數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用分析

摘 ?要：隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化測繪技術(shù)得到迅猛發(fā)展，數(shù)字化測繪技術(shù)又是工程測量順利開展的重要保障。在工程測量中應(yīng)用數(shù)字化測繪技術(shù)，能夠降低實(shí)際測量工作的難度，解決一些難以通過人工方式完成的測量工作，提高測繪工程測量的精準(zhǔn)度，為工程建設(shè)提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持。本文結(jié)合我國數(shù)字化測繪技術(shù)的實(shí)際情況，對工程測量中數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探討，希望可以為同行提供參考借鑒價(jià)值。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化測繪;工程測量;GPS;GIS

中圖分類號：P231.5 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）14-0026-03

Application and Analysis of Digital Surveying and Mapping Technology in

Engineering Surveying

YANG Ruihua

（Kunming Railway Construction Company of China Railway No.8 Engineering Group Co.，Ltd.，Kunming ?650200，China）

Abstract：With the development of science and technology，digital surveying and mapping technology has been rapidly developed，which is an important guarantee for the smooth development of engineering surveying. The application of digital surveying and mapping technology in engineering surveying can reduce the difficulty of actual surveying work，solve some surveying work which is difficult to accomplish by manual way，improve the accuracy of surveying and mapping engineering surveying，and provide strong data support for engineering construction. Based on the actual situation of digital surveying and mapping technology in China，this paper discusses the application of digital surveying and mapping technology in engineering surveying，hoping to provide reference value for colleagues.

Keywords：digital surveying and mapping;engineering surveying;GPS;GIS

1 ?數(shù)字化測繪技術(shù)簡介

數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用主要涉及測繪技術(shù)以及數(shù)字化技術(shù)兩方面內(nèi)容，對于這兩個方面的基本內(nèi)容來說，當(dāng)前應(yīng)用到的具體手段還是比較多的，比如說全球定位系統(tǒng)GPS、地理信息技術(shù)GIS、遙感技術(shù)RS、數(shù)字化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等都是比較普遍的一些技術(shù)手段。這些具體的技術(shù)手段也就成為數(shù)字化測繪技術(shù)的基本組成部分，其有效應(yīng)用為不斷提升數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用效果和價(jià)值奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?；谶@些專業(yè)的技術(shù)手段的應(yīng)用來說，相關(guān)的3S技術(shù)等主要就是為了獲取相應(yīng)的測繪信息，而其他的一些數(shù)字化技術(shù)手段則主要是為了盡可能地提升其數(shù)據(jù)分析處理和成圖的效率和準(zhǔn)確性，并且在后續(xù)的具體應(yīng)用過程中也能夠發(fā)揮出一定的積極作用。實(shí)際上常規(guī)技術(shù)和數(shù)字化測繪技術(shù)是相互依存和相互補(bǔ)充的，且會保持很長一段時間，而并不是說數(shù)字化測繪技術(shù)的發(fā)展會使常規(guī)測繪技術(shù)被人們忽視。以數(shù)字化為中心的數(shù)字處理系統(tǒng)能使工程測量向著智能化方向發(fā)展，同時再加上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及測量儀器的發(fā)展，使得數(shù)字測繪技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛。

2 ?數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的優(yōu)勢

2.1 ?自動化控制

在測量的過程中，數(shù)字化測繪技術(shù)具有良好的自動化性能，計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用讓智能化控制逐漸得以實(shí)踐，可對工程中的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行自動識別和計(jì)算，為后期制圖提供準(zhǔn)確、重要的參考數(shù)據(jù)，避免傳統(tǒng)測量技術(shù)帶來的誤差，影響工程施工的順利開展。在一定程度上也提升了數(shù)據(jù)的計(jì)算精度，在相當(dāng)大的程度上控制了繪圖工作的困難度。一旦計(jì)算數(shù)據(jù)中出現(xiàn)符號及圖標(biāo)的時候，僅需點(diǎn)擊鼠標(biāo)，選擇所需的東西即可，實(shí)踐操作非常方便。在一項(xiàng)工程測量的過程中，利用計(jì)算機(jī)設(shè)備可作為數(shù)字化測繪技術(shù)傳輸和信息數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)的重要媒介工具。

