數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的特征及其在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用研究

朱有虎

【摘要】在水利工程建設(shè)中，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)有著多種多樣的應(yīng)用，并發(fā)揮著不可或缺的作用。不僅如此，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)還給予水利工程提供較高精確性及節(jié)省性等服務(wù)。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字化測(cè)繪；水利測(cè)量；誤差可控；準(zhǔn)確可靠；方便快捷；技術(shù)先進(jìn)；綜合效益

1引言

在傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)形式中，主要包括了水利和交通以及建筑等方面的測(cè)量。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，以及相關(guān)智能測(cè)量?jī)x器的出現(xiàn)，使得水利工程建設(shè)的測(cè)量技術(shù)在向著數(shù)字化的方向前進(jìn)。數(shù)字化的測(cè)繪技術(shù)和儀器已經(jīng)在我國(guó)工程測(cè)量領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用。研究結(jié)果表明：目前數(shù)字化測(cè)繪科學(xué)技術(shù)已經(jīng)取得了很大的發(fā)展成果，其中以通信網(wǎng)絡(luò)、地理信息技術(shù)和全球定位系統(tǒng)為核心的數(shù)字測(cè)量技術(shù)已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。在日常水利測(cè)量的過(guò)程中，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)因其具有較小的設(shè)備體積，重量比較輕，定位精度相對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)具有較高的測(cè)量精度，從而給現(xiàn)代水利測(cè)量技術(shù)帶來(lái)了很大的便利。

2數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的特征分析

首先是高效性。數(shù)字測(cè)繪不僅將工程勘測(cè)設(shè)計(jì)形成一體化，而且也能將數(shù)據(jù)進(jìn)行更新、自動(dòng)化以及采集等。目前，數(shù)字測(cè)繪已經(jīng)屬于 GIS 數(shù)據(jù)采集中的方法之一，相對(duì)比傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀配合平板的測(cè)圖手段，數(shù)字化測(cè)量具有更高的效率，即在通視良好的前提下，利用建站點(diǎn)作為圓心，并通過(guò)采用全站儀進(jìn)行測(cè)量，一站測(cè)量的地形圖的范圍最低是可達(dá)1km；不但如此，采用數(shù)字化測(cè)繪，還能夠?qū)⒊蓤D的周期進(jìn)行大幅度的減少，即在通常狀態(tài)下，傳統(tǒng)的經(jīng)緯測(cè)繪方法，通過(guò)白紙測(cè)圖的手段進(jìn)行測(cè)量地形，在 1天 時(shí)間內(nèi)可測(cè)量 200個(gè)左右的地形點(diǎn)，然而采用數(shù)字化測(cè)圖的技術(shù)，1天時(shí)間內(nèi)可測(cè)量高達(dá) 400 個(gè)地形點(diǎn)，正好于傳統(tǒng)的測(cè)繪手段的 2 倍。其次是精確性。所謂的數(shù)字化測(cè)繪，是指把相關(guān)的地貌以及地物進(jìn)行采集之后，并將其信息以數(shù)字進(jìn)行呈現(xiàn)，同時(shí)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)接口，將其數(shù)字信息輸入計(jì)算機(jī)內(nèi)，并通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行有效處理后，從而獲取具有豐富內(nèi)容的電子地圖。然而，數(shù)字測(cè)繪具有相當(dāng)高的點(diǎn)位精度，據(jù)相關(guān)實(shí)踐顯示，采用數(shù)字化測(cè)圖，測(cè)出的點(diǎn)位精度可符合相關(guān)的《水利水電工程測(cè)量規(guī)范》中的精度指標(biāo)，該指標(biāo)是點(diǎn)位誤差<圖上的 0.12mm。由此可見，在水利工程中，積極采用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，占據(jù)良好的特征優(yōu)勢(shì)，就是具備精確性與高效性。

3工程測(cè)量中的現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)

3.1 工程測(cè)量中的地圖數(shù)字化技術(shù)

