數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)和地質(zhì)工程測(cè)量的發(fā)展應(yīng)用

宋朋

摘 要：當(dāng)前，地質(zhì)工程測(cè)量技術(shù)逐步趨向數(shù)字化、集成化與自動(dòng)化。地質(zhì)工程測(cè)量技術(shù)的適用性不斷增強(qiáng)，可以對(duì)各類型的地質(zhì)環(huán)境展開(kāi)全面勘測(cè)，幫助地質(zhì)勘察測(cè)量人員掌握地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件信息。本文就將論述數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的基本概念，探究數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)工程測(cè)量中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用形式，并預(yù)測(cè)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的未來(lái)應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)，以供參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化測(cè)繪技術(shù);地質(zhì)工程測(cè)量;發(fā)展應(yīng)用

隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的完善，地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的依賴程度不斷加大。在技術(shù)整合應(yīng)用中，地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)逐步趨向數(shù)字化、集成化與自動(dòng)化。當(dāng)前，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)被拓展應(yīng)用到地質(zhì)工程測(cè)量中，并取得了良好的應(yīng)用成效。無(wú)論是遠(yuǎn)程遙感技術(shù)，還是全球衛(wèi)星定位技術(shù)，在地質(zhì)工程測(cè)量中的應(yīng)用，對(duì)于提高基礎(chǔ)工程建設(shè)水平，加快現(xiàn)代化城市建設(shè)進(jìn)程具有重要意義。

1數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的基本概念

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，就是在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境與計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的支持下，構(gòu)建數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)，以全站儀、電子測(cè)量?jī)x及全球衛(wèi)星定位儀等一系列現(xiàn)代化儀器設(shè)備作為測(cè)繪測(cè)量工具，在外部接收系統(tǒng)中安裝輸入設(shè)備和輸出設(shè)備，對(duì)覆蓋區(qū)域的地形地貌和地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件實(shí)行測(cè)繪。隨著測(cè)繪測(cè)量自動(dòng)化程度的攀升，測(cè)繪結(jié)果往往以圖紙圖像的方式進(jìn)行呈現(xiàn)[1]。總的來(lái)說(shuō)，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)具有測(cè)繪效率高、自動(dòng)化程度高、測(cè)繪結(jié)果精確性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)特征。

2數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)工程測(cè)量中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

縱觀數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)工程測(cè)量中的應(yīng)用現(xiàn)狀，該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)集中體現(xiàn)在如下幾方面：

2.1繪圖精確度高

與傳統(tǒng)手工繪圖相比，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的成圖精度較高。在地質(zhì)工程測(cè)量中，采用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，可以使用全站儀自動(dòng)化采集測(cè)繪測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)環(huán)境信息，形成集整體地形和目標(biāo)地物地理位置的三維立體空間坐標(biāo)。與此同時(shí)，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)可以自動(dòng)完成工程測(cè)量計(jì)算、讀數(shù)和展點(diǎn)繪圖等一系列工作，提高測(cè)量繪圖的工作效率。

2.2滿足用戶的多方面需求

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)還可以對(duì)各類測(cè)繪測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)行整形加工，如實(shí)反饋所測(cè)區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境情況和土質(zhì)結(jié)構(gòu)情況，為工程建設(shè)的選址工作提供可靠的參考依據(jù)，滿足用戶的多方面需求。

2.3便于保存、運(yùn)輸及修改

在地質(zhì)工程測(cè)量中，合理利用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，可以直接獲取測(cè)繪測(cè)量數(shù)據(jù)，并將所獲得的測(cè)繪測(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。設(shè)計(jì)人員可以提取計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的測(cè)繪測(cè)量數(shù)據(jù)信息，繪制完整的地形圖，滿足工程建設(shè)需求。另外，設(shè)計(jì)人員還可以對(duì)所測(cè)區(qū)域的測(cè)繪測(cè)量結(jié)果與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，原有的城市規(guī)劃設(shè)計(jì)圖和工程建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)圖作對(duì)比，客觀分析工程建設(shè)方案的可行性。

3數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)工程測(cè)量中的應(yīng)用形式

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)工程測(cè)量中的應(yīng)用，主要表現(xiàn)為在地質(zhì)勘察中的應(yīng)用、繪制數(shù)字化地形圖、攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用、無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用以及激光雷達(dá)測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用。具體如下所述：

3.1在地質(zhì)勘察中的應(yīng)用

近年來(lái)，基礎(chǔ)工程建設(shè)項(xiàng)目規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)張，這也使得地質(zhì)勘察工程越來(lái)越多，同時(shí)對(duì)地質(zhì)工程測(cè)繪測(cè)量的基本要求也隨之提高。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)工程測(cè)量中的應(yīng)用，集中體現(xiàn)在地質(zhì)勘察點(diǎn)測(cè)量、大比例尺地形圖測(cè)繪和地質(zhì)勘探線測(cè)量等方面。在以往的地質(zhì)工程測(cè)量中，測(cè)繪人員往往要在野外環(huán)境中操作[2]。而野外環(huán)境的復(fù)雜性也加大了測(cè)繪測(cè)量的難度。傳統(tǒng)的測(cè)繪測(cè)量設(shè)備體量較大，也給測(cè)繪人員帶來(lái)了較大的工作負(fù)荷，降低了測(cè)繪測(cè)量工作效率。此外，野外環(huán)境還存在一定的危險(xiǎn)性，需要測(cè)繪人員時(shí)刻保持專注。而數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)和微型化設(shè)備的應(yīng)用，可讓測(cè)繪人員輕裝上陣，不僅減輕了外界環(huán)境因素的干擾程度，縮小了測(cè)繪測(cè)量結(jié)果誤差，也提高了測(cè)繪測(cè)量工作的效率，節(jié)省了大量的人力資源成本和時(shí)間成本。

