數字化測繪技術在地質工程測量的應用

姜超

摘要：地質測量是工程設計與施工的前提和依據。近年來，由于計算機技術、信息科學技術不斷運用于測繪工程，測量技術從傳統方法向數字化發展邁出了重要的一步，在地質工程測繪中運用數字化技術，可以高效地獲得更為精確的數據。本文簡要介紹了數字化測繪技術及其優勢，闡述了地質工程測量中具體應用數字化測繪技術的方向，以期促進測繪技術和地質工程的發展。

關鍵詞：數字化;測繪技術;地質工程測量;應用

隨著社會的進步和經濟的發展，測繪技術被廣泛應用在建筑、地質、礦山、水利、煤礦等工程上。近年來，以計算機、信息科學為代表的數字化技術不斷運用于地質工程測量，極大地提高了測量的質量和效率，測量數據更加精確化，促進了測繪和地質行業的生產力發展水平。

一、數字化測繪技術簡介

數字化測繪技術是隨著測量儀器的智能化、計算機和網絡的興起與廣泛運用而發展起來的新的測繪技術，是以SCAN、CASS、全球定位系統軟件、全站儀、GNSS接收機、掃描儀、工程繪圖儀等智能化測量軟硬件為工具，實現對測繪數據的收集、采集、處理和導出。其原理是將原圖用數字化儀或掃描矢量化儀掃描，然后通過數字化軟件對掃描圖進行處理并生成新的數字化地圖。可以有效地解決大比例尺測圖中野外作業量大的難題，數字化測繪技術自動化程度高、工作效率高、成圖質量高、保真性高，同時能有效地節省勞動力、降低成本。

二、數字化測繪技術的優勢

（一）增加勘測繪圖的準確率。傳統測繪技術存在測量過程中效率不高，測量不夠準確、且與實際的數據偏差較大等弊病。數字化測繪技術通過信息收集，把采集到的數字或文字轉為數字化信息，并在此基礎上建成三維模型。這樣運用數字化處理的測繪技術，極大地降低了誤差率，提高了數據的準確率。另外，在實際測繪工作中，使用數字化測繪不需要測繪人員對最終結果進行多次核查與糾正，保障準確的同時極大了節省了人力成本，也節約了工作時間。

（二）促進點位精度的提升。傳統的測繪方法在把測量到的圖像標記在圖紙上，這種把圖像繪制在圖紙上的方式，必定會造成測量結果與現場實際數據之間形成誤差，從而降低數據點位的精準度。而且，隨著測量工作的推進，圖像的增多必然會使圖紙上產生越來越多的圖形，圖形的疊加會使誤差進一步加大。與傳統測繪技術不同，數字化測繪技術主要運用經度與緯度的特性來進行測量處理，具有極高的點位精度，其誤差范圍一般在±0.5mm之間。所以，數字化的測繪技術具有極高的精準度。

（三）推動地質工程的發展。在傳統測繪過程中，對現場的測量需要測繪人員對測量的數據做統一整理與記錄，再用人工繪制的方法實現繪圖，人工繪圖的效率不高，也容易出錯。數字化測繪技術的繪圖，則不需要工作人員再次核對現場得到的測量記錄，只需根據現場的定位及坐標點，測繪系統借助經緯點和有關數據自動實現繪圖。所以，地質工程測量中借助數字化信息技術，可以實現測繪的自動化。也就是說，數字化測繪技術能提高地質工程測量的自動化水平，從而推動地質工程的發展。

（四）提高數字化圖形的存取效率。由于數字化資源具有精確、高效、迅速的特征，所以應用數字化測繪技術可以把繪圖保存為文字、數字、符號等，能極大地提高文件的傳輸速度，節約傳輸時間。同時，數字信息的可復制性，能讓多個用戶同時便捷地使用相同的數字數據。數字化測繪技術能及時地把現場實際測量得到的數據轉化為數字信息，提高了數字化圖形的保存和讀取效率，為后期進行繪圖奠定了良好的基礎。