現(xiàn)代化的數(shù)字測(cè)量技術(shù)在水利工程測(cè)量的過(guò)程中發(fā)揮著比較重要的作用，可以解決傳統(tǒng)測(cè)量所不能解決的問(wèn)題，從而使得數(shù)字測(cè)量在水利測(cè)量過(guò)程中變的相對(duì)容易進(jìn)行。在傳統(tǒng)的數(shù)字測(cè)量過(guò)程中，由于缺乏一定的科學(xué)技術(shù)，對(duì)于那些比例尺較大的地圖，就很難順利地完成輸入工作。隨著地圖數(shù)字化這種技術(shù)的出現(xiàn)，在運(yùn)用掃描矢量?jī)x器以及手扶式數(shù)字跟蹤化的基礎(chǔ)上，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大比例尺的水利測(cè)量地圖進(jìn)行輸入。其中大部分的掃描器可以對(duì)地圖中所呈現(xiàn)的信息實(shí)現(xiàn)數(shù)字化處理，數(shù)字化的信息處理具有高效率和便利性以及精確性等優(yōu)點(diǎn)。目前建立GIS數(shù)據(jù)系統(tǒng)是對(duì)圖像進(jìn)行數(shù)字化信息處理的關(guān)鍵過(guò)程。在確保水利測(cè)量工作的前提下，要盡可能的加快數(shù)字化測(cè)量?jī)x器工作的處理速度。

3.2 水利測(cè)量工程中的數(shù)字化成圖手段

水利工程是測(cè)量工程中比較重要的內(nèi)容，也是測(cè)量過(guò)程中比較傳統(tǒng)的內(nèi)容之一。但是水利測(cè)量大多數(shù)是一種野外的測(cè)量工作。野外的水利測(cè)量工作是一項(xiàng)比較艱辛和復(fù)雜的工作，野外水利工程的測(cè)量周期比較長(zhǎng)，傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)并不能夠滿足實(shí)際測(cè)量的需求。隨著數(shù)字化成圖手段的出現(xiàn)，一方面可以最大程度的提高水利測(cè)量地圖的工程質(zhì)量，同時(shí)還能夠保證較高的測(cè)量精度。此外數(shù)字化的成圖手段可以大幅度的降低水利工程測(cè)量人員的工作強(qiáng)度，使得野外測(cè)繪變成更為簡(jiǎn)單和容易的工作。目前在水利測(cè)量過(guò)程中，數(shù)字化成圖技術(shù)主要包括兩種成圖模式，即電子平板模式以及內(nèi)外一體化業(yè)務(wù)模式，這兩個(gè)模式比較起來(lái)，前者的操作精度較高，操作也相對(duì)簡(jiǎn)單，所以受到了廣泛的歡迎。

3.3 現(xiàn)代數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)分析

與相對(duì)傳統(tǒng)的手工作業(yè)繪圖相比，現(xiàn)代化的數(shù)字測(cè)繪技術(shù)具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：

1） 與傳統(tǒng)的手工繪圖相比，現(xiàn)代數(shù)字化的成圖在測(cè)量精度方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)要高的很多，數(shù)字化成圖系統(tǒng)在進(jìn)行對(duì)外作業(yè)的數(shù)據(jù)采集時(shí)，可以選擇全站儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的全面測(cè)量，并形成自動(dòng)的坐標(biāo)進(jìn)行存儲(chǔ)。在對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，可以很好的保持測(cè)量作業(yè)的精度，減少人為因素所出現(xiàn)的誤差；另外一方面，展點(diǎn)繪圖是在傳統(tǒng)測(cè)量工作中必須要進(jìn)行的野外測(cè)量工序，在大幅度的減少野外測(cè)量的工作量的同時(shí)，還能縮短測(cè)量人員的野外測(cè)量時(shí)間，不斷的提高測(cè)量作業(yè)的效率。

