智能化發展下工程測量中的數字化測繪技術探析

李春龍?周熹霖

摘要：數字化測繪技術是伴隨著互聯網、科學技術等發展起來的一項智能化、新興化測繪技術，其以實用性強、測繪數字精確等優勢被廣泛應用在各個領域。智能化發展下的數字化測繪技術不僅為工程測量提供更加準確的數據，還在一定程度上減輕勞動力，有效提高工程測量的科學性、時效性。將從數字化測繪技術的相關概述入手，分析數字化測繪技術與信息化測繪技術的關系，探究智能化發展下工程測量中的數字化測繪技術。

關鍵詞：工程測量；數字化；測繪技術；信息化

一、前言

測繪技術是建筑工程建設中必不可少的步驟，能夠為工程的開展提供科學、可靠的數據支撐。測繪數據的精確性嚴重影響工程后期的建設，傳統的人工測繪技術難以滿足現代化發展中對測繪數據精確性的要求，并且與時代的發展存在較多不適應，其已經被計算機網絡技術逐漸取代。數字化測繪技術對我國的經濟發展有較強的促進作用，是我國工程測量中一項偉大的技術發明。在智能化的發展背景下，我國的數字化測繪技術勢必逐漸向信息化的方向邁進，為我國工程測量貢獻更大力量。

二、數字化測繪技術的相關概述

（一）數字化測繪技術的概念

測繪技術在我國的誕生與發展經歷了兩個階段，可以將改革開放視為分界點，改革開放之前的傳統測繪技術受經濟體制的指導，測繪技術逐漸創立。在改革開放以后，傳統測繪技術逐漸向數字化的方向發展，以后還會實現由數字化向信息化的轉變。數字化測繪技術指的是由數字化技術和測繪技術二者結合形成的新型測繪技術，現階段被廣泛應用在工程測量領域，給工程測量帶來極大的便捷性，其主要依托計算機技術、互聯網技術、數字化技術、3S技術等。數字化測繪技術在工程測量中主要應用在數據采集、數據處理、圖形繪制等方面，其自身具有精確性高、便捷性強、自動化強等特點，有效提升了我國工程測量技術水平[1]。數字化測繪技術是機助成圖，并且能夠實現全方位解析，與傳統的測量技術相比，該技術具有先進性，是目前使用頻率較高的一項技術。其不但適用于外業測量，還能和各種精密測量儀器相適應，能夠促使高端儀器設備充分發揮作用。現階段，信息化的發展為各行業都帶來較大的機遇，對于測繪技術來講也是一次重大的變革，數字化測繪技術未來也會向信息化的方向過渡，促使其與我國的經濟建設充分吻合。

（二）數字化測繪技術的特點

1.測圖數據精確性高

精確度較高是數字化測繪技術最顯著的特點，數字化技術應用在工程測量領域，促使地圖測繪的精確度發生較大的改變，在該項技術中，倘若地圖的圖形距離低于300時，所測定的誤差能夠控制在3毫米以內，從輸入到成圖輸出的整個過程中，基本不會再出現任何程度的損失，能夠充分避免方向型誤差、展點型誤差等不同類型誤差的出現，使外業測量中的精確度得到最大程度的保障[2]。

2.自動化程度較高

數字化測繪具有自動化程度較高的特點，這個特點和計算機技術的應用有直接關系，數字化測繪技術在應用的過程中能夠利用計算機軟件實現數據的自動化計算，能夠自動化地選擇圖示符號，并且對這些圖示符合進行自動化的識別、判斷，在這種情況下得到的地形圖比人工手繪的地形圖更加直觀、精確度更高，地形圖的整體美觀度得到提升，并且，采用數字化的方式能夠避免很多由于人為因素造成的失誤，有效提高精確率。

3.圖形信息更加豐富

運用數字化測繪技術繪制出的地形圖坐標位置精確度較高，并且能夠在坐標上展示豐富的屬性信息，使測繪點能夠和編碼的相關信息建立聯系，在實際操作時能夠充分使用數據庫中的符號，為搜索信息提供便捷，并且能夠有效搜集定位信息、屬性信息等[3]。