2.2 ?準(zhǔn)確性高

數(shù)字化測繪技術(shù)可利用相應(yīng)的軟件，對工程中的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行全面儲存、整理、歸檔等操作，這樣可在解決工程問題的同時，儲備一定的參考數(shù)據(jù)，對工程成本及施工進(jìn)度的控制起到了重要的調(diào)控作用。數(shù)字化測繪技術(shù)可利用相應(yīng)的技術(shù)形式，對工程中的實(shí)際情況進(jìn)行了解和掌控，掌握實(shí)際工程開展的狀態(tài)，這也充分地展現(xiàn)出測量數(shù)據(jù)和信息的準(zhǔn)確性。同時，工程施工一般處于露天的狀態(tài)，利用數(shù)字化測繪技術(shù)可有效提升數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，避免出現(xiàn)誤差。自動化的測繪也可在一定程度上控制不同環(huán)節(jié)中存在的問題，并及時給予一定的糾正，科學(xué)有效地完成相關(guān)的測繪工作。

2.3 ?清晰、直觀性能好

在數(shù)字化測繪技術(shù)應(yīng)用的過程中，可針對工程中所含有的環(huán)節(jié)，以及所處的地理位置，展開相應(yīng)的測量工作。在利用數(shù)字化測繪技術(shù)測量的過程中，可將測量的結(jié)果變得更加清晰、直觀。另外，利用數(shù)字化測繪技術(shù)可對工程中所含有的信息和數(shù)據(jù)，進(jìn)行相應(yīng)的繪制，構(gòu)建出工程施工模型，以此充分展現(xiàn)出數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的優(yōu)勢。

3 ?工程測量中數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用

3.1 ?GIS測繪技術(shù)的應(yīng)用

GIS（地理信息系統(tǒng)）技術(shù)主要應(yīng)用在地理勘測領(lǐng)域中，目前我國基本已建立了50000個基礎(chǔ)GIS地理信息庫，充分地應(yīng)用在我國的地籍管理、交通規(guī)劃以及國防規(guī)劃等領(lǐng)域，為項(xiàng)目的具體實(shí)施提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)保障。GIS技術(shù)的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)對地理信息的全面收集、整理及處理，GIS技術(shù)所具備的運(yùn)算、分析、顯示及描述等系統(tǒng)功能可更好地展現(xiàn)出相應(yīng)的地理空間分布信息數(shù)據(jù)，其所具備的功能可進(jìn)一步地提高在工程測量中的信息收集度。且在GIS技術(shù)的支持下，可有效地提高工程測量效率，采用GIS技術(shù)可對空間地理信息進(jìn)行矢量分析，因此也可以以圖像的形式將地面空間信息展現(xiàn)出來，其所具備的圖形繪制功能可進(jìn)一步提高工程測量信息的利用率。同時在GIS技術(shù)的支持下還可有效地對工程測量中的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及提取，提高對信息資源的利用率，進(jìn)一步加強(qiáng)工程測量數(shù)據(jù)的開發(fā)及利用。工程測量中GIS技術(shù)將收集到地理信息錄入表格型數(shù)據(jù)庫中，并將表格型數(shù)據(jù)以地理圖形的方式呈現(xiàn)，顯示地理結(jié)果，以便于測量人員對建設(shè)現(xiàn)場地形地貌進(jìn)行操作與分析，其涉及范圍除了地形地貌外，還包括極為詳細(xì)的街區(qū)地圖、人口環(huán)境、運(yùn)輸線路等內(nèi)容。數(shù)據(jù)獲取技術(shù)包括全站儀測量、GPS測量、數(shù)字?jǐn)z影測量等方式，并應(yīng)用計(jì)算機(jī)對地理空間信息進(jìn)行實(shí)時更新，以保證獲取到的數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。

