溫世妙
摘要:數(shù)字化測繪技術(shù)是測繪技術(shù)隨著時(shí)代不斷發(fā)展的新產(chǎn)物,相較于傳統(tǒng)測繪技術(shù)使用的人工測量手段,數(shù)字化測繪技術(shù)可以借助衛(wèi)星、GPRS設(shè)備、計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)化測繪,無論在工作的精度還是在工作效率上,都有了顯而易見的提升。當(dāng)前我國的工程通常規(guī)模較大,涉及了大量的測繪任務(wù),傳統(tǒng)測繪技術(shù)無法無論是工作效率還是測繪精度上都無法滿足現(xiàn)實(shí)需要,因此數(shù)字化測繪技術(shù)愈加廣泛地被應(yīng)用在工程測量中。本文試對數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞:數(shù)字化;測繪技術(shù);工程測量;應(yīng)用
經(jīng)濟(jì)全球化推動(dòng)了科技水平的發(fā)展,在科技快速發(fā)展的影響下,現(xiàn)代地質(zhì)工程測量工作不再以傳統(tǒng)的人工測繪為主,而是將操作方式改編為現(xiàn)代化的數(shù)字化技術(shù),這種技術(shù)包含了遙感技術(shù)、全球定位技術(shù)等高科技手段,在現(xiàn)實(shí)中有著非常廣泛的應(yīng)用。而我國科研人員在多年的不懈努力后,已經(jīng)將數(shù)字測繪技術(shù)發(fā)展至全球頂尖行列。集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體的數(shù)字化技術(shù),將在巖土工程、水利工程等一系列工程中得到更加充分的利用。
一、數(shù)字化測繪技術(shù)
(一)概述
數(shù)字化測繪技術(shù)可以分為兩類,其一是原圖數(shù)字化技術(shù),其二是數(shù)字化成圖技術(shù),前者主要用于大比例地圖的測繪問題,傳統(tǒng)的工程測繪通常使用圖紙來記錄結(jié)果,對于一些比例尺較大的地圖,一張圖紙無法完全容納全部信息,即使勉強(qiáng)在一張圖紙中容納地區(qū),也會(huì)因?yàn)榫?xì)度不夠而無法細(xì)致反映一些細(xì)節(jié)問題,使用原圖數(shù)字化技術(shù)便可以將大比例地圖及其包含的詳細(xì)信息輸入到系統(tǒng)中進(jìn)行記錄,使用者只需要借助計(jì)算機(jī)便可隨意調(diào)節(jié)地圖大小,調(diào)取出自己所需要的詳細(xì)信息;后者則可以確保測繪結(jié)果具有足夠的精度,同時(shí)不會(huì)為成圖質(zhì)量打來嚴(yán)重影響,利用數(shù)字化成圖技術(shù)不僅可以更加方便地將測量數(shù)據(jù)儲(chǔ)存起來,還能降低測繪者的工作強(qiáng)度,解放勞動(dòng)力。
(二)優(yōu)點(diǎn)
1.高度自動(dòng)化
數(shù)字化測繪技術(shù)不僅具有較高的精度,還有高度自動(dòng)化這一優(yōu)勢,而這一優(yōu)勢完全源自數(shù)字化測繪技術(shù)中所包含的先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)。測繪工具在外部數(shù)據(jù)采集起來,導(dǎo)入計(jì)算機(jī)中,借助CAD等軟件進(jìn)行制圖,在軟件的操作下,收集來的數(shù)據(jù)將會(huì)被轉(zhuǎn)化為由點(diǎn)與線組成的圖像文件,最后可以根據(jù)實(shí)際需要決定是否要將其打印出來。相較于手繪的圖像,電腦繪制出來的地形圖更加規(guī)范、更加精確,也更加美觀。同時(shí),由于其使用了計(jì)算機(jī)技術(shù),所以可以避免因人為原因的影響而出現(xiàn)錯(cuò)誤。
