袁銘

摘 要：現(xiàn)階段在進(jìn)行工程測(cè)量工作時(shí)，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用，這主要得益于該技術(shù)有著良好的測(cè)圖精度與數(shù)字處理技術(shù)，并且在測(cè)繪效率方面也有著顯著的提高。本文先對(duì)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行探討，并進(jìn)一步研究其在工程測(cè)量工作中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；測(cè)繪技術(shù)；工程測(cè)量

中圖分類(lèi)號(hào)：TB22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）30-0235-02

1 引 言

國(guó)內(nèi)城市化進(jìn)程的不斷加快以及基建工作的不斷發(fā)展，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量工作中發(fā)揮著極其重要的作用。該技術(shù)的應(yīng)用，使得工程測(cè)繪工作更加快捷、方便、準(zhǔn)確，并且在數(shù)據(jù)的采集、處理方面也逐漸趨于數(shù)字化、實(shí)時(shí)化與自動(dòng)化。因而，要注重?cái)?shù)字化測(cè)繪技術(shù)的研究與應(yīng)用，促進(jìn)我國(guó)測(cè)繪事業(yè)的發(fā)展。

2 概 述

2.1 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的簡(jiǎn)介

工程測(cè)量工作的重要目的就是進(jìn)行地形圖與工程圖的測(cè)量與繪制，具體繪圖過(guò)程中，要根據(jù)工程需要合理的選擇比例尺。尤其是地形圖的比例尺普遍偏大，繪制工作前，工作人員首先要做好大量的調(diào)查，之后再根據(jù)實(shí)際的測(cè)繪情況以及數(shù)據(jù)的收集、整理、分析，最終形成完整的測(cè)繪圖。在進(jìn)行整個(gè)圖紙的測(cè)繪工作時(shí)，由于測(cè)繪環(huán)節(jié)相對(duì)漫長(zhǎng)、復(fù)雜，因而要注重?cái)?shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用，特別是進(jìn)行大比例尺地形圖的繪制過(guò)程中，可以適當(dāng)省去繁瑣的運(yùn)算環(huán)節(jié)，通過(guò)應(yīng)用自動(dòng)化數(shù)據(jù)處理技術(shù)來(lái)提升繪制工作的效率。

2.2 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

在進(jìn)行工程測(cè)量工作時(shí)，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①成圖精度較高。以往在進(jìn)行測(cè)量工作時(shí)，主要采用手工方式進(jìn)行繪圖。隨著數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的廣泛應(yīng)用，有效的提高了成圖的精度。這主要是測(cè)繪工作中大量應(yīng)用了全站儀等先進(jìn)的設(shè)備與技術(shù)，進(jìn)而可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)以及地形三維坐標(biāo)等進(jìn)行精確的測(cè)量。同時(shí)，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)還能自動(dòng)進(jìn)行工程測(cè)量計(jì)算、讀數(shù)以及展點(diǎn)繪圖等工作，因而測(cè)量繪圖的質(zhì)量與效率得到了有效的提升。②該技術(shù)能夠最大程度的滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需求。通過(guò)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)以及配套設(shè)備的應(yīng)用，可以將地形地貌直接展現(xiàn)給設(shè)計(jì)人員，設(shè)計(jì)人員可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)、土質(zhì)以及工程選址等信息有一個(gè)全面的了解。③數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)便于數(shù)據(jù)的保存、運(yùn)輸和修改。在進(jìn)行工程測(cè)量時(shí)，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)可以將數(shù)據(jù)自動(dòng)的保存到相應(yīng)的計(jì)算機(jī)中。之后，設(shè)計(jì)人員再?gòu)挠?jì)算機(jī)上獲取測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖。這一過(guò)程中，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的反復(fù)修改，最終可以形成一個(gè)極為準(zhǔn)確的地形圖，并且可以滿(mǎn)足不同類(lèi)型工程建設(shè)的需求?，F(xiàn)階段，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在城市規(guī)劃以及工程規(guī)劃設(shè)計(jì)等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。其中，圖1為數(shù)字化測(cè)繪作業(yè)的流程圖。