3.2繪制數(shù)字化地形圖

在地質(zhì)工程測(cè)量中，測(cè)繪測(cè)量人員可以利用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)繪制數(shù)字化地形圖。測(cè)繪測(cè)量人員要采用專業(yè)儀器設(shè)備對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，且對(duì)采集的測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)行集成化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化整理。將整理后的測(cè)量數(shù)據(jù)導(dǎo)入到測(cè)繪成圖軟件中，在測(cè)量數(shù)據(jù)的支持下，繪制數(shù)字化地形圖。隨后從輸出設(shè)備端輸出完整的數(shù)字化地形圖。

3.3攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

攝影測(cè)量技術(shù)的主要功能是通過(guò)攝影的方式獲取完整的影像資料，結(jié)合影像資料中目標(biāo)地物的地理位置和規(guī)格形狀等基本信息，開(kāi)展地質(zhì)工程測(cè)量工作。

攝影測(cè)量技術(shù)對(duì)應(yīng)用的攝影工具類型沒(méi)有太高的要求，但是對(duì)攝影工具的分辨率參數(shù)提出了一定要求。攝影測(cè)量技術(shù)的核心原理是利用光學(xué)攝影機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)等工具獲取影像資料，利用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)對(duì)獲取的影像資料實(shí)施精細(xì)化處理，順利完成地質(zhì)工程測(cè)量工作。

攝影工具的分辨率直接決定了獲取影像資料的清晰度，以及測(cè)繪測(cè)量結(jié)果的精確性。對(duì)于野外攝影工作來(lái)說(shuō)，不可避免的會(huì)受到云層、光照、霧氣和風(fēng)力等天氣因素的影響[3]。為此，攝影人員需結(jié)合區(qū)域的天氣變化情況完成野外攝影。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，攝影測(cè)量技術(shù)是一類非接觸式測(cè)量技術(shù)。將攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用到野外測(cè)量中，可以改進(jìn)測(cè)繪測(cè)量工作效率，保證測(cè)繪測(cè)量結(jié)果精確性。

3.4無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

在地質(zhì)工程測(cè)量中，采用無(wú)人機(jī)攝影技術(shù)的首要前提是合理劃定測(cè)量區(qū)域范圍，且進(jìn)一步明確無(wú)人機(jī)的起飛位置、空中直線段持續(xù)飛行時(shí)間、折線點(diǎn)和降落位置等關(guān)鍵參數(shù)。同時(shí)測(cè)繪測(cè)量人員還要合理規(guī)劃無(wú)人機(jī)的飛行航線，嚴(yán)格控制無(wú)人機(jī)的飛行拍攝時(shí)間。

在規(guī)劃測(cè)繪區(qū)域時(shí)，可以從高空俯瞰視角將整個(gè)測(cè)繪區(qū)域劃分為兩邊等距的長(zhǎng)條狀區(qū)域，在測(cè)繪區(qū)域的四個(gè)邊角位置安放測(cè)繪測(cè)量標(biāo)志，對(duì)整個(gè)航空飛行拍攝流程展開(kāi)合理規(guī)劃。測(cè)繪人員應(yīng)在特定區(qū)域布設(shè)測(cè)繪測(cè)量控制網(wǎng)，設(shè)置測(cè)繪測(cè)量影像控制點(diǎn)，創(chuàng)建三維立體空間坐標(biāo)體系，將各影像控制點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)投放到三維立體空間坐標(biāo)中。

3.5激光雷達(dá)測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

基礎(chǔ)測(cè)繪是工程測(cè)繪的重要組成部分，主要包括數(shù)字線化地圖、數(shù)字柵格地圖、數(shù)字正射影像等內(nèi)容。其中，數(shù)字線化地圖、數(shù)字正射影像對(duì)三維立體空間數(shù)據(jù)信息的精確度提出了一定的要求。數(shù)字正射影像可以對(duì)獲取的地形信息進(jìn)行微分校正，但是，整個(gè)微分校正流程較為繁瑣。將激光雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用到地形信息的微分校正工作中，可以更加快捷精確的生成影像資料，進(jìn)而滿足地質(zhì)工程測(cè)量的基本需求。

4數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的未來(lái)應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展以及現(xiàn)代科技水平的不斷提高，測(cè)繪技術(shù)與測(cè)繪設(shè)備逐步向著數(shù)字化、集成化與自動(dòng)化的方向發(fā)展。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)憑借其卓越的優(yōu)勢(shì)逐步取代了傳統(tǒng)人工測(cè)繪方法。

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)工程測(cè)量中的應(yīng)用，有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)測(cè)試技術(shù)的缺陷，推動(dòng)了整個(gè)測(cè)繪測(cè)量行業(yè)的良好發(fā)展。相關(guān)部門需要從市場(chǎng)需求角度出發(fā)，加大對(duì)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的研究力度，提高數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用水平，以期讓該技術(shù)為工程測(cè)繪作出更大的貢獻(xiàn)。

5結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)是現(xiàn)代科技快速發(fā)展的必然產(chǎn)物。將數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)拓展應(yīng)用到地質(zhì)工程測(cè)量中，可以顯著提升測(cè)繪測(cè)量工作水平，削弱各種干擾元素的影響，獲取精確的數(shù)字化地形圖，進(jìn)而滿足基礎(chǔ)工程建設(shè)需求。

參考文獻(xiàn)：

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（江蘇省核工業(yè)二七二地質(zhì)大隊(duì)，江蘇 南京 210000）