數(shù)字化測繪技術在工程測量中應用

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摘要：在現(xiàn)代科技發(fā)展的今天，我國的測繪技術已經(jīng)有了飛速發(fā)展。目前，數(shù)字化測繪技術已經(jīng)被大量使用。城市化進程對我國城市地下管道的監(jiān)測工作產(chǎn)生了一定的影響，采用數(shù)字化技術不僅可以解決城市地下管道的信息化測量問題，而且還可以推動城市的信息化工作。本文從數(shù)字測繪技術的角度出發(fā)，著重闡述數(shù)字測繪技術在工程測量領域的應用，以促進數(shù)字化測繪技術的進一步發(fā)展。

關鍵詞：數(shù)字化；測繪技術；工程測量

隨著科學技術的發(fā)展，測繪技術得到了飛速發(fā)展，這對于我國城市的地下管道建設具有重要意義。在地下管道工程中，測量精度也得到了極大的提高。在目前的發(fā)展趨勢中，數(shù)字測繪技術在工程建設中得到了廣泛的運用，極大地促進了我國城市地下管道建設的發(fā)展，提高了城市的水平以及質量。

一、數(shù)字測繪技術的概述

數(shù)字測繪是以數(shù)字測繪為依據(jù)的，其原理和技術都在某種水平上得到了最優(yōu)，這對測量工具、測量技術有著很大的幫助。人們的出行、建筑等都要對其進行定位，而空間定位的發(fā)展則是以信息技術為基礎的。作為當前的發(fā)展趨勢，信息化的測繪技術可以為人類的生活和生活帶來多方面的信息服務。而且，隨著國家的改革進程，對測繪系統(tǒng)的要求也越來越高，完善的測繪信息系統(tǒng)對于我國的經(jīng)濟體制和發(fā)展起著重要的推動作用。但目前，在我國的測繪系統(tǒng)中，仍存在巨大的發(fā)展?jié)摿筒蛔?，因此，要加強對測繪信息技術領域的發(fā)展?？茖W技術是第一生產(chǎn)力，我國必須在當前的世界形勢下，運用先進的技術與時俱進，只有這樣，企業(yè)才能適應經(jīng)濟和社會的發(fā)展需要，真正適應客戶的發(fā)展需要。

二、數(shù)字化測繪技術的重要性

隨著測繪技術的發(fā)展，各種行業(yè)（如礦山測量、濕地保護、水利工程等）的互用，大大降低了測繪工作者的工作量，提高了工作效率；還可以節(jié)省直接的生產(chǎn)費用。數(shù)碼制品可以用軟磁盤或用繪圖儀器繪制，并在需要的圖形上繪制，并要保證線的粗細一致，注記、字體要工整，圖面要達到整齊美觀的效果，另外，要易于改動，確保圖案的時代感和不可塑性。為了減少因反復繪制而帶來的無謂資源消耗，提高了地圖的可操作性和使用范圍。例如，目前，GPS是對地球動力精準定位的一種主要技術方法，GPS的觀測在全世界范圍內具有舉足輕重的地位，它可以為衛(wèi)星系統(tǒng)提供精確的地殼活動信息；可用于地質方面各種類型的災情預報；GPS的精確性和光譜解析度與VLBI相當，它可以監(jiān)控地球的旋轉，從而了解地球的深層構造和動態(tài)，以及全球的變遷。地理信息系統(tǒng)已成為一種高效的環(huán)境風險分析與預報手段。因此，數(shù)字地球最重要的作用是要處理21世紀人類所面對的各種生態(tài)問題，建立一個可觀察、分析、模擬、預測的全球性資訊體系，實現(xiàn)人與自然的和諧相處。在科技進步和對地球的重要問題進行了深入探索之后，各種高科技產(chǎn)品被不斷發(fā)明，并廣泛運用于各領域。利用現(xiàn)代科技如：遙感、GIS、GPS等，利用數(shù)字手段獲取、處理和分析數(shù)據(jù)，從而制定出一套行之有效的方法，從而提高人類對地球的了解和認知。目前的數(shù)字化測量技術與常規(guī)的測量技術相比，既節(jié)省了大量的人力、物力和財力，同時也提高了測量精度，避免了由于復雜的資料而造成的常規(guī)計量方法的錯誤與危險。

