地質工程測量中數字化測量技術的運用探討

劉常福

摘要：在科學不斷發展的背景下我國地質工程測量技術獲得了迅速的發展，尤其是數字化測量技術的發展，極大的推動了我國地質工程測量的發展。通過應用數字化測量技術，有效地降低了地質工程測量的工作量，改善了測量人員的工作環境，并且極大的提高了測量的精度和效率，未來數字化測量技術在地質工程中會有更加廣泛的應用。本文對數字化測量技術的特點進行了介紹，并且探討了其在地質工程測量中的應用。

Abstract： Under the background of continuous development of science， China's geological engineering survey technology has developed rapidly， especially the development of digital survey technology， which has greatly promoted the development of China's geological engineering survey. Through the application of digital measurement technology， the workload of geological engineering surveys is effectively reduced， the working environment of surveyors is improved， and the accuracy and efficiency of surveys are greatly improved. In the future， digital surveying technologies will be more widely used in geological engineering application. This paper introduces the characteristics of digital measurement technology and discusses its application in geological engineering survey.

關鍵詞：地質工程;測量;數字化測量技術

Key words： geological engineering;surveying;digital surveying technology

中圖分類號：P623 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）06-0288-02

0 ?引言

在地質工程開展過程中，精確的測量工作具有重要的作用，然而受到設備和技術條件的限制，在以前的地質工程中，經常會出一些重要數據準確度不高的情況，給工程的開展造成困擾。隨著技術的發展，數字化測量技術和設備被應用到地質測量工程中，可以對相關數據進行更加準確的測量，解決實際工作中存在的技術難題。通過應用數字化的測量技術來進行實際的測繪和勘探工作，可以準確的獲得所測量地區的地質信息，并為其它相關工作提供準確的信息支持，提高測量工作的效率。

1 ?數字化測量常用的技術手段

1.1 地圖數字化技術

地圖數字化技術具有多方面的優點，在地質工程測量中具有廣泛的應用。在工程測量工作中，應用傳統的測量技術，受到技術水平的限制，不能夠實現比例尺較大的地圖的輸入，而在地圖數字化技術出現之后，應用這一技術可以輕易的解決這一問題，采用掃描矢量化儀器和手扶式跟蹤自動化，可以非常方便的實現大比例尺地圖的輸入。在當前的技術條件下，利用掃描儀器可以快速、準確的將地圖信息進行數字化處理。在GIS系統中，對地圖進行數字化處理也是重要的工作內容，而且需要應用比較多的時間，因此測量單位需要保證數字化處理的工作效率。

1.2 數字化成圖技術

數字化成圖技術在地質工程測量中有著重要的應用，不僅可以將測區的實際情況展現出來，而且具有較高的精確度。在傳統的地質工程測量工作中，野外測量是一件非常重要的工作，為了繪制工程圖和大比例尺地圖，通常都需要進行野外測量來獲取數據，這項工作面臨的困難比較多，面臨的條件也十分艱苦，需要較長的測量周期，而且有時還不能夠滿足用戶的需求。通過應用數字化成圖技術，則能夠簡化這一工作流程，并且還可以提高測量的質量和精度。應用數字化成圖技術，能夠有效的降低測量工作的勞動強度，同時能夠實現測量數據的方便、準確存儲。在當前的技術條件下，數字化成圖技術主要有兩種模式，分別是電子平板模式和內外業一體化模式，其中內外業一體化模式具有廣泛的應用，在實際的測量工作中需要應用到全站儀、電子手簿等設備，不僅可以簡單方便的完成測量工作，而且具有非常高的精度。

2 ?數字化測量技術的主要特點

相較于傳統的測量方法，數字化測量技術具有非常多的優點，不僅操作更加簡單便捷，而且測量結果也更加準確，從而可以促進測量工作更加高效的開展。由于數字化測量技術具有多方面的優點，因此在地質工程測量中起到更加廣泛的應用。下面對數字化測量技術的優勢進行分析：

2.1 成圖精確度好

與傳統測量技術相比，數字化技術具有更高的成圖精度，成圖效果要明顯優于傳統的測量技術。在應用傳統的測量技術進行地質測量工作時，在測量了相關的數據之后，還需要進行手工計算、度數以及展點繪圖等外業工作，之后還要根據測量得到的數據進行手工繪圖，不僅過程繁瑣而且準確性也比較一般。通過應用數字化測量技術則不需要如此復雜的程序，數字化測量技術不僅僅可以提供地質測量所需要的測量技術，而且在測量完成之后還可以自動進行數據的運算，并根據數據自動繪圖，因此應用數字化測量技術進行地質測量可以有效的縮減外業工作的時間，有效的提升工作效率，相應的生產成本就會被壓縮，從而提高經濟效益。

2.2 測量精度高

數字化測量技術具有非常高的測量精度，在實際使用中其具有非常小的誤差，明顯優于傳統測量技術，這是該技術重要的優點之一。相關數據顯示，在應用數字化測量技術測量距離在300m以內的目標時，地物點之間的誤差只有2mm左右，地形點的高差也僅為8mm左右。測量所獲得的各種數據信息都會被存儲起來，信息的安全性較高。通過數字化測量就似乎可以極大的降低測量誤差，提高測量的精度。