三、數字化測繪技術在地質工程測量中的應用

（一）地理信息系統的應用。使用地理信息技術是為了讓勘測工人正確地把握測量范圍內的信息，從而做更精確的推斷。測量工作人員能通過地理信息系統對各種信息做出選擇，篩選最適合的測量信息，規避無關信息的干預。這種技術把計算機系統與數據庫系統完美結合，使獲得的數據更系統化與精準化。近年來，地理信息系統明顯地向智能化、自動化、多樣化發展，擴展了應用范圍與市場價值，目前已經廣泛應用于資源、林業、電信、國防、交通、電力、環保等多個行業。地理信息系統還能與先進的科技組合，如與遙感技術結合，將遙感技術中的功能與距離較遠的通信設備統一為一體，用科學、合理的方法來處理定位問題、勘測問題，不僅完成了動態化的地質礦產勘測任務，信息資源的準確性也得到了較大提高，為地質工程測量獲得了更多的時間與空間。

（二）影像定位技術的應用如果要對巖石類的地質環境做勘測，需要借助影像定位技術。其原理是對地質環境取得的勘測數據做圖像化與數字化處理，最終形成勘測結果。這種技術還能配合使用遙感影像定位等其他技術，實現對影像的有效定位，并能展現出現場勘測的地質情況和周圍的實景。與傳統技術相比，影像定位更具體與便捷，有助于工作人員更加深入了解實際地質情況。

（三）數字柵格測繪地形圖。對地質資源做勘測時，數字化柵格軟件借助電腦，充分利用數字化測繪工程儀器繪制地圖，把地質資源和經濟等發展內容做組合，從而實現地質資源、地形和位置坐標相統一，形成完善的構架，能利用計算機快速查找并獲得想要的各種信息與數據。和傳統繪制的地圖比較，運用數字化柵格軟件在測繪工程地形、地質圖件時有諸多的優點，比如繪制圖件數字化、處理數據快、數據儲存空間大等。數字柵格測繪是地質學與信息學的其中一個關鍵內容，在地質和地形工程測量、繪制圖件、礦山采礦設施和礦產資源基礎數據建立中有著十分重要作用。

（四）GPS測繪技術。就地質測繪技術來說，現在應用較多的是GPS技術，GPS全稱是全球定位系統，這種測繪的方法是在全球定位技術上發展的，首先應用在軍事領域。在礦山工廠建設過程中，全球定位技術能滿足各種條件下地質過程測繪的即時觀測，因為實行了24小時全面監控，為礦山的各種建設提供了精確的測量數據。另外，在對工程地質進行實地測繪過程中，全球定位技術能實時地將地質測量工程項目進行全面囊括，做到360度測繪，能把測繪到的數據及時傳送到電腦終端，技術人員則可以使用專用計算軟件算出測繪的結果，這就大大加快了測繪工程測量的速度，同時提高了測量結果的精度。GPS技術不但具有精確性與及時性的優點，還能對地質工程目標進行迅速定位，即時采集并保存數據。在實際的工程測量項目中，用GPS技術能較大地提高施工的效率，加快工程施工的進度，減少工程開支。

（五）實時動態控制系統的應用。地質工程測量工作中關鍵因素之一是實時控制地質面積，它在我國各類等級控制中是第一控制要求，此時，數字化測繪系統就展示出其強大的功能。假如測量范圍比較小，可調節數字化測繪系統動態監控低級別的操作點來實現有關礦產和地質工程測繪的工作。在實際勘測中，當面臨的環境與情況更復雜多變，影響到測繪的準確性時，用數字化測繪系統動態監控，可以規避在視覺條件差的情況下進行遠距離勘測，在最短的時間實現定位。

四、結束語

地質工程在很多領域都能運用，如水利、礦山、建筑等領域，因此在工程中不可或缺，特別重要。由于社會科技和信息技術的發展與變化，地質工程是否能適應時代的發展而改革創新，這是目前需要深入討論的話題。數字化測繪工程技術系統能夠廣泛地用于地質工程測量，不僅能大幅度地提升測繪的效率、提高施工的速度，還能確保測繪數據的準確性。

參考文獻：

[1]蘇文強，陳浩.數字化測繪技術在地質工程測量中的應用分析[J].智能城市，2020，6（08）：69-70.