三、數(shù)字化測繪技術的應用優(yōu)勢

（一）具有更高的精準度

傳統(tǒng)的測圖技術，受技術限制，在實際應用中會產(chǎn)生一些視覺上的偏移和物理上的問題，而且在數(shù)據(jù)傳送方面也有較大的缺點，從而導致資料丟失和錯誤發(fā)生。而且由于常規(guī)的測繪技術所涉及的資料十分復雜，因此在建設項目的初期階段要花費很多的時間和精力。而現(xiàn)階段的測設技術，不但可以使資料精度得到改善，還可以減少測量的偏差，并且與常規(guī)方法相比，被測對象的誤差可以被限制在小于3mm的范圍內，這對于建筑學來說，是一個很大的進步。另外，以目前的制圖技術，在繪制和傳送資料時，不會被任何的物理、可視等因素所干擾，從而為建筑的建造工作提供了可靠的資料，這樣一來就極大地提高了測繪的準確度，從而提升了工作效率。

（二）具有較高的智能化技術

當今社會，最流行的就是人工智能，如何將人類的腦力勞動降到最低，從而提高工作的效率，是各行各業(yè)都在探索的問題。比如現(xiàn)在的數(shù)字測繪技術，就是人工智能領域的一大特色。利用測繪技術獲取的資料可以直接輸入計算機，利用計算機進行數(shù)據(jù)處理，計算出正確的數(shù)據(jù)，然后再進行整理、篩選出有用的信息。在繪制過程中，可以根據(jù)數(shù)據(jù)來計算所需的圖形，減少繪制錯誤，提高精度，降低時間，從而創(chuàng)造更大的經(jīng)濟價值。

（三）圖形屬性更加豐富

目前的測繪技術，因為與計算機技術的高度融合，使它擁有了更多的數(shù)據(jù)和存儲能力。數(shù)字化的測繪系統(tǒng)可以儲存各種圖像，并擁有非常系統(tǒng)的圖庫。在繪制過程中，點的編碼繪制，都會使用不同的圖形和符號，不同的代碼所對應的符號也各不相同，不過，這些符號都可以根據(jù)測繪的需求來使用，從而加快繪制過程?？傊?，在目前的時代，數(shù)字測繪技術的運用極大豐富了測繪的屬性，可以很好地結合測繪上的坐標，從而使測繪工作更加便捷、智能化。

（四）對信息源（GIS）的應用

GIS是我國地理空間技術、地理科學、計算機技術、新技術領域中的一門新興學科。地理信息系統(tǒng)在發(fā)展數(shù)字測繪技術方面具有舉足輕重的地位，二者互為補充，互相成就。GIS為測繪技術的發(fā)展提供了更為精準的地理坐標及地理環(huán)境?；蛟S在未來，這兩種技術也將有效融合在一起，為數(shù)字化測繪技術提供更多可能。

四、數(shù)字化測繪技術的應用要點

（一）內外業(yè)一體化的測圖特點

數(shù)字化測繪技術能夠有效克服測繪量大、精度高、數(shù)據(jù)復雜等問題；這些工作的繁雜和變化對確保測繪數(shù)據(jù)的精確度具有重要意義。目前國內的電子制圖技術主要分為兩種：平面制圖和外在制圖。該方法測量效率高，圖形處理精度高，采集數(shù)據(jù)完備，在測量流程、工作強度等方面有著明顯優(yōu)勢。通過對全站點設備及電子版測繪進行城市地下管線的數(shù)字化繪制，可以提高工程質量。