3.2 ?GPS定位技術(shù)的應(yīng)用

GPS就是全球定位系統(tǒng)，在實(shí)際應(yīng)用中可為工程測量提供精準(zhǔn)的定位信息，因此其衛(wèi)星定位系統(tǒng)可在實(shí)際的測量活動中不受時間及空間的限制來獲取相應(yīng)的地理坐標(biāo)點(diǎn)。GPS定位技術(shù)主要借助導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測繪信息的傳遞，GPS定位技術(shù)的操作過程非常簡單，能對地理環(huán)境進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控以及測量。導(dǎo)航衛(wèi)星測繪數(shù)據(jù)有兩種形態(tài)，其一是靜態(tài)測量，能測量地形的角度、距離及水準(zhǔn)等信息;其二是動態(tài)測量，由兩臺以上接收器觀察空間變化形態(tài)，根據(jù)觀測數(shù)據(jù)的差異性測算出空間變化坐標(biāo)、平差及變形數(shù)據(jù)等。在GPS技術(shù)的應(yīng)用中還可有效地減少工程測量的環(huán)節(jié)，GPS技術(shù)為工程測量提供的定位信息可有效減少測繪活動內(nèi)容，且其定位精準(zhǔn)度較高，尤其是在現(xiàn)今GPS-RTK技術(shù)的應(yīng)用下，其定位精準(zhǔn)度可達(dá)到厘米級。而這種具備了全天候的定位特征的技術(shù)可更好地為工程測量提供動態(tài)數(shù)據(jù)，并且在測繪活動中使樁位放樣更加準(zhǔn)確，使相關(guān)的測量活動不受條件的限制，有效地提升了工程測量的質(zhì)量及效率?，F(xiàn)階段，我國的GPS技術(shù)應(yīng)用范圍也很廣泛，主要應(yīng)用在工程監(jiān)測、變形控制中，另外還有比較重要的一點(diǎn)是其還能協(xié)助土地管理局建立精密的監(jiān)測控制網(wǎng)。

3.3 ?RS遙感技術(shù)的應(yīng)用

目前在工程測量中RS技術(shù)的應(yīng)用可通過接收地理電磁波信息來更好地獲取相關(guān)的地理基礎(chǔ)信息，并且可通過對這些信息進(jìn)行收集、傳輸及處理，來實(shí)現(xiàn)對觀測對象的遠(yuǎn)距離的測繪及識別，其在實(shí)際應(yīng)用中具備了綜合性的技術(shù)特征，因此可更好地在工程測量中獲取相關(guān)的地理變化信息，而其所獲取的信息數(shù)據(jù)可為圖像繪制提供更為全面的信息數(shù)據(jù)。遙感技術(shù)用的是光學(xué)測量原理，可見光能掃描空間形態(tài)，衛(wèi)星能把這些掃描數(shù)據(jù)傳送到信息系統(tǒng)中，然后把數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)變成實(shí)景圖片。通常RS遙感技術(shù)可分成兩種應(yīng)用形式：其一，衛(wèi)星遙感技術(shù)，其掃描范圍相對比較廣，圖像的分辨率比較低，在大面積環(huán)境監(jiān)測中應(yīng)用價(jià)值比較高;其二，航空衛(wèi)星技術(shù)，該技術(shù)得到的地理信息針對性更強(qiáng)，因?yàn)楹娇掌髂茉谔囟ㄎ恢眠M(jìn)行監(jiān)測，能多角度地搜尋地理信息。與此同時，應(yīng)用數(shù)字信息技術(shù)繪圖，按比例建立地理信息模型，能減少野外實(shí)地測量次數(shù)，進(jìn)而降低工作強(qiáng)度和測量成本。遙感技術(shù)在工程測量運(yùn)用的過程中，可對工程所在位置的地下水，進(jìn)行相應(yīng)的勘測，主要包括：地下水的變化、位置等，這樣在工程施工時可減少一些不必要的麻煩。同時，遙感技術(shù)在工程測量運(yùn)用的過程中，對工程開展的位置選擇也起到了一定的輔助作用，通過進(jìn)行數(shù)據(jù)勘測、數(shù)據(jù)采集、分析、儲存等工作，掌握了重要的勘測和數(shù)據(jù)信息，可避免一些不必要的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生，保證了工程中各個方面的工作的順利開展。通常RS遙感技術(shù)在城市的綜合規(guī)劃建設(shè)以及國家土地規(guī)劃等方面的應(yīng)用價(jià)值比較高。在測量環(huán)境比較復(fù)雜的地區(qū)，RS遙感技術(shù)可完成“宏觀”實(shí)地勘察，應(yīng)用成像技術(shù)及數(shù)據(jù)編輯技術(shù)等完成這種復(fù)雜情況下的監(jiān)測工作。