3 現(xiàn)階段數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

3.1 工程專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃

通過(guò)工程測(cè)量工作的開(kāi)展，可以為工程項(xiàng)目專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃提供重要的幫助。在進(jìn)行項(xiàng)目專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃工作之前，需要有充足的工程空間信息以及完善的資料作為基礎(chǔ)，進(jìn)而能夠建立相應(yīng)的工程模型。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行工程狀況的科學(xué)分析，便能夠做出詳細(xì)的專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃。首先，要注重互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的應(yīng)用，獲取來(lái)自不同省、市、縣的測(cè)量數(shù)據(jù)與信息，比如規(guī)劃人員可以得到水文地質(zhì)信息、地貌信息以及生態(tài)環(huán)境信息、居住人口等方面信息數(shù)據(jù)。之后，再應(yīng)用數(shù)字測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的匯總、整理與分析，并且對(duì)當(dāng)?shù)氐囊?guī)劃政策進(jìn)行研究，最終可以提升工程項(xiàng)目規(guī)劃的合理性與可行性。

3.2 原圖數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)

通過(guò)原圖數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用，可以保證測(cè)量數(shù)據(jù)的價(jià)值得到充分的發(fā)揮。這一過(guò)程中，要加強(qiáng)對(duì)手扶跟蹤技術(shù)、GPS技術(shù)以及矢量化測(cè)圖掃描技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)而可以獲得高清圖像，圖2為GPS RTK技術(shù)工作原理示意圖。相比于矢量化測(cè)圖掃描技術(shù)來(lái)說(shuō)，手扶跟蹤的精準(zhǔn)度相對(duì)較弱，并且手工效果也不好，掃描矢量化與原圖相比精準(zhǔn)度欠佳。由于掃描矢量在地表、地物外貌凸顯時(shí)不具備較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，因而在進(jìn)行工程測(cè)繪工作時(shí)可以作為一種應(yīng)急方法。在進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)，要注重兩種方式的結(jié)合應(yīng)用，這樣一來(lái)能夠有效提升圖像的清晰度。同時(shí)，還可以為后期的編輯、修改和轉(zhuǎn)換等工作提供極大的便利。此外，在把原始圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字化圖像時(shí)，要對(duì)地籍圖的準(zhǔn)確度以及地圖的比例尺進(jìn)行嚴(yán)格控制。人工跟蹤精度以及設(shè)備的輸出精度會(huì)對(duì)原圖數(shù)字化造成一定的影響。因而，工作人員要具備較強(qiáng)的責(zé)任心，并且要有一定的工作經(jīng)驗(yàn)與能力。

3.3 地面數(shù)字測(cè)圖技術(shù)

現(xiàn)階段在進(jìn)行工程測(cè)量工作時(shí)，如果測(cè)繪工作的精準(zhǔn)度要求較為嚴(yán)格，同時(shí)地圖的比例尺相對(duì)較大，那么要注重地面數(shù)字測(cè)圖技術(shù)的應(yīng)用。對(duì)于數(shù)字地面測(cè)圖技術(shù)而言，它是內(nèi)外業(yè)一體化測(cè)量圖的一種重要方式，并且在應(yīng)用范圍上也較為廣泛。通過(guò)數(shù)字測(cè)圖技術(shù)的應(yīng)用，可以有效提升地圖精準(zhǔn)性。同時(shí)，再配合使用先進(jìn)的測(cè)量方法，能夠確保關(guān)鍵地物測(cè)量的誤差控制在5cm之內(nèi)。此外，地圖數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)還具備信息數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存、搜集等功能，在繪制工作結(jié)束之后能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸出。

3.4 變形觀(guān)測(cè)技術(shù)