（二）圖表的編輯和加工

無論是什么工作，都必須保證最大限度地減少測量的錯誤。因此，為了方便制圖工作者對所收集到的數(shù)據(jù)進行加工處理，以保證工程制圖精度，在城市地下管道的信息工程制圖中，圖像的編輯和加工通常要求將全站儀器和電腦互相鏈接起來。首先對實測資料進行預處理，然后對實測資料進行再分段，最終得到具有高度直觀的平面型。在完成了基礎平面圖之后，由工程測量工作者根據(jù)實際地下管道的分布狀況，對不滿足要求的部分進行修改，并在經(jīng)過校正之后，用計算機技術制作出數(shù)字標高。

五、數(shù)字化測繪技術在工程測量中的應用

（一）工程測量中數(shù)字測繪技術的適用范圍

在解決各種測繪技術問題時，必須對現(xiàn)有的城市地下管線信息系統(tǒng)進行數(shù)字化改造，以使其更好地滿足工程測量行業(yè)的需求。目前，數(shù)字測繪的輸入方法主要有：掃描矢量化、手扶跟蹤和CPS數(shù)據(jù)采集。掃描矢量化技術是通過對現(xiàn)有圖像進行掃描，然后利用矢量的導航追蹤來確定物體的最終空間位置。雖然在精度上比不上GPS數(shù)據(jù)化測量，但是由于它更方便、更加節(jié)省時間成本，因此在許多工程測量工作者中得到了廣泛的應用。手工追蹤的數(shù)字化測量方法比較傳統(tǒng)，但其工作效率低、勞動強度大，因此對工作的進度有著不利的影響，使用的相對較少。GPS數(shù)據(jù)化技術能夠準確地將測量信息輸入到信息化數(shù)據(jù)庫中，從而實現(xiàn)對地表圖形的準確定位。

（二）將原始圖表進行數(shù)字化

在工程測量中，利用數(shù)字技術對已有的圖形進行處理，并利用數(shù)字技術對其進行處理，使其更加精確。目前，對原始圖像進行數(shù)字化處理的方法有兩種，分別是手持追蹤和掃描矢量化。由于掃描矢量化技術的高精度和高效率，因此在工程測量中常常采用該技術。然而，在實際工作中，掃描矢量化技術存在著一定的缺陷，必須對其進行適當?shù)男拚?，以使原始圖像的精度得到較好的改善，提高了工程測量的質量。在工程測量中，利用數(shù)字化技術提高了測繪工作的質量，如果是對精度要求較高的項目，則可以采取數(shù)字制圖技術，這樣才能更好地提高測量的精度，確保項目的順利進行。

（三）數(shù)字地面測繪

地面數(shù)字測繪技術是目前最常用的工程測量方法之一。地面測繪技術不但能提高數(shù)字化測繪精度，還能將數(shù)字化測繪技術與其他測量技術有機地結合起來，實現(xiàn)對數(shù)字化測繪過程中的控制點和誤差的降低。此外，數(shù)字地面測量技術主要是收集測繪數(shù)據(jù)，利用計算機對數(shù)據(jù)進行處理、比較，最終生成圖形，輸出數(shù)據(jù)，存儲。而電腦的精確計算，不但可以保證測繪的準確度，而且還可以大大提升測繪的準確度，讓測繪的精度得到較大提升。因此，許多工程項目在建設之前，都會采用數(shù)字測繪技術，利用電腦進行測量，不但可以節(jié)省人力，還可以提高數(shù)據(jù)的準確性，從而節(jié)約了各種成本，提高了經(jīng)濟效益。