2） 在水利測(cè)量的過(guò)程中，現(xiàn)代化數(shù)字測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用可以對(duì)各種要素實(shí)施數(shù)據(jù)的加工和處理，形成不同用途的繪圖作業(yè)產(chǎn)品，從而滿足不同用戶的追求。

3） 通過(guò)現(xiàn)代多媒體技術(shù)的廣泛應(yīng)用，將測(cè)繪的地圖相貌以及形象，都能夠比較完整的展現(xiàn)出來(lái)，使得測(cè)量工程人員能夠一目了然，同時(shí)所取得的測(cè)量結(jié)果比較有直觀性。

4數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

4.1 原圖數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用

原圖數(shù)字化技術(shù)在使用的過(guò)程中，只要對(duì)當(dāng)前的數(shù)字地形圖進(jìn)行軟件化的處理和運(yùn)用，添加掃描儀以及計(jì)算機(jī)、繪圖儀和相關(guān)數(shù)字化軟件相互配合的情況下，就可以比較順利的實(shí)現(xiàn)操作，同時(shí)還可以在較短的時(shí)間內(nèi)取得比較精確的數(shù)字化測(cè)量成果。在數(shù)字化測(cè)量所得到的圖像中，結(jié)果圖的精度一般與原圖的精度有著比較密切的關(guān)系。由于在水利測(cè)量的過(guò)程中會(huì)存在著各種各樣的測(cè)量誤差，所以在通常情況下，數(shù)字化測(cè)量所得到的水利圖對(duì)比于原圖而言，其精度較差。另外一個(gè)方面，數(shù)字化測(cè)量圖僅是對(duì)白紙成圖時(shí)各種地貌和物體的反映，缺乏一定的現(xiàn)勢(shì)性。為了使得這種方法能夠取得充分的利用，通?？梢圆扇⊙a(bǔ)測(cè)和修測(cè)等方法來(lái)進(jìn)行，從而使得原圖的精度得到了一定程度的修改。

4.2 地面數(shù)字測(cè)圖技術(shù)的應(yīng)用

在很多水利工程的測(cè)量過(guò)程中，尤其是對(duì)于某些地區(qū)的大比例尺地圖還是比較缺乏的，這個(gè)時(shí)候就可以采用地面數(shù)字化測(cè)量技術(shù)。這種地面數(shù)字測(cè)量技術(shù)主要特征就是可以實(shí)現(xiàn)從內(nèi)到外的一體化操作，所以該技術(shù)在我國(guó)的很多工程測(cè)量單位都得到了廣泛的應(yīng)用。目前數(shù)字化的地面測(cè)量技術(shù)具有精度較高的特點(diǎn)，只需要添加一些輔助設(shè)備就可以進(jìn)行高精度的測(cè)量工作。另外在地理信息的相關(guān)科學(xué)中，空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的建設(shè)和完善也發(fā)揮著比較重要的作用。所以筆者認(rèn)為為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)現(xiàn)代化測(cè)量技術(shù)的快速發(fā)展，一方面，須加大數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在實(shí)際水利測(cè)量工程的研究與運(yùn)用，對(duì)我國(guó)的傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行數(shù)字化的改造；另外一方面，要盡可能的降低由于人為因素的出現(xiàn)，使得測(cè)量過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤率明顯的降低。

5結(jié)束語(yǔ)

總之，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在水利工程測(cè)量技術(shù)中有著比較廣泛的應(yīng)用，是目前比較常用的測(cè)量方法，具有傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)不可比擬的優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)代數(shù)字測(cè)量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量過(guò)程中對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)要素的處理和加工，形成不同用途的水利工程測(cè)量圖，在提高產(chǎn)品測(cè)量精度的同時(shí)，滿足用戶的不同需求。所以在各個(gè)水利測(cè)量工程中，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)都得到了廣泛的應(yīng)用。水利測(cè)量工作者要不斷順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，不斷的更新知識(shí)和思維，進(jìn)行現(xiàn)代化的數(shù)字測(cè)量工作。

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