對(duì)于建筑工程與路橋工程的靜態(tài)變形監(jiān)測(cè)工作來(lái)說(shuō)，可以應(yīng)用數(shù)字測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行觀(guān)測(cè)。具體監(jiān)測(cè)工作中，要合理設(shè)置變形觀(guān)測(cè)點(diǎn)，并且要對(duì)變形狀況進(jìn)行周期性觀(guān)測(cè)。這樣一來(lái)，能夠快速、準(zhǔn)確的獲取不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)的三維信息數(shù)據(jù)。工作人員通過(guò)對(duì)不同階段的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比與分析，進(jìn)而能對(duì)建筑工程的形變狀況有一個(gè)全面的了解，為后期處治方案的制定提供數(shù)據(jù)支持。此外，對(duì)于重點(diǎn)工程的變形監(jiān)測(cè)，可以利用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)建立相應(yīng)的監(jiān)測(cè)網(wǎng)，有效降低人力、物力資源的浪費(fèi)，同時(shí)能夠提高監(jiān)測(cè)工作的質(zhì)量與效率。例如某高速公路全長(zhǎng)72.46km。由于沿線(xiàn)的地質(zhì)狀況較為復(fù)雜，導(dǎo)致施工環(huán)節(jié)難度較大。在高速公路的尾端是一座大橋，橋梁全長(zhǎng)達(dá)到了4.5km。橋梁路面為六車(chē)道，設(shè)計(jì)時(shí)速是100km/h。施工過(guò)程中，采用的是預(yù)制混凝土箱梁結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行橋梁的勘測(cè)設(shè)計(jì)時(shí)，需要進(jìn)行地形圖的繪制。為了確保橋梁的安全運(yùn)營(yíng)狀況，管理單位要對(duì)橋梁的運(yùn)行狀況進(jìn)行變形觀(guān)測(cè)。這一過(guò)程中，主要用到VRS系統(tǒng)進(jìn)行公路橋梁變形的監(jiān)測(cè)。具體監(jiān)測(cè)過(guò)程中，通過(guò)應(yīng)用VRS系統(tǒng)以及數(shù)字水準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)，能夠有效降低形變監(jiān)測(cè)工作的費(fèi)用（1/3左右）。監(jiān)測(cè)工作中首先把自動(dòng)化全站儀TCA安置在固定的測(cè)站，之后再利用配套的自動(dòng)檢測(cè)軟件，并且利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行橋梁工程的全自動(dòng)監(jiān)測(cè)。在進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、傳輸以及處理時(shí)，不需要人為進(jìn)行干預(yù)，技術(shù)人員可以對(duì)監(jiān)測(cè)工作進(jìn)行遠(yuǎn)程在線(xiàn)管理，極大的提升了監(jiān)測(cè)工作的效率與質(zhì)量。

3.5 工程測(cè)量中數(shù)據(jù)的采集與處理

3.5.1 數(shù)據(jù)采集

做好數(shù)據(jù)的采集對(duì)于工程測(cè)量有著重要的意義，通過(guò)應(yīng)用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，可以提升數(shù)據(jù)采集工作的多樣化效果。具體測(cè)量工作中，可以使用全站儀對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；此外，還可以借助于RTK進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)的采集。另外，還可以借助激光掃描儀等設(shè)備進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)的采集。數(shù)據(jù)采集時(shí)，工作人員要測(cè)區(qū)的具體狀況合理選用測(cè)量方法。一般來(lái)說(shuō)，測(cè)量地區(qū)如果外界環(huán)境相對(duì)惡劣，并且交通狀況較差，對(duì)于水電資源的供給受到限制，那么可以借助于第三種測(cè)量方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集。需要注意的是，工作人員在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集工作時(shí)，要牢記測(cè)站數(shù)據(jù)。同時(shí)，采集工作結(jié)束后，還要對(duì)所采集的數(shù)據(jù)做好備份，這樣一來(lái)可以避免數(shù)據(jù)出現(xiàn)損壞或丟失的問(wèn)題。

3.5.2 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采集工作結(jié)束后，技術(shù)人員要對(duì)數(shù)據(jù)做好準(zhǔn)確的分析與整理?？傮w而言，數(shù)據(jù)處理主要包含以下工作：①要對(duì)所采集到的原始數(shù)據(jù)做好單元的劃分。②要進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化，這一環(huán)節(jié)中要用到編輯器等。首先要將測(cè)量數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)變成CAD格式的圖樣，之后再進(jìn)行點(diǎn)、線(xiàn)格式的轉(zhuǎn)化。此外，還要在圖中標(biāo)記出相應(yīng)的屬性與符號(hào)，最后要進(jìn)行數(shù)據(jù)的保存，為日后的查詢(xún)、使用提供便利。

4 結(jié)束語(yǔ)

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在現(xiàn)階段的工程測(cè)量工作中發(fā)揮著重要的作用，該技術(shù)的精確度高、圖像清晰，并且測(cè)量過(guò)程中自動(dòng)化程度高、數(shù)據(jù)的保存、查詢(xún)較為便利。因而，要加強(qiáng)對(duì)工程測(cè)量技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用，促進(jìn)我國(guó)測(cè)量事業(yè)的發(fā)展。

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收稿日期：2018-9-18

作者簡(jiǎn)介：袁 銘（1983-），男，湖南常德人，初級(jí)工程師，大專(zhuān)，主要從事輸電線(xiàn)路勘測(cè)設(shè)計(jì)工作。