（四）數(shù)字地球

在當今社會，科學技術突飛猛進，信息化技術已遍及世界各地，并已成為時代的標志，在工程測量中的應用也日益增多。數(shù)字地球將數(shù)字技術和信息處理技術相結合，使該技術更加科學，并且也使該技術具有較高的實用性，且在多次實踐中也取得了很好的效果。數(shù)字地球可以根據(jù)自己的綜合特性，對各種數(shù)據(jù)進行篩選，滿足當今的發(fā)展趨勢，并對工程測量進行數(shù)字化處理。要確保數(shù)字地球應用系統(tǒng)的自身特性，并與各部門共同努力，收集和傳輸?shù)馁Y料要在很短時間里將其歸類。在處理資料時應在電腦內建立專用資料庫，如資料需要調整，應以原始資料為依據(jù)；通過建立相應的模板，對數(shù)據(jù)進行優(yōu)化和集成，使用戶在最短時間內獲取所需要信息，以節(jié)省人力物力資源。

（五）航空測量數(shù)據(jù)制圖

航測數(shù)字測繪的應用，首先要建立地面模型，再利用航拍技術獲得有關地籍數(shù)據(jù)。航空攝像技術在工程測量中的地位日益重要，在偏遠、條件艱苦的地方，航空攝像技術是一種非常有效的方法，它主要是利用照相技術對目標進行拍照，并對有關數(shù)據(jù)進行分析處理，將照相技術與電子信息技術有機結合，使測量精度進一步提高，為測繪項目的順利進行提供保障。目前，航空測深數(shù)字化成圖技術已經(jīng)在國內得到廣泛應用，是未來數(shù)字測繪技術發(fā)展的重要趨勢。

（六）數(shù)字城市

在經(jīng)濟快速發(fā)展的今天，數(shù)字化城市已經(jīng)發(fā)展到一定程度。數(shù)字化都市涵蓋的范圍廣，水平高。在工程勘察領域，運用電腦技術可以獲得大量的重要資料，從而創(chuàng)造出具有較高價值的數(shù)據(jù)，從而推動了都市的發(fā)展。

（七）GIS

在數(shù)字測繪技術中，GIS具有很好的數(shù)據(jù)儲存功能，可以很好地處理數(shù)據(jù)。利用GIS技術進行數(shù)據(jù)處理，可以利用3D視覺技術進行圖像的顯示，使其更好繪制。利用GIS技術，可以對項目信息進行有效分析，并能對項目的實際情況作出預報，為以后的項目建設決策打下基礎。此外，由于GIS技術的不斷發(fā)展，將GIS技術運用到項目測繪中，可以更好地進行城市用地的規(guī)劃和經(jīng)營。

（八）遠程技術

目前，遙感技術作為一種比較成熟的技術，經(jīng)過了幾年的發(fā)展，技術水平不斷提高，但由于受現(xiàn)代信息化的制約，目前我國的遙感技術尚未完全推廣。經(jīng)對其進行了統(tǒng)計和比較，結果表明，利用遙感技術對用戶界面能量進行激活，可以準確地對所需的工程測量資料進行準確掃描，可以節(jié)省費用。把數(shù)字技術和遙感技術相融合，可以在數(shù)據(jù)生成（由遠程技術）的情況下，進行數(shù)據(jù)的加工（數(shù)據(jù)化技術），從而方便了工程測量?？傊瑢⒏鞣N高技術手段應用在工程測繪中，可以保證資料的準確性，在實際應用中取得明顯成效。

四、結語

從目前的數(shù)字測繪技術來看，當前的數(shù)據(jù)采集技術被廣泛地用于項目的早期數(shù)據(jù)處理。而且，現(xiàn)在的測繪技術越來越先進，能與多種資料處理體系融合。隨著數(shù)字測繪技術的發(fā)展，其發(fā)展趨勢必將是將越來越多的人工智能技術融入其中，而有了這個系統(tǒng)可以完成許多精確的測量。比如，在深海探測方面，人工智能可以幫助收集到很多人力無法獲得的數(shù)據(jù)，具有較高的科研價值?？傊?，雖然當前的數(shù)字測繪技術在不斷發(fā)展，但它的出現(xiàn)已大大降低了人力、物力、時間、財政等成本。

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作者:吳云恩 單位:云南國土資源職業(yè)學院