數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在道路勘測(cè)中的應(yīng)用

文／南昌市公路勘察設(shè)計(jì)院 陳超 陳曉

關(guān)鍵字:數(shù)字化測(cè)量技術(shù)；道路勘測(cè)；應(yīng)用

0 引言

勘測(cè)工作是道路工程項(xiàng)目建設(shè)的基礎(chǔ)保障，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在道路勘測(cè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。數(shù)字化測(cè)量技術(shù)無(wú)論是在精度還是效率方面都明顯優(yōu)于傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在一定程度上會(huì)逐漸取代傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)，因此相關(guān)技術(shù)人員對(duì)其特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)應(yīng)該進(jìn)行很好的掌握，以便日后在道路勘測(cè)中更好的對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。

1 數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

1.1 精度高

數(shù)字化測(cè)量技術(shù)包含數(shù)字?jǐn)z影、數(shù)字化繪圖等技術(shù)，在這些先進(jìn)數(shù)字化技術(shù)的加持下，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)有了質(zhì)的提升，其測(cè)量精確度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)測(cè)量的精確度。數(shù)字化測(cè)量技術(shù)具有非常高的點(diǎn)位精度，可以將誤差控制在3mm 之內(nèi)，比如電子測(cè)速儀，在測(cè)量300m 以內(nèi)的圖形距離時(shí)可以將測(cè)定點(diǎn)的誤差控制在2mm 左右，而數(shù)據(jù)的輸入、輸出工作又全程由計(jì)算機(jī)來(lái)完成，基本不會(huì)損失精度。電子測(cè)速儀還可以同時(shí)對(duì)高度、角度、間隔等多組數(shù)據(jù)進(jìn)行電子化測(cè)量，并且可以通過(guò)計(jì)算機(jī)處理自動(dòng)生成測(cè)量圖，這樣可以規(guī)避傳統(tǒng)測(cè)量過(guò)程中出現(xiàn)的視距誤差、展點(diǎn)誤差等問(wèn)題，保證測(cè)量精度的需求。

1.2 高度自動(dòng)化

數(shù)字化測(cè)量技術(shù)基于計(jì)算機(jī)和算法技術(shù)，繼承了這兩項(xiàng)技術(shù)的特點(diǎn)，因此工作時(shí)可以達(dá)到高度自動(dòng)化甚至是全面自動(dòng)化。數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在圖形繪制過(guò)程中，由計(jì)算機(jī)和算法共同控制，并進(jìn)行信息識(shí)別、整合計(jì)算、信息添加和繪制等工作，這樣的繪制過(guò)程非常規(guī)范，不存在人為等不確定因素，因此可以減少圖形因人為因素所產(chǎn)生的誤差。

1.3 圖形信息豐富

通過(guò)數(shù)字化測(cè)量技術(shù)繪制的圖形坐標(biāo)更加精確，能顯示出地點(diǎn)的更多屬性信息，只需在圖形繪制過(guò)程中，添加與屬性信息相對(duì)應(yīng)的編碼，并調(diào)出需要使用的符號(hào)，然后計(jì)算機(jī)會(huì)進(jìn)行處理并生成圖形，所有添加的屬性信息直接顯示在成圖上。其中有兩點(diǎn)需要注意的地方，一是規(guī)范符號(hào)使用，提高符號(hào)應(yīng)用的合理性；二是做好圖形信息的采集工作，確保坐標(biāo)、坐標(biāo)屬性、地形屬性等信息的準(zhǔn)確性。在進(jìn)行數(shù)字化圖形保存過(guò)程中，不僅需要對(duì)文字進(jìn)行考慮，還需要對(duì)數(shù)字等相關(guān)信息進(jìn)行保存，這樣可以提高傳輸效率，而且在進(jìn)行數(shù)據(jù)保存之后，用戶可以非常順利的共享圖形中的所有信息，以此實(shí)時(shí)確定并更新地點(diǎn)的方位信息。此外，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)還能夠給GIS 系統(tǒng)提供更多的數(shù)據(jù)信息，從而保障查閱相關(guān)數(shù)字化圖形的便利性。

