數字化測繪技術在工程測量中的應用

佟慶國

（中國建筑材料工業地質勘查中心江蘇總隊，江蘇南京 211135）

0 引言

改革開放以來，我國已經迎來了全然不同的生活方式，各個行業都急切尋求能夠改善行業現狀的技術和產品。同樣，工程事業也在不斷探尋有利于提高工作效率和精準性的途徑，并對測繪技術予以更高的期望。人工測繪自然難以企及這一期望值，數字化測繪應運而生，并在實際應用中遠遠超出預期，協助相關行業取得了一系列重大突破，有力促進社會行業的革新，徹底顛覆人類對測繪技術的看法。

1 數字化測繪概念

數字化測繪技術借助計算機、互聯網等工具改善原有的測繪技術，其中所指的數字化側重于數據的采集和整合，再加上如今信息更新機制更加智能化，控制網數據庫、地形圖數據庫、數字高程模型數據庫等都得到相應完善，擴充測繪數據體系，使測繪所的數據能夠被及時獲取、處理、加工，提高工作效率，有利于行業快捷發展，極其符合現代社會需求。另外，數字化測繪技術的推廣有利于制定統一的測繪信息數據標準，如地理信息等，進一步提升測繪技術的實用性，適用群體也愈發多樣化。

2 數字化測繪應用優勢

2.1 自動化程度高

現代數字化測繪技術大多依賴于計算機設備，對人操作要求并不高，許多相關行業的機械操作已經大大降低了操作者的專業素養，自動化不僅意味著解放人力資源，更多時候自動化還能提升行業的精確性，減少人為操作造成的誤差，簡化測繪流程，提高工程行業中的測繪質量，是今后測繪技術在實際應用上的考慮方向之一。數據化測繪能夠降低工程測量內容中所涉及的人力需求，節約人才管理資源成本，促進工程項目負責人聚焦專項人才培養，簡化工程部門，便于控制工程中的管理等影響因素。另外，自動化程度提升擴大了測繪受眾群體，一改以往在操作人員專業上的限制，使工程相關行業在精準度上有了更多選擇，對大多數行業產生積極影響。

2.2 信息形式便捷

信息時代的來臨讓各個行業進入前所未有的發展契機，測繪技術也不例外，以往的畫板繪圖并不利于保存和計算，信息形式無疑可以改善這一局面。相比人工繪畫，信息形式在精準度、保存、處理等方面具有得天獨厚的優勢。傳統的人工測繪，在繪畫時往往會花費大量的人力精力，且最終所得到的繪圖數據往往會存在難以消除的誤差。而信息技術達到的精確度并非現階段人類所能企及。不僅如此，測繪獲得的原有數據可以反復多次使用、共享，而這在工程行業中尤為重要，通一個項目圖紙經過反復修改才能定稿的事例不勝枚舉，原始數據經過加工所得到的相關數據能夠輕易保留，并能夠呈現修改過程，適用于工程最終驗收環節。

2.3 測繪時間較快

計算機采集、處理、分析數據能力速度極快，計算機處理測繪技術所得到的數據整個過程耗時遠遠小于人工操作。同時，其精準度更具有說服力，即便出現些許差錯，也能通過再次核查糾正。工程測量向來對工期要求緊張，涉及工程方案修改的數據并沒有多少時間可以浪費。短時間內擁有準確的數據結果顯然更能讓人信服，面對快節奏的社會發展，高效的數字化處理無疑是測繪技術未來發展的必經之路。

2.4 測繪方式靈活

現代測繪已經在諸多領域實現廣泛應用，這都得益于現代測繪方式的靈活性。隨著傳統繪圖逐漸被信息形式所代替，人們可以對測繪結果進行多樣化處理，使結果更符合行業需求，在兼顧規范性的同時強化觀感，例如在部分地標圖像選取上，數字化的處理方式能夠保持準確選點，并能做到美觀，對測繪結果的整合一致也有益處。隨著技術的逐漸突破，處理流程簡化，從事測繪工作的人員有更多空間加工處理數據結果，使其更加具有現實意義[1]。

3 數字化測繪相關技術

3.1 數字化成像技術

數字化成像技術源于測繪工作所檢測圖形，經過對應的精度調整等細節處理，最終呈現人們所看到的各個比例大小的成圖。原本所使用的數字化技術在很大程度上解決圖形錄入問題，但并不適用于大比例尺的工程地圖。因此，在已有的數字化成像基礎上，技術人員增加了矢量化掃描儀器，并完善其跟蹤設備，例如手扶式跟蹤，解決當下存在的大比例輸入時的難題，從而達到處理各個工程測量的目的。數字化成像技術不僅簡化測繪流程，極大調整了工作效率，也能準確校對地圖信息，很少出現失誤現象。