4.充分應用GIS信息源

在GIS不斷發展完善的過程中，數字化測繪能夠為這項技術提供更精確的數據支撐，并且為建立后期數據信息資源庫提供較大的便捷。現階段對于數字測圖系統和地理信息系統提供的數據尚未建立充分的銜接，但是在數字化技術不斷發展的背景下，實現二者的完美對接指日可待。現階段，對于地理信息系統的應用范圍較廣，其主要用于國土測量、城市規劃等空間數據的搜集[4]。

5.圖形編輯便捷

在數字化測繪中，可以將形成的成果性數據分層，這種方式能夠降低圖面的負載量，并且能夠充分使用數據成果，有效降低傳統測繪技術中的缺點。利用數字化測繪技術生成的測繪成果作為底圖能夠便于后期工作的開展。例如，在進行城鄉規劃圖設計時，在底圖的基礎上進行規劃、設計，能夠通過對比篩選多個方案，這個計算的過程可以由計算機協助完成，計算機能夠通過對數據信息的分析，對各項要素的疊加，最終選擇出性價比最高的方案。

三、數字化測繪技術與信息化測繪技術的關系

（一）信息化測繪技術與數字化測繪技術的聯系

信息化測繪技術是一種以智能化為基礎的新型測繪技術，它建立在數字化測繪技術之上。當前，對于信息化測繪技術尚未形成明確的定義，但是其自身的優越性已經超過數字化測繪技術，在具備數字化測繪技術優勢的基礎上，還有其他優勢，更加注重技術對信息社會的服務[5]。信息化測繪技術能夠與信息時代的發展相適應，提高經濟生產力，促進經濟快速發展。站在技術領域的角度來看數字化測繪技術和信息化測繪技術，二者沒有明顯的差異，甚至可以說是異曲同工。這主要是因為信息化測繪技術的發展是建立在數字化技術之上，但是隨著需求增大，信息化測繪技術能夠充分滿足人們對信息化發展的要求。

（二）信息化測繪技術和數字化測繪技術之間的差別

1.目標差別

數字化測繪技術的重點在于測試生產產品，將生產的結果轉變成數字化的方式，但是信息化測繪的發展需要建立在數字化的基礎上，讓地理信息能夠發揮其時效性，為社會的發展服務，將信息轉換為促進經濟發展的手段[6]。

2.信息狀態差別

數字化測繪體系主要是將信息數字化的過程，其目的是收集、整理數據信息，從而建立一個數據資源庫，但是其缺乏實時性和流動性，無法對數據進行實時更新。而信息化測繪體系能夠在獲取信息資源的同時，時刻監測數據信息的動態，根據實際情況對數據信息進行更新。

3.運行環境差別

數字化測試技術的運行主要依托局域網，通過局域網的測繪生成數據和信息。信息化測繪技術是對數據進行實時監測，對地理信息實時更新，因此運行環境是互聯網，只有在互聯網環境下運行才能做到實時更新，并且將其與經濟發展建設相聯系[7]。

4.服務對象差別

數字化測繪技術的服務對象僅限于本行業，服務對象范圍較小。但是信息化測繪技術能夠通過獲取的地理信息和相關數據建立模型，并且可以覆蓋到各個行業領域，應用范圍較廣。數字化測繪技術已經為傳統測繪技術打開新世界的大門，并且促使傳統測繪技術得到較大的變革，信息化將會是數字化測繪技術的延伸，能夠將數字測繪技術中的不足逐漸完善，但是在實際建設中也是一項艱巨復雜的任務，需要不斷探索，共同努力。

四、智能化發展下工程測量中的數字化測繪技術應用

（一）原圖數字化技術的應用

在工程測量中，要想得到最科學、完美的地形圖，就需要擁有該地區與該工程相關的數據，以及相應的地形圖。但是在工程測量中，受各種因素的限制，無法保證所有地區都有完整的數字地形圖，部分地區會由于一些突發情況，導致數字土地采集工作不能按時開展，例如經費緊張、時間不足等。在這種情況下，要想獲得精確的數字地形圖，就需要對原有的傳統地形圖進行數字化處理，也叫原圖數字化。原圖數字化是使用現有的傳統地形圖，利用計算機技術、掃描技術等繪制一個和原圖基本內容一致的數字地形圖，在硬件設備和傳統地形圖完善的情況下，可以利用相關軟件實現對原圖的數字化處理。原圖數字化處理具有較強的優勢，在整個過程中不需要花費較大的人力和物力，并且能夠在短時間內完成，需要的成本較低，也正是由于其具有較強的便捷性和成本低的優勢，才被廣泛應用[8]。