4 ?數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的運(yùn)用

4.1 ?在工程測量數(shù)據(jù)采集中的運(yùn)用

在外業(yè)數(shù)據(jù)采集方面，應(yīng)用數(shù)字化測繪技術(shù)可為工作人員提供多種測量和采集數(shù)據(jù)的方法。利用該技術(shù)，可在野外實(shí)現(xiàn)碎部點(diǎn)測繪成圖，同時也可借助計(jì)算機(jī)編輯代替手工繪圖。比如在工作區(qū)域環(huán)境較為艱難，并且該區(qū)域缺少水電支持的情況下，工作人員就應(yīng)該盡量使用測量設(shè)備與便攜機(jī)開展工作。使用該技術(shù)，工作人員可根據(jù)工作區(qū)域的實(shí)際情況進(jìn)行測量設(shè)備的選擇。在開展實(shí)際工作之前，工作人員需要進(jìn)行測站點(diǎn)的檢查，并且根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行地形地貌圖的手繪，然后進(jìn)行地質(zhì)數(shù)據(jù)的標(biāo)識。在采集數(shù)據(jù)的過程中，工作人員需要進(jìn)行數(shù)字代碼的準(zhǔn)確記憶，且在數(shù)據(jù)采集完成后進(jìn)行所有數(shù)據(jù)的備份，然后將數(shù)據(jù)交由專人處理。

4.2 ?在工程測量數(shù)據(jù)處理中的運(yùn)用

在處理內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的過程中，可使用數(shù)字化測繪技術(shù)簡化工程測量工作，并且?guī)椭ぷ魅藛T實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確分析和整合。首先，利用該技術(shù)，工作人員可將之前采集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行單元區(qū)分，從而為數(shù)據(jù)的后續(xù)處理打下良好的基礎(chǔ)。其次，利用編輯器，工作人員可將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化成CAD格式的圖樣。同時，工作人員也能夠?qū)⒃械腗AP格式轉(zhuǎn)化成線和點(diǎn)的格式，從而為圖樣的繪制提供便利。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)數(shù)據(jù)采集情況，工作人員可利用數(shù)字化測繪技術(shù)完成圖中相應(yīng)屬性和符號的標(biāo)注，從而得到具有一定實(shí)際價(jià)值的測量圖紙。最后，利用數(shù)字化測繪技術(shù)，工作人員可將圖紙錄入到數(shù)據(jù)庫中，從而為圖紙的后期查詢和使用提供便利。

4.3 ?在工程測量繪圖作業(yè)中的運(yùn)用

地面數(shù)字測圖在工程測量應(yīng)用的過程中，主要是通過利用相應(yīng)的流程，對工程空間的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的采集、儲存、圖形繪制、圖像輸出等，這樣有效的時間統(tǒng)一、集中的工程模式，能夠避免工程測量數(shù)據(jù)產(chǎn)生不必要的誤差。該項(xiàng)技術(shù)主要針對面積相對較大的工程，并且在數(shù)據(jù)分析、提取等方面的準(zhǔn)確度也相對較高。同時，一方面，在工程繪圖的過程中，利用數(shù)字化測繪技術(shù)可將原圖掃描下來，然后根據(jù)實(shí)際測量的地物和地表信息對原圖信息進(jìn)行綜合分析。在此基礎(chǔ)上，通過對原圖中不合理的地方進(jìn)行修正，就能夠使數(shù)字化測繪的精度得到提高。另一方面，一些地圖測繪工程有著較高的精度要求，使用實(shí)時地面數(shù)字的方法進(jìn)行測圖，則能夠使這種要求得到滿足。通過將常規(guī)測量手段與地面數(shù)字測圖技術(shù)結(jié)合起來，能夠?qū)y繪誤差控制在5cm以內(nèi)，繼而使地物臨近控制點(diǎn)和關(guān)鍵地物的測量結(jié)果的精度得到保證。此外，在工程測量中，也可利用數(shù)字?jǐn)z影機(jī)的攝錄功能獲得相應(yīng)的數(shù)字影像，然后利用航測軟件和數(shù)字化測繪技術(shù)進(jìn)行配套數(shù)字模型的建立。在此基礎(chǔ)上，就可利用數(shù)字化測繪軟件進(jìn)行數(shù)字地圖的測繪，從而使地形圖具有較高的精度。