3.2 全球定位技術

定位技術的范圍已經遍布全球，協助多種行業進行定位操作，具有十分重要的意義。全球定位技術在數字化測繪技術中充當優化功能的角色，通過發散信號，側重物品、地點類的定位，提升工程測繪的準確性。這一技術在使用過程中對環境要求并不高，即便在人類尚未開發的區域也可以毫無阻礙工作探測，協助各項勘測工作，最后通過反饋數據，在缺乏實際觀察的情況下復原該地區地形地貌，便于人類后期研究探測。該技術得益于互聯網的快速發展，如今依然是數字化測繪中極具典型的技術代表。

3.3 遙感技術

遙感技術興起于20 世紀60 年代，充分利用電磁波特點，通過向周圍所測物體輻射電磁波，根據接受的反射的電磁波推算該物體信息，最終識別物體。當這一技術應用與測繪中時，能夠在短時間做到某一范圍中物體的特點。這一技術通常與全球定位技術協同合作，大大改善測繪結果準確性。遙感技術在實際應用過程中并不會受到環境的影響，即便在部分惡劣氣候中也能使用，這一優勢能確保工作人員的工作效率穩定，減少不可控因素對工程項目的拖延影響[2]。

4 數字化測繪在工程測量中的實際應用

4.1 攝影測量的應用

攝影測量本身具備極高的清晰度，攝影的清晰度決定著最終成像的清晰度，高清晰的特點有助于提高測繪圖的精準程度。攝影測量并非只是一個拍攝所測物體的工具，其還具備攝影處理技術和計算機技術，協助攝影圖像展開測繪，大大提高工程效率。同時，該技術對環境要求較低，不論室外還是室內，都能展開全面測繪。目前，攝影測量技術大多用于人流量較大的城市測繪中，能夠兼顧城市工程中各項測繪工作[3]。

4.2 遙感測繪的應用

我國城市化建設步伐加快，建筑工程數量如雨后春筍，其質量也在不斷尋求突破，力圖在精度上有所創新，這也導致現代工程對測繪依賴程度較高，大量物體的結構尺寸等都要經過反復確認后才能進行后續操作。遙感測繪則能輕易完成地面物體的多元化測量，優化測繪流程，且能在測繪中標記各個細節處圖標。遙感測繪技術使用范圍較廣，幾乎不受地面環境影響，且在使用過程中能夠靈活多變，針對不同的需求采取對應方式工作。不僅如此，遙感測繪技術具備全天候工作特點，能夠勝任工作量較大的工程測量。例如，在工程建設中利用遙感技術監測土地利用變更情況，長時間的定期檢測和圖像處理并不妨礙該技術的快速、精準，通常是該類工程測量需求的重要方式。

4.3 全球定位的應用

隨著建筑工程行業標準逐漸完善，工程在施工前期都會對當地地形地貌進行考量，尤其是受地理條件較大的工程項目，例如隧道、公路、橋梁等，需要對地表層的組成成分加以探究。這種類型的工程測量需要借助坐標等標記、規劃，全球定位技術無疑可以在上述方面起到積極作用。全球定位技術能在工程范圍上，根據導線等基礎測量確定水準線和垂直線，進行顯性規劃。這一技術能夠很好兼顧工程的全面性，適合記錄范圍內物體數據，在地圖等測繪中有著不俗的表現，解決現代工程建設整體規劃難題。

4.4 數字化成像技術應用

數字化成像大多應與于大比例尺等地圖測繪中，通過空間數據的收集、儲存、處理、輸出，打造一體化成像生產線，即可以直接將成像結果視為最終成品。除了便捷的操作外，數字化成像技術能夠適用多種比例的繪制中，符合絕大多數地圖繪制專業人員對測量工作的期望。顯然，只具備上述特點并不能在眾多測繪儀器中占據優勢，數字化成像技術在使用過程中能夠避免重復測量工作，提高測繪效率。與此同時，在成像過程中，部分人為操作產生的誤差也能自動識別消除，大大消除成像結果的不穩定性因素。值得注意的是，數字化成像技術對測繪環境中的電磁場較為敏感，在實際工程測繪中，操作人員應該提前判斷周圍磁場強度，做出合適選擇。

4.5 原圖數字化測繪技術的應用

當前，原始圖件數字化的方式通常需要結合以下三種方式：GPS 輸入、矢量化圖形掃描、手扶跟蹤等，在合理操作上述方式后，所得到的數字化測繪圖像清晰度極高，絲毫不會影響后續編輯修改工作。隨著工程行業的發展，原圖數字化測繪需求較大，其數字化的標準并不會因其涉及轉換而降低，相反會更加嚴格。為了確保數字化轉換的精準度，工作人員有必要不斷練習相關操作，尤其是矢量的執行標準[4]。

5 結束語

如今，數字化測繪技術逐漸深入我國工程建設中，并為我國各個基礎設施建設提供強有力的技術支撐，減少工程中因數據誤差造成的損失。盡管現代測繪技術已然具備行業所需的全面、準確、實用等特點，但從事測繪技術的研究工作者也不能滿足于此，面對未來工程建筑的新局面，測繪技術人員必須考慮更多實際建設中的測繪技術，不斷完善、改進，直到真正提高工程質量。