2.圖形屬性信息非常豐富
相較于傳統(tǒng)紙質(zhì)的測繪地形圖,數(shù)字化地形圖中包含了坐標(biāo)位置、地形點(diǎn)的各種屬性信息,在繪圖的過程中可以將地形點(diǎn)與相應(yīng)的測繪點(diǎn)編碼進(jìn)行關(guān)聯(lián),這樣成圖后便可以調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的圖形符號,實(shí)現(xiàn)地圖的快速測試。例如,當(dāng)前有廣泛使用范圍的GIS技術(shù),便是在數(shù)字化測繪的過程中加入了定位信息與屬性信息,在進(jìn)行城市規(guī)劃的時(shí)候可以從中調(diào)取豐富的屬性信息,指導(dǎo)實(shí)際的施工操作過程。
3.測繪精度高
測繪精度高是數(shù)字化測繪技術(shù)最為明顯的一個(gè)優(yōu)點(diǎn),傳統(tǒng)測繪技術(shù)使用的工具主要有經(jīng)緯儀、平板儀以及水準(zhǔn)儀等,對高層、距離、豎直角、水平角、平面坐標(biāo)等進(jìn)行測量,再以手工方式在圖紙上繪出點(diǎn)和線,測繪人員需要在野外進(jìn)行長時(shí)間的作業(yè),歸來后還要進(jìn)行大量的編輯工作,由于人的特點(diǎn),還會(huì)產(chǎn)生人為誤差,使地形圖的測繪精度降低。而數(shù)字化測繪技術(shù)可以解放勞動(dòng)力,還可以減少出錯(cuò)率,若是地圖距離在300m以下,那么其測繪誤差將會(huì)低于3mm,地形點(diǎn)的高度差也會(huì)被控制在18mm以內(nèi)。從輸入數(shù)據(jù)開始直至成圖,在精度上的損失幾乎是可以忽略不計(jì)的,傳統(tǒng)測繪過程中經(jīng)常出現(xiàn)的方向型誤差、視覺型誤差以及展點(diǎn)型誤差,均可以得到有效的避免,無論是測繪精度還是測量準(zhǔn)確性,都能得到保證。
4.圖形編輯便利
由于測繪技術(shù)具有數(shù)字化特色,使用了計(jì)算機(jī)技術(shù),所以采集得到的成果數(shù)據(jù)可以分層存放,圖面負(fù)載量不會(huì)受到限制,這樣有助于對成果數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的加工與運(yùn)用,例如,在改建房屋的時(shí)候,只要輸入相關(guān)信息便可以對既有的成果進(jìn)行修改與更新,圖形的整體性不會(huì)受到破壞。
二、數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用
(一)原圖數(shù)字化技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用
在工程測量中,可以應(yīng)用原圖數(shù)字化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)原有圖形的數(shù)字化處理,經(jīng)過這一的處理,不僅原有圖形不會(huì)失去其價(jià)值,其價(jià)值還可以得到更加充分的發(fā)揮,同時(shí)還可以在短時(shí)間內(nèi)經(jīng)由數(shù)字化軟件生成具有較高價(jià)值的地形圖。目前,原圖數(shù)字化技術(shù)包含兩種手段,其一是掃描矢量化手段,其二是手扶跟蹤數(shù)字化手段,與后者相比,前者的精度更高,工作效率更能滿足現(xiàn)實(shí)的工程測量要求,但是這種方法的精度與原圖相比仍然較低,因此多在工程測量中作應(yīng)急使用。同時(shí),針對掃描矢量化手段存在的缺陷,一般在應(yīng)用這種掃描手段時(shí)需要使用修測或補(bǔ)測等方法進(jìn)行彌補(bǔ),并且還要參照工程測量得到的地標(biāo)信息來修正與完善原圖信息,如此既可以得到原圖的精度,還能滿足工程測量的要求。
