数字化测绘技术在地质工程测量中的应用分析探讨

【摘 要】随着科学技术的发展进步，数字化技术渐趋成熟并被广泛应用于各行各业。在地质工程测量工作中，数字技术与测量技术的有机结合，形成了一种新型的数字化测绘技术。作为具有高科技水准的测绘技术，其有效解决了传统测绘技术难以克服的测量难题，极大地提高了地质工程测量的工作效率与质量，应用前景非常可观。本文主要分析了数字化测绘技术的优势，并着重探讨了其在地质工程测量中的应用，以供参考。

【关键词】数字化；测绘技术；地质工程；工程测量

【Abstract】With the development of science and technology， digital technology has gradually matured and is widely used in all walks of life. In the geological engineering survey work， the organic combination of digital technology and measurement technology has formed a new type of digital surveying and mapping technology. As a high-tech level of surveying and mapping technology， it effectively solves the traditional surveying and mapping technology difficult to overcome the measurement problems， greatly improving the efficiency and quality of geological engineering surveys， the application of a very promising future. This article mainly analyzes the advantages of digital surveying and mapping technology， and focuses on its application in geological engineering surveys for reference.

【Key words】Digitalization；Surveying and Mapping Technology；Geological Engineering；Engineering Surveying

數字化测绘技术是一种新型的测绘技术，其以计算机、网络技术等为基础，具有自动化程度高、测图精度高、图形属性信息丰富以及存储便捷等优点，其能有效提高工程测量的效率与质量，实现了真正的降本增效，因而在工程测量中的应用越来越广泛。地质工程测量是一项系统、复杂、专业性非常强的技术工作，是各类建筑工程建设、资源开发等的基础支持。在地质工程测量实践中，应用数字化测绘技术，能确保地质工程测量结果精确，有效减少误差，使地质工程测量的价值与意义能得到最大化实现。

1. 数字化测绘技术的构成

GPS、GIS、GRS是目前主要的数字测绘技术。将这三种数字测绘技术应用于地质勘探中，能促进地质勘测的速度和精确度不断提高，从而为我国地质勘测事业提供坚实技术保障。

（1）GPS。

全球定位系统（GPS）是一种卫星导航定位系统，由美国开发，具有全方位、多层次实时导航与定位功能。在地质工程测量中，可利用GPS进行测距与测时。GPS 系统主要主要包括地面监控系统、空间卫星、接收设备三大部分。在GPS的基础上，进一步开发了实时动态差分技术（RTK），该技术的测量精度比GPS更高，可达厘米级。

（2）GIS。

地理信息系统（GIS）是一种集地理空间数据分析与综合处理的技术，功能模块包括地图管理、作图、电网分析以及设备管理等。其利用 X、Y、Z 三个空间坐标轴来定义空间目标，可操作性强、方便快捷，能很好地解决地质勘探中的诸多问题，已在地质勘探中得到迅速普及。GIS可对不同的数据进行分级、分类，并根据不同的数据表示方法，通过统计图对数据进行分析。GIS 技术可视化的重要产品是三维仿真地图，其能利用文本、声音、动画以及图形等形式来展示空间信息。

（3）RS。

遥感技术（RS）是通过传感器探测和接收来自目标物体的电、磁场信息，经过技术处理后，为人们提供所需要的测量信息。RS可分为物理场遥感技术、声学遥感技术、电磁波遥感技术，并逐渐从过去的可见光，向着微波、红外发展，从单波段向着多角度、多波段、多极化、多时相发展，从空间维和静态分析向着时空维和全过程动态监测发展。

此外，在地质工程测量中，由于GIS、GPS、RS各有优势与不足，在综合应用中逐渐融合形成了3S 集成技术，GPS 能实时、快速提供目标事物的空间位置，RS 能快速地提供地表物体的地理信息，GIS 则负责进行综合处理与分析，这进一步提升了地质工程测量精度，也为地质工程测量提供了一个新的技术亮点。

2. 数字化测绘技术的优势

（1）测量精度高。

与传统的测绘技术相比，数字化测绘技术的精度极高，极大地提升了地质工程测量结果的精细化和精确化。在测量实践中，测绘人员可依据实际地形特点，选择全站式自动采集模式，系统可自主采集相关地理位置的三维坐标。这样，不仅采集的数据精度得到了显著提高，而且也减少了人为因素导致的测量误差。同时，所采集的数据信息还能自动进行存储，既提高了地质工程测量工作效率，也降低了测绘人员的工作量。

