地质工程测量中数字化测绘技术的运用

地质工程测量中数字化测绘技术的运用

李润

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摘要：传统测绘技术应用中，存在仪器设备应用简单，过度依赖人力操作的特征，无法有效应对国家不同区域的地质结构复杂、面积广阔的地质测量任务，因此极易受到人为计算误差的影响导致测绘结果出现误差。借助计算机技术和先进仪器设备应用数字化测绘技术，有效弥补传统测绘技术存在的不足之处，帮助测量人员有效应对多种类型的地质测量任务，最大程度确保测量数据的精准性。基于此，本文将对地质工程测量中数字化测绘技术的运用进行分析。

关键词：数字化；测绘技术；地质工程测量

1 数字化测绘技术

数字化测绘技术的特点在“数字化”，功能在“测绘”。数字化测绘技术是通过数字化技术，实现地质测绘功能。综合来说，就是以先进的计算机技术为中心的数字测量绘图系统。“数字化”软硬件包括电子全站仪、航空摄影设备、数字化处理系统、数字全球定位系统、数据处理软件、数字地理信息系统以及后处理设备。数字化测绘技术的应用主要分为三步：(1)对测量区域的地形、地质、高程、面积等数据进行采集。此时采集的数据并非直接可用的数据，而是相对数据或者参考数据。(2)对上一步采集的数据进行处理，主要是提取有用数据、消除误差、相对数据的换算等。经过处理的数据可为工程人员直接使用，但由于数据量庞大，使用起来十分不便。(3)对第二步的海量数据进行处理，例如形成直观的图纸、高程图、地形图或者三维图等，以方便使用者直观观察和使用。综合来说，可以分为以下三步：

第一步：采取“非接触”方式对测量区域地形和地质数据进行采集，例如：全站仪、航空摄像机、卫星遥感等。

第二步：通过数据输入和输出，处理、优化和提取必需数据。设备包括：图像处理设备、遥感数据分析设备等。

第三步：将测量得到的数据以图纸、二维图形、数据库或者三维动态图的方式呈现。呈现设备包括：CAD链接端口、BIM、三维动态呈现设备等。

2 地质工程测量中数字化测绘技术的运用优势

2.1 存储安全性高

传统测量技术下所应用的测量信息主要保存在图纸上方，不仅测量图纸容易破损，测量信息丢失的可能性也大大增加，无法保证测量数据的精准度，也不利于工程建设工作的顺利进行。一旦地质信息发生变动时，工作人员不能在图纸上直接修改，因此需要重新进行勘查，大大增加测绘成本。数字化测绘技术的应用可确保所测量数据信息保存的便捷性与安全性，借助互联网技术以及信息技术可安全性存储大量的数据信息，对相关数据信息快速保存，有效解决传统测绘数据存储过程中存在的多种弊端，最大程度确保数据信息的准确性。此外，地质测量产生的数据信息均会存储在计算机系统当中，工作人员也能随时检索自身的需求，即便工程范围内的地质发生变动时，测绘人员也并不需要重新进行绘制，只需要在计算机平台中进行修改，可有效节省工程项目的地质测绘成本。

2.2 强化勘测绘图准确性

传统测绘技术本身具备测量效率低下，测量结果不够准确的情况，导致测量结果与实际数据存在一定的偏差。数字化测绘技术在应用过程中，将收集到的数据信息转化为数字化信息，以此为基础构建三维模型。借助数字化测绘技术可有效降低地质测量结果误差机率，大大提升数据测量准确率。此外，在实际测绘工作开展过程中，在利用数字化测绘技术的前提下并不需要测绘人员对最终结果进行核查与纠正，最大程度节省人力方面的成本，有效节约地质测绘人员的工作时间。

3 地质工程测量中数字化测绘技术的运用
3.1 地理信息系统的运用

地理信息系统是基于地理信息技术建立的基础地理信息库，可以应用于交通规划、国防规划等一系列领域中。地理信息系统能够完整收集、整理、储存地理信息，同时还具备运算分析、描述等一系列功能。在应用地理信息系统采集地质工程信息时，不需要开展实际的测量工作，而是通过计算机建立地貌地表物体的信息模型数据库。这种技术不需要开展野外人工测量，精确度更高。此外，该技术还包含了数据转换处理、空间系统分析、虚拟现实应及应用等多项功能。地质工程测量人员利用地理信息系统筛选信息，选出最合理的信息，避免不相关信息的干扰。将地理信息系统和其他技术相结合，如遥感技术，实现功能统一，开展远距离定位勘测，确保信息的精确性，提高测绘工作的效率。

3.2 GPS测绘技术的应用

在进行地质测绘过程中所应用的GPS定位技术，可满足多种条件下地质测绘过程的即时观测，通过实施24h的全面化监控，为矿山多种建设活动的开展提供精确性的测量数据。同时，在工程地质实地测绘期间，GPS技术的应用能够实现地质测量工程的360°测绘，将测绘到的数据信息及时传送到电脑终端，技术人员有需要利用专用计算机软件设备进行结果测绘工作，可进一步加快测绘工程的测量速度，提升地质测绘工程测量结果精度。GPS技术本身具备精确性与及时性的特征，对地质工程项目的目标迅速进行定位，即时采集和保存相关数据信息，利用GPS技术全面提升施工效率，加快地质工程项目的施工进度。

3.3 多元化绘制数字化地形图

用常规测量方法获得地质工程测量数据，通过人工计算之后形成数据组。该数据只是单纯数字，无法形成可供直接观察的图像。数字化测绘技术则可以通过内部嵌入的计算分析软件，借助地形数据，测算两点位移、测量区域面积。同时，通过各个测点高程数据，可以绘出相对高差，形成三维地形图。数字化绘制技术可以通过测量得到的基础数据形成二维平面图或三维立体图，便于使用者直观了解测量区域的环境、位置和地形地貌。

3.4 原图数字化技术

原图数字化技术可以分为手扶跟踪数字化和扫描矢量化。在地质工程测量工作中使用该项技术获得的原图比例和尺寸，能够满足国家的规定要求，因此，它在测量精确度、高效化等方面具有明显优势。矢量化扫描技术具有良好的操作性能，工作效率比较高。但该项技术在进行数字化处理时受到各种因素影响，也存在原图精确性下降的问题，因此，一般是作为应急措施来使用。在实际的应用工作中，可根据地质工程的实际情况，使用原图数字化技术，对已有的地形图进行整理利用，然后利用扫描设备和计算机等完成作业，在相对较短的时间内可以获得测量结果。手扶跟踪数字化录入设备的操作比较简单，而且具有精确度高的特点，在测量工作中也得到了普遍应用。在测量原图完成后，可开展数字化的处理工作，将它与其他技术相配合使用，能够有效控制测量精度和效率，满足制图的标准要求。例如，可以和多级影像金字塔匹配计算，确保测量图片连接点的均匀分布，满足工程的各项需求。

4 结束语

综上所述，相较于传统测绘技术，数字化测绘技术具有高精度自动化的优点，能够减小数据误差，提高测绘效率。因此，在地质工程测量工作中，可使用数字化测绘技术代替传统的测绘技术，应用GPS技术、原图数字化技术和地理信息系统，多种技术相互配合，获得更为精确的数据，为地质工程测量的建设提供数据支持，优化工程的设计方案，确保工程的顺利进行。

参考文献：

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