1.4 實(shí)用高效

數(shù)字化測(cè)量技術(shù)具備實(shí)用性與高效性。其包含GPS、光電測(cè)距、高程導(dǎo)線測(cè)量等技術(shù)，這些技術(shù)可以幫助人們快速完成對(duì)目標(biāo)地點(diǎn)周邊地質(zhì)、環(huán)境的勘測(cè)工作，再利用計(jì)算機(jī)算法對(duì)這些信息進(jìn)行分析處理，并生成勘測(cè)圖形，這有利于人們開(kāi)展具體的道路勘測(cè)工作。勘測(cè)圖形包含預(yù)警信息、地形信息等，這些可以幫助決策者規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，降低工作人員發(fā)生危險(xiǎn)的可能性。另外，比如全站儀等數(shù)字化測(cè)量技術(shù)所使用的儀器，可以在道路勘測(cè)過(guò)程中進(jìn)行全程測(cè)量監(jiān)控，保障工程安全的同時(shí)還能有效提高工作效率。傳統(tǒng)的測(cè)量方式需要耗費(fèi)大量時(shí)間，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，實(shí)際情況對(duì)圖紙上面的信息提出了更高的要求，所以要確保數(shù)據(jù)的實(shí)效性，而數(shù)字化測(cè)量技術(shù)則能夠更好地滿足這一特點(diǎn)，不僅可以有效節(jié)約時(shí)間，而且還可以滿足很多行業(yè)的實(shí)際需求。

2 數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在道路勘測(cè)中的應(yīng)用

2.1 原圖數(shù)字化處理

2.1.1 降低成本

原圖處理受制于工程經(jīng)濟(jì)成本，多數(shù)企業(yè)會(huì)采用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)來(lái)降低地質(zhì)工程項(xiàng)目的成本，因?yàn)閿?shù)字化測(cè)量技術(shù)的工作效率很高，它不僅可以減少掃描設(shè)備的使用時(shí)間從而節(jié)約成本，同時(shí)還可以優(yōu)化圖形處理效果。因此，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于道路勘測(cè)中，原圖數(shù)字化處理是其中的一項(xiàng)主要處理方式。

2.1.2 提高精度

原圖數(shù)字化處理在應(yīng)用于緊急情況的處理時(shí)，會(huì)使用掃描矢量化的處理方式，這種處理方式精度和效率都非常高，但是操作人員在進(jìn)行矢量化掃描采集工作時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)失誤，這些失誤會(huì)影響掃描矢量化成圖的精確度，并且掃描矢量化只能顯示白紙圖，無(wú)法體現(xiàn)不同的地表結(jié)構(gòu)，所以單一的掃描矢量化處理方式只能進(jìn)行應(yīng)急處理，但可以使用掃描矢量化配合其他方法進(jìn)行圖形修正，以此提高圖形精度。

2.1.3 外業(yè)測(cè)點(diǎn)技術(shù)

外業(yè)測(cè)點(diǎn)技術(shù)可用于修復(fù)有缺陷的原圖及數(shù)據(jù)，實(shí)際應(yīng)用中常和數(shù)字化縮放圖技術(shù)結(jié)合使用。在檢測(cè)方面，傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)無(wú)法解決圖形精度和圖形轉(zhuǎn)換等問(wèn)題。使用外業(yè)測(cè)點(diǎn)技術(shù)，可以在提高效率的基礎(chǔ)上，取得最佳圖形，并對(duì)現(xiàn)有資料進(jìn)行補(bǔ)充、完善。