4.4 ?工程測量中成圖技術(shù)的運(yùn)用

利用相應(yīng)的軟件對工程展開相應(yīng)的建模工作，以此保證各項(xiàng)測量數(shù)據(jù)滿足工程施工的需求，若是一項(xiàng)工程的面積相對較小，這樣便可利用成圖技術(shù)展開工程測量工作。同時，成圖技術(shù)在工程測量的運(yùn)用的過程中，利用自動化控制技術(shù)生成數(shù)據(jù)、圖形，并且傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，進(jìn)行分析時，系統(tǒng)可提供一個清晰、直觀的數(shù)據(jù)模型，從而在一定程度上提升了工程測量工作的效率。另外，在工程測量時，成圖技術(shù)以計(jì)算機(jī)作為重要的媒介，可對工程測量中所發(fā)生的問題，進(jìn)行相應(yīng)的分析和整理，以數(shù)據(jù)圖像的形式提供給人員參考，這樣工作人員在解決方案時，可獲取準(zhǔn)確、詳細(xì)的參考資料，避免不必要的安全事故發(fā)生。

4.5 ?在數(shù)字地球測繪工作中的運(yùn)用

使用數(shù)字化測繪技術(shù)，則能夠幫助工程測量人員以計(jì)算機(jī)技術(shù)為依托，實(shí)現(xiàn)對空間信息的數(shù)字化測繪，并且順利完成相關(guān)信息的分析和處理。工程測繪工作人員夠獲取有效的信息源，從而為數(shù)字地球的構(gòu)建提供足夠的數(shù)據(jù)支持。在工程測量工作中，可利用數(shù)字地球?qū)⑸鐣徒?jīng)濟(jì)發(fā)展等多方面的信息加載到統(tǒng)一地理坐標(biāo)框架中，然后利用數(shù)字的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的存儲。如用戶需要進(jìn)行某一信息的查詢，就可利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行該體系的訪問，從而獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。就目前來看，數(shù)字地球的構(gòu)建需要有科學(xué)技術(shù)的支持，需要地球科學(xué)、信息科學(xué)和空間技術(shù)等多個部門的協(xié)調(diào)和配合，而工程測繪是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，數(shù)字地球中的信息獲取都需要依靠實(shí)際測繪。

4.6 ?圖形數(shù)字化處理

數(shù)字化測繪技術(shù)中圖形數(shù)字化處理技術(shù)，主要指是以計(jì)算機(jī)作為重要的處理工具，對工程中的數(shù)據(jù)和信息，進(jìn)行相應(yīng)的掃描、傳輸、處理、分析等工作，并且利用相關(guān)的軟件從眾多的數(shù)據(jù)和圖像中，獲取工程施工中有用的圖形，在最大程度上保證工程施工各環(huán)節(jié)的順利開展。另外，由于工程測量圖像的不同，所選用的技術(shù)形式也有著很大程度上的不同，其技術(shù)形式主要包括：掃描矢量化、手扶跟蹤數(shù)字化等。同時，掃描矢量化在測量的過程中，具有良好的穩(wěn)定性，可有效提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度;該項(xiàng)技術(shù)針對測量中存在偏差的數(shù)據(jù)，可根據(jù)工程的實(shí)際情況進(jìn)行更改，從而保證測量的數(shù)據(jù)與工程的實(shí)際情況相符，避免存在不必要的誤差。

5 ?結(jié) ?論

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化測繪技術(shù)有了很大的進(jìn)步，然而工程測量工作是一個非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ?，?shù)字化測繪工程技術(shù)在保證可靠、精準(zhǔn)的前提下，廣大測繪工作者要結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，不斷地改進(jìn)設(shè)計(jì)方法，提升測量工程的質(zhì)量和施工效率。還要積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備，并且正確地處理好新技術(shù)引進(jìn)、應(yīng)用投入、工作質(zhì)量三者之間的關(guān)系，這樣在實(shí)際的測量工程工作中，才能最大限度地提高測量工作效率，從而提升企業(yè)的市場競爭力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉景啟.數(shù)字化測繪技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用研究 [J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2016，13（9）：30-31.

[2] 任麗瓊.工程測量作業(yè)中數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用探微 [J].江西建材，2015（7）：234-235.

作者簡介：楊瑞華（1986.11-），男，漢族，云南楚雄人，本科，工程師，研究方向：工程測量、測繪技術(shù)工作。