視點坐標測量值與輸入值的對比來檢驗點位的正確性。通過對照準備起始方向與視線內明顯目標進行確定，在記錄好方位角數據的基礎上每隔一段時間對方位角讀書進行反復測量，就可以掌握全站儀偏差情況，從而保證全站儀方向的準確性。

3.3數字攝影技術

隨著數字化地質測繪技術的快速發展，數字攝影技術也得到廣泛而重要應用。數字攝影技術在實際地質測繪工作應用中，主要是通過利用空中數字攝影機開展地質測繪區拍攝，并使用專業土地測量軟件建立起地面數字測量數據模型，這樣就可以快速得到相關數字測圖內容。測繪人員運用數字攝影技術完成數據采集后，就可以在室內完成后續測繪相關工作，不受天氣氣候影響，有效提高了測繪工作效率和質量。另外，通過利用數字攝影技術，可以快速將土地地形地貌特征轉化為圖形信息，不僅精確度高，而且測量成本也較低，因此在大面積等測量工程中有突出應用優勢。隨著科學技術的快速發展，數字攝影技術也將得到進一步的推廣應用，以更加充分地發揮優勢推動地質測量測繪工作快速發展。

4.在地質測繪工作中應用數字化制圖技術所需注意事項

雖然數字化制圖技術具有非常強大的功能，但是對于技術有著較高的要求，同時對于使用條件要求也較為嚴苛。數字化制圖要求必須使用準確、可靠以及真實的原始數據，并且通過處理原始數據獲得一個系統的數字模型。不僅如此，數字化制圖技術通常需采取表面模型法來構建模型，所以務必要采取點測繪法來采集數據，當點測繪數據完整后便可建設地表模型。在此模型中，兩點成線，兩線確定一個面，點、線、面逐步遞進，從而完整的呈現出地質表面。

5.結論

總而言之，在地質測繪中，數字化制圖技術有著其他測繪技術所不具備的優勢，其不但能夠大大提升測繪效率，確保測繪工作的需求得到滿足，并且還能有效確保其數據的準確性，具有非常廣闊的發展前景。因此有關工作人員應當掌握數字化制圖技術在地質測繪中的應用要點，同時還需注意其應用的相關事項，并且在具體實踐過程中積極提升自身的知識儲備，熟練掌握數字化制圖技術，切實將該項技術的作用充分發揮出來，進而更好地推動我國地質測繪工作的健康、長久的發展。

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