在將所需要的硬件設施準備齊全后，就可以進行原圖數字化處理，在啟動軟件后，掃描儀能夠將原圖中的信息掃描后錄入到計算機系統，計算機系統在識別到信息數據后會對其進行實時化的處理，并且對其進行重新繪制，掃描矢量化地圖的所有工作都是建立在原圖的基礎上，因此，原圖的精確度會對數字化地圖的精確度造成直接影響。倘若原圖的精確度不高，則會導致數字化地圖的精確度更低，由此可見，掃描矢量化只能作為一種輔助性的手段，無法完全依賴這種方式。要想獲得較為精確的數字化地圖，需要進一步的修測，也就是對地標物進行重新測量。

（二）地面數字化測圖技術的應用

數字化技術對地面的測量適用于部分比例尺較大的地面圖，這種測量技術能夠充分反映測量區域內的地理地形、地貌、環境等特征，在我國各個地區都得到較大的推廣應用。對于大比例尺的地圖測量，一般情況下會采用空間數據采集技術，對空間數據進行采集存儲、圖形的繪制、成果的輸出，從而形成一體化測繪。通過測量得到的結果，對不同比例尺的地圖進行編制工作，能夠滿足不同專業領域工作人員的實際工作需要，避免重復測量的現象，提高地圖的使用率。在數據采集技術的使用過程中，數字測繪技術能夠實現三維坐標的自動化收集、存儲、處理、分析，自動化程度的提高能夠降低人為工作造成的誤差。

（三）在數字地球中的應用

數字地球是將社會經濟發展中的各方面信息，通過地理坐標框架的方式進行加載、錄入，并且通過數字存儲的方式將其進行統一的整理，存儲在計算機系統中，能夠為個人或企業獲取信息提供便捷。數字地球的補充是一項復雜程度較高的系統性工程，其需要多部門、多系統之間的相互配合、相互協調，對技術的要求較高，倘若只依靠個別團隊和簡單的計算機技術，則難以完成。數字地球系統的實現需要將空間科學、信息技術、地球信息等多樣化的學科知識集中整合、分析、應用。數字化測繪技術在數字地球系統的建設中發揮著舉足輕重的作用。通過對數字化測繪技術的應用、改進，以及對傳統工藝的完善，能夠促使地球發展向數字化、智能化的方向邁進。

（四）在地籍測量中的應用

在我國城鎮化發展速度加快的背景下，城鎮地籍測量工作也在全國范圍迅速開展，地籍測量的需求在不斷加大，其存在的主要目的是對城鎮土地的屬性、位置、面積、用途、價值、開發方向等要素之間的關系進行梳理，為實現資源最大化利用奠定基礎。數字化測繪技術和傳統的測繪技術相比具有較強的優勢，能夠實現測繪產品的多樣化、測繪技術先進化、應用范圍廣泛化等，并且操作流程較為科學，自動化程度較高，能夠降低人為操作造成的風險。

（五）航測數字成圖

航空攝影機能夠在空中拍攝地面影像，并且通過外業判讀建立地面模型，利用計算機軟件進行繪圖，并且在模型上進行直接測量，能夠直觀地獲取數字地勢圖。隨著智能化的發展，數字攝影測量技術已經應用在很多領域，并且會逐漸探索出更多的適用領域。其能夠利用數字攝影機獲得數字影像，內業通過專門的航測軟件對影像數字進行匹配，建立地面模型，從而獲得數字地圖。這種航測數字成圖技術能夠不受外界環境的影響，適用范圍較廣，在未來勢必會得到更多領域的應用。

（六）成圖手段數字化

在現階段的測繪工作中，數字化成圖已經成為重要的方式之一。數字化成圖的過程主要包括對數據的采集、處理、分析，對圖形的編輯以及圖形的輸出。測量人員能夠通過對數據的采集，獲取數字化圖形生成過程中需要的數據信息，將其處理成需要的數據，并且根據實際情況對其進行編輯，最后環節是將編輯好的圖形輸出。