2.1.4 圖層劃分處理

數(shù)字化圖形中的地形信息量十分龐大，對(duì)于這些涵蓋信息廣、較為復(fù)雜的圖形，必須進(jìn)行圖層劃分處理，對(duì)圖形信息進(jìn)行分層處理，這樣可以保證圖形與信息的完整性，并且劃分圖層可以方便工作人員快速查找信息，提升工作效率。

2.2 數(shù)字地球技術(shù)

數(shù)字地球是根據(jù)計(jì)算機(jī)技術(shù)，將社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展整合起來(lái)的一項(xiàng)技術(shù)。數(shù)字地球所涉及到的范圍非常廣泛，具有較強(qiáng)的綜合性，因此可以較好的滿足不同部門(mén)之間的協(xié)同作業(yè)。數(shù)字化測(cè)量技術(shù)可以將許多數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合，以此集中所有收集到的數(shù)據(jù)信息，以多元化方式顯示給道路勘測(cè)人員，通過(guò)這樣的一種方式，可以讓數(shù)字化地球的內(nèi)容以及相關(guān)信息變得更加完整，提高道路勘測(cè)效率。

2.3 地面數(shù)字測(cè)圖

數(shù)字化測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于道路勘測(cè)中用到的另一項(xiàng)處理方式是地面數(shù)字測(cè)圖，道路勘測(cè)中會(huì)存在一些傳統(tǒng)測(cè)量方式無(wú)法應(yīng)用的情況，這時(shí)可以采用地面數(shù)字測(cè)圖技術(shù)對(duì)地面信息進(jìn)行數(shù)字化采集，從而生成地面數(shù)字測(cè)圖，這個(gè)過(guò)程中可以使用傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)進(jìn)行輔助。地面數(shù)字測(cè)圖在繪制時(shí)可以不受比例尺限制，并且還能保持圖形精確度，它可以為要求比較嚴(yán)格的項(xiàng)目提供準(zhǔn)確的地面數(shù)字測(cè)圖，并幫助設(shè)計(jì)人員完成底圖設(shè)計(jì)，減少設(shè)計(jì)階段產(chǎn)生的小誤差，這對(duì)于整體工程設(shè)計(jì)精度和工程項(xiàng)目進(jìn)度有很大幫助。

2.4 航測(cè)數(shù)字成圖

航測(cè)數(shù)字成圖是利用航空攝影技術(shù)進(jìn)行信息采集的數(shù)字成圖技術(shù)。航測(cè)數(shù)字成圖使用時(shí)要先建立地面模型，然后通過(guò)航空拍攝、無(wú)人機(jī)等拍攝方式獲得數(shù)字影像及地籍信息，最后通過(guò)計(jì)算機(jī)分析處理出圖。航測(cè)數(shù)字成圖主要用來(lái)完成大范圍的地質(zhì)測(cè)量工作，空中俯瞰地形采集信息的直觀性要比其他測(cè)量技術(shù)好，能保證成圖圖像信息完整均勻。航測(cè)數(shù)字成圖技術(shù)的成本一般較低，并且不會(huì)受制于天氣等因素。目前航測(cè)數(shù)字成圖技術(shù)已經(jīng)逐步在道路勘測(cè)中普及，它的實(shí)際應(yīng)用效果很好，是未來(lái)數(shù)字測(cè)量技術(shù)的一個(gè)主要發(fā)展方向。

3 結(jié)束語(yǔ)

從上面的分析可以發(fā)現(xiàn)，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在道路勘測(cè)工作當(dāng)中具有非常多的優(yōu)勢(shì)，而且應(yīng)用范圍也非常廣泛。借助于這項(xiàng)技術(shù)，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)測(cè)量工作中出現(xiàn)的弊端和不足，還可以節(jié)約道路勘測(cè)中人力、物力的投入，同時(shí)還能提升道路勘測(cè)的效率與精度，因此國(guó)家相關(guān)部門(mén)應(yīng)該大力發(fā)展數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，不斷對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，從而促進(jìn)地質(zhì)測(cè)量技術(shù)更好、更快的發(fā)展。