2.3 全面滿足用戶需求

數字化測量設備不僅有測量設備，還包括存儲設備、計算機以及圖像數字處理設備等，這些設備在實際的測量工作中可以全方面的滿足用戶的實際需求。在實際的工作中，用戶可以根據自己對圖像的需求來進行處理，通過拼接、變換比例尺等技術來使圖像滿足自身需求，正是由于具有多方面的功能，使得數字化測量技術產品可以有非常廣泛的用途。

2.4 展示更加的直觀方便

數字化測量技術的繪圖流程：首先，利用全站儀來實現對地形的勘探和測量，從而獲取到地形的數據;然后，計算機和成圖軟件會對獲取的數據進行處理并且繪制成圖;在之后計算機會將信息輸出給打印機和繪圖儀，另外一部分作為存貯介質存貯起來。最后，打印機和繪圖儀會打印出數字化測量產品。通過計算機可以對測量地區的具體進行進行演示，通過計算機演示不僅可以對當地地形地貌特征進行完全的反應，而且還可以使各種數據詳細的顯示出來，從而實現地質信息的詳細、直觀展示，有效地提高地質測量工作的效率。

3 ?數字化測量技術在地質工程測量中的應用

在地質勘探工作中，數字化測量技術具有廣泛的應用，在應用的形式上也非常多樣化。當前，地質勘察工程中測量的數字測圖，主要是面向各類地質工程的比例尺地形圖、帶狀地形圖、縱橫斷面圖、大地控制測量、定線測量等各類圖件，為了完成這些工作，必須要進行野外測圖工作。野外工作環境非常的復雜，工作條件艱苦，因此測量工作人員在進行外業工作時，都希望攜帶最少的設備來高效準確的完成任務，而應用數字化測量技術就可以達到這一目標，可以幫助測量人員簡單、方便、高效、準確的完成外業測量工作，提高地質勘察工作的質量。

3.1 全球定位系統-載波相位差分技術在地質工程測量中的應用

載波相位差分技術（RTK技術）在地質工程測量中具有重要應用，這一技術的應用顯著提高了數字化測量技術的水平，為地質工程測量工作提供了更加準確、方便的測量手段，對于地質工程測量工作具有重要的意義。在PTK技術模式下，流動站可以接收到全球定位系（GPS）衛星數據及基準站數據，組成相位差分觀測值，并且能夠對數據進行實時的處理，從而實時提供定位點三維坐標結果，數據結果的準確性非常高，能夠顯著提高測量的效率。

3.2 地理信息系統在地質工程測量中的應用

數字化測量技術具有很多的種類，而且還在不斷的發展之中。隨在算機技術和測量技術等相關技術不斷發展的背景下，數字化測量技術也實現了比較快的發展。地理信息系統（GIS）就是在這種背景下出現的，它的出現對于地質工程測量有著重要意義，有效的提高了測量的精度，同時降低了測量的成本。GIS是一種空間信息系統，借助計算機軟硬件，其能夠實現對地球表層空間中空間中的有關地理分布數據的采集、儲存和管理。應用GIS系統進行地質工程信息的采集時，不需要進行實際測量，而是通過應用計算機來建立地貌地表物體信息模型數據庫，并對信息進行管理，這樣就不需要人工野外實地測量，測量的效率更高，而且這種方式不易受到外部干擾，測量的準確性也更高。GIS系統除了可以采集信息之外還具有數據轉換與處理、數據精細測量、空間系統分析、立體式輸出、虛擬現實應急應用等功能，正是由于該系統具有的強大的信息收集和處理能力，使其在地質工程測量中有著廣泛的應用，有效的提高了地質工程測量的效率和準確性。

3.3 遙感技術在地質工程測量中的應用

遙感技術（RS）是一種在地質工程測量中具有重要應用的數字化測量技術，該技術在高空或者是外層空間接收來自地球表層各類地理的電磁波信息，然后對收集到的這些信息進行掃描、攝影、傳輸和處理等，通過這樣的方式其能夠實現對地球表面物體的遠距離測控和識別。在地質工程測量中應用RS技術，其可以同時實現對大面積區域的觀測，從而可以極大的提升測量的效率，同時效率的精確性、實時性和有效性都能夠得到極大的提升。應用RS技術來進行地質工程的測量工作，可以獲得具有較強現勢性的照片，并可以實現數字化成圖，獲得的信息現勢性強，而且還具有成圖周期短和自動化水平高等多方面的優點。將遙感技術應用到中小比例尺（如1：2000、1：1萬等）地圖測量中，其能夠起到非常好的效果。當前遙感技術在我國地質測量工程中的應用愈發廣泛，而且還在不斷的推廣之中，將來會在地質工程測量工作中發揮更大的作用。

4 ?結論

相較于傳統的測量技術，數字化測量技術具有多方面的優點，不論從效率、精度還是成本的角度上，數字化測量技術都根據優勢。通過應用數字化測量技術來進行地質測量工作，可以改善作業人員的工作環境，并且避免由于作業人員失誤而出現錯誤，降低出錯率，提高測量的精度。隨著數字化測量技術的不斷發展，GIS、RS、GPS-PTK等數字化技術不斷成熟，在地質工程測量中還會起到更加重要的作用，推動地質測量行業的發展，提高地質測量企業的專業水平，提高其經濟效益。

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