（七）地質工程方面的數字化

測繪技術應用在工程建設中，能夠根據工程建設場地的地形以及工程性質，通過數字化測繪技術建立不同位置的施工控制網，采用不同的測量放樣方法，對施工現場建筑實物進行轉化，這需要定期對施工現場的實物進行測量，從而構成數據并且生成圖表，促使建設方能夠及時、準確地了解到施工現場的地質環境變化，充分確保施工安全。利用數字測繪技術能夠實現對礦產資源地區勘察，利用測繪技術提供礦區的地形圖，實現動態化、實時化監測礦區環境，將數字化測繪技術的優勢發揮到最大。在水利工程建設中也能得到更大程度的應用，能夠利用遙感技術對水利環境進行實時監測。倘若遇到自然災害，則能夠利用該項技術提供準確的數據信息，以便及時采取相關措施，將災害的破壞力降到最低。這項技術還能應用在水利資源的開發中，促進水利資源的合理配置。

五、數字化測繪技術的展望

數字化測繪技術在工程測量中得到廣泛的應用，為工程測量帶來極大的便捷，促使大比例尺測圖技術能夠向科學化、現代化、智能化的方向發展。大比例尺測量是城市發展中的重要內容，傳統的測繪技術難以滿足現代化測繪的要求，并且需要花費較長時間和大量的人力、物力、財力，測繪成本較高，并且會深受人工作業的影響，導致精確度下降。隨著科學技術的發展，測繪技術逐漸實現自動化、一體化。測站為自動跟蹤式全站儀（如圖1），測站能夠實現無人操作、自動照準、自動記錄、自動收集、及時觀測成果等。在未來的發展中，測圖軟件能夠實現更大程度的自動化，用戶只需將數據上傳，就能根據自身的實際需要制作出滿意的地圖，滿足用戶的多樣化需求。隨著全站儀無反射鏡測量技術的不斷發展，測量的精確度在不斷提高，用戶在進行測量時，只需要一臺全站儀和固定器就能實現單獨操作，能夠降低人力成本。隨著科技的不斷更新，大比例尺的測量將擺脫全站儀和固定器，只需要在用戶的安全帽上安裝GPS定位系統就可以實現用掌上電腦處理數據。

下一步應該完善改進GIS野外數據采集工藝流程，有效提高生產力，加強生產示范基地的網絡基地的建設，并且在此基礎上完善管理模式，使數字化測試體系的建設更加科學合理。數字化測繪技術的更新需要有專業的數字產品作為基礎，還要提高測量人員的專業素質，跟上數字化發展的步伐，加大對該技術的研究和應用，探索出更大的適用范圍，將數字化測繪技術推向更高地位，讓其為經濟發展充分助力。

六、結語

綜上所述，數字測繪技術在工程測量領域的廣泛應用，給工程測量帶來較大的發展機遇，在提高工程質量的同時，促進工程測量技術向現代化、智能化、數字化、信息化的方向發展，為我國工程測量的精確度提高、自動化進程加快提供助力。數字化測繪技術在智能化的發展背景下，會不斷完善、不斷革新，未來終將實現新信息化的發展，為我國的工程測量帶來更明朗的發展前景。

參考文獻

[1]李長虹.水利工程測量中數字化測繪技術應用探析[J].未來城市設計與運營，2022（10）：32-34.

[2]甘君良.數字化測繪技術在工程測量中的應用探析[J].世界有色金屬，2020（4）：181-182.

[3]張紅利.數字化測繪技術在工程測量中的應用探析[J].建筑技術開發，2020，47（1）：121-122.

[4]何平.數字化測繪技術在工程測量中的應用探析[J].冶金管理，2019（19）：12+14.

[5]廖健恒.數字化測繪技術在工程測量中的應用探析[J].科技風，2019（5）：123.

[6]李仕鵬.數字化測繪技術在工程測量中的運用探析[J].工程技術研究，2018（16）：253-254.

[7]魏翔，云正富，任友理.數字化測繪技術在工程測量中的應用探析[J].計算機產品與流通，2018（11）：271.

[8]張永慶.數字化測繪技術在工程測量中的應用探析[J].中國新技術新產品，2016（15）：114-115.

作者單位：重慶市勘測院