（2）自动化程度高。

数字化测绘技术是在信息技术、电子计算机技术等基础上发展起来的，自动化程度比传统的测绘技术显著提高。其能利用电子软件，自动对勘探数据信息进行计算与分析，并能依据地质条件实际情况，自动识别及匹配与之相适应的图示符号、颜色等，充分保证了地质勘探结构图的精确性和地形图的美观性和规范性，降低了测量误差率，提高了地质绘图的效率和效果。

（3）图形属性信息丰富。

在地质工程测量中应用数字化测绘技术，能够精确地获取测量地的位置坐标信息，并能将地形点上丰富的图形属性信息展现出来，从而使图形信息更加清晰化、具体化和全面化，为工程测量及绘图提供更大的便利。在图形信息中，不仅有基本信息，还有一些特殊的符号，可以将所测绘的地质情况进行还原，使地质结构图的绘制变得十分简便且快捷，极大地提高地质勘探结构图的绘制效率以及显示效果。

（4）储存更加便捷。

数字化测绘技术的应用，还使得地质工程测量的各项信息数据更便于保存，因为数字化信息存储介质体积小、容量大，不容易发生损坏和变形等，保管、存放均非常方便，可有效避免纸质地质图破损或勘探数据丢失等导致的损失。而且，存储的数据信息还能进行重复利用、查询、传输等，也可以随时对数据进行加工处理。数字化测绘技术能够降低工作强度，保证成图的质量与效率，减少了重复勘探、测量的发生率，大大降低了工程测量的成本，提高了地质工程测量的效益及应用价值。

3. 数字化测绘技术在地质工程测量中的应用

（1）在原图数字化中的应用。

在地质工程测量工作中，经常需要对原有测量图形进行数字化处理，其目的是使原有图形的价值得到最大化发挥，快速应用数字化软件获取有用的地图。原图数字化方法一般有两种，即扫描矢量化和手扶跟踪数字化。在这两种方法中，扫描矢量化的精确性更高，数字化处理效率也比手扶跟踪方式显著高，其不足之处是会在一定程度上降低原图的精度，因此一般作为工程测量的应急性措施进行应用。在具体应用中，可以结合实际情况，有针对性地采用补测、修测等方法来进行辅助，同时，还要参照工程测量中的地表信息，这样可以有效修正和完善远途中的信息，提高原图的精度，使地质工程测量目标顺利达成。经过数字化的原图可以直接进行保存或传输，快速应用于实践。

（2）在地面数字测图中的应用。

如果地质工程测量对精度要求比较高，且缺少合适的地形图时，可利用地面数字测图来进行测量。地图数字测图方法是当前常用的内外一体化数字测图方法，可以得到精确度更高的地图，关键的地物及邻近点的测量精度≤5cm，在缺乏符合国家相关制图要求的、比例尺缩放范围较大的、但对地质勘探结果有较高精确性要求的地质勘探结构图中应用较多。在采集数据的过程中，可利用数字化测绘技术建立相应的三维地形坐标，然后再手机数据信息，此过程可实现自动化，可减少人力、物力、财力等的投入。

（3）在数字地球中的应用。

数字地球是指一个数字模型，其是以現代化计算机技术为基础建立的，包含了涉及到社会、地理、经济等方方面面的信息，属于一项复杂、庞大的信息数据统计工程。数字地球对地理坐标实行统一构筑，并建构成一个完善的框架体系，在此框架体系中，用户可以根据需求获取相应的储存信息。数字地球建设需要众多部门和技术的支持，其中，作为信息学和地学关键内容的数字化测绘技术，便是一项重要的技术。数字化测绘技术结合了信息技术与地理信息，其通过测量所得的技术，可为数字地球建设提供良好的信息保障。

4. 结语

综上所述，数字化测绘技术是在信息科技基础上发展起来的新兴技术，具有综合性强、操作简便、测量精度高等优势，在地质工程测量工作中应用该技术，可以极大地提高测量的工作效率与质量，为地质工程测量提供更加准确的地图信息，并能使数据信息更易获取、存储和利用，同时，其还能减少人力投入，节约工程测量成本，为社会经济发展提供更好的服务。

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[文章编号]1619-2737（2018）03-18-775