(二)地面數(shù)字測圖技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用
在進(jìn)行工程測量時(shí),若是對測量精度有著非常高的要求,那么可以選擇地面數(shù)字測圖技術(shù),這種技術(shù)在對內(nèi)作業(yè)和對外作業(yè)上具有一體化的優(yōu)勢,是一種典型的數(shù)字化測繪方法。不僅如此,若是地圖的比例尺較大,或是缺乏符合要求,同樣可以使用這種方法來確保數(shù)字地圖具有足夠的精度,并且還可以在使用地面數(shù)字測圖的同時(shí)輔以一些測量方法,如控制關(guān)鍵地標(biāo)物與相鄰點(diǎn)的精度不超過5cm,可以使數(shù)字地圖具有更高的精度。
三、實(shí)例——華北某著名211/985高校新校區(qū)建設(shè)工程
(一)工程概況
本文選擇浙江省某全國知名高校的新校區(qū)為例,新校區(qū)東西長度約為1.35km,南北長度約為0.97km,且南側(cè)分布有一條貫穿東西方向的、長度在100米左右的綠化帶。新校區(qū)地勢較為平坦,分布有假山、湖泊以及河流等地物,目前,需要借助數(shù)字化測繪技術(shù)對新校區(qū)地形進(jìn)行測量。目前,可作為作業(yè)依據(jù)的資料以及現(xiàn)有的測繪資料主要包括:①新校區(qū)的鳥瞰圖;②新校區(qū)地形圖(比例尺為1:1000);③新校區(qū)控制點(diǎn)以及相應(yīng)成果表、基本位置圖。
(二)具體操作流程
第一步,取2個(gè)平面控制點(diǎn)作為測量的基準(zhǔn)點(diǎn),第一個(gè)控制點(diǎn)的縱坐標(biāo)為53433米,橫坐標(biāo)為47673米,高程為74米;第二個(gè)控制點(diǎn)的縱坐標(biāo)為53223米,橫坐標(biāo)為47674米,高程為74米。第二步,建立平面坐標(biāo)系,明確相關(guān)基準(zhǔn),并進(jìn)行平面控制測量。測量時(shí),應(yīng)確保滿足“分級布設(shè)”和“逐級控制”的原則,將一級GPS網(wǎng)布設(shè)為首級平面網(wǎng),再以RTK加密。第三步,與四等水準(zhǔn)的測量要求來測量控制高層與導(dǎo)線,使用全站儀對野外數(shù)據(jù)一級碎部點(diǎn)進(jìn)行采集。第四步,使用CASS7.0地形測成圖系統(tǒng)將數(shù)字信息轉(zhuǎn)化為圖像,將之前測得的信息數(shù)據(jù)導(dǎo)入到軟件中,借助軟件對簡編碼、引導(dǎo)文件進(jìn)行處理,將測定點(diǎn)、屏幕坐標(biāo)等要素融入到地圖中。繪制地圖時(shí),應(yīng)將地物與地貌以分層、分色的方式置入地圖中,以便日后的查閱和校對。
結(jié)語:對于巖土工程等大規(guī)模項(xiàng)目而言,測繪工作是非常重要的環(huán)節(jié),其測繪結(jié)果是否精確直接影響到后續(xù)的施工效果,傳統(tǒng)測繪技術(shù)由于手段落后、精確度不夠,目前已經(jīng)面臨淘汰,為了獲得更加精準(zhǔn)的測繪數(shù)據(jù)與測繪結(jié)果,測繪人員選用更加先進(jìn)、更加精確的數(shù)字化測繪技術(shù)進(jìn)行工程測量。本文歲數(shù)字化測繪技術(shù)進(jìn)行了簡單的分析,旨在闡述數(shù)字化測繪技術(shù)于工程測量中的具體應(yīng)用,以供從事相關(guān)工作的人員在工作中進(jìn)行適當(dāng)?shù)膮⒖?。endprint