王愛民

（山東省地礦工程勘察院，山東 濟(jì)南 250000）

0 引言

在工程建設(shè)中，地質(zhì)工程學(xué)是重點(diǎn)研究的對象之一，它直接影響著未來工程的建設(shè)質(zhì)量與效率，為進(jìn)一步地質(zhì)工程測量工作奠定了良好的基礎(chǔ)。到目前為止，在地址工程測量工作中的測繪技術(shù)已經(jīng)開發(fā)了各種有效的技術(shù)，但是隨著各種各樣的新技術(shù)不斷興起，測繪技術(shù)也有了較大的提升，促進(jìn)了測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和效率的提高，并有效降低了地質(zhì)工程測量工作的成本。隨著新型測繪技術(shù)和數(shù)字測繪技術(shù)的飛速發(fā)展和進(jìn)步，地質(zhì)測繪工作獲得了更好的技術(shù)支持。在此基礎(chǔ)上，本文具體分析了新測繪技術(shù)在地址工程測量中的應(yīng)用，并具體介紹了無人機(jī)航空測繪、三維激光掃描技術(shù)等在地址工程測量中的實(shí)際運(yùn)用。

1 新型技術(shù)在地質(zhì)工程測量工作中的應(yīng)用

1.1 GPS 技術(shù)

GPS 技術(shù)是在1994 年美國經(jīng)過大量研究并投入大量的經(jīng)理而開發(fā)出來的一種定位技術(shù)，其能夠?qū)⒌厍蛏系母鞣N環(huán)境與結(jié)構(gòu)清晰的進(jìn)行定位與導(dǎo)航。到目前為止，經(jīng)過了近30 年的改進(jìn)與完善，GPS 技術(shù)在地址工程測量的工作中發(fā)揮出來不可忽視的作用，是測繪過程中使用得較為廣泛的技術(shù)之一。GPS 技術(shù)應(yīng)用在地址工程測量中的優(yōu)點(diǎn)是能夠準(zhǔn)確、及時(shí)的獲得衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)，然后通過其優(yōu)良的接受功能將獲得的信號(hào)進(jìn)行具體的分析、放大與處理，然后發(fā)送到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行進(jìn)一步的計(jì)算，以便正確生成測量值。除了從傳統(tǒng)的土地組轉(zhuǎn)換，它還可以一次性確定三維坐標(biāo)，以進(jìn)行我國的建筑工程研究定位，為我們提供高質(zhì)量的技術(shù)工具。首先，初測導(dǎo)線是第一條觀察線和水平垂直線的位置。測量導(dǎo)體的第一點(diǎn)與初測導(dǎo)線的相鄰平面緊密相關(guān)，并且能夠形成一個(gè)功能區(qū)以創(chuàng)建坐標(biāo)系。接下來，使用GPS 平面坐標(biāo)系創(chuàng)建虛擬觀測值，使用此觀測值可獲得模擬基線研究線的平面控制網(wǎng)絡(luò)，并劃分其精度來為建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)和完成提供準(zhǔn)確的研究數(shù)據(jù)。在土木工程的研究和地址測量當(dāng)中中使用GPS測量技術(shù)時(shí)，必須要牢記需要注意數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和備份，以免由于盜竊而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或數(shù)據(jù)故障。

1.2 無人機(jī)技術(shù)

常規(guī)航空攝影在地質(zhì)工程測量中通常會(huì)遇到很多難題，包括低著陸條件差、云層高、山高等。在地質(zhì)勘測和制圖測量領(lǐng)域使用無人機(jī)航空拍攝可以實(shí)現(xiàn)足夠高的效率和足夠準(zhǔn)確的航空影像精度，同時(shí)不僅可以大大提高地質(zhì)工程測量工作中測繪測量所需要的時(shí)間以及減少工作人員的人身安全隱患，還可以獲得高精度、高效的處理圖像數(shù)據(jù)，并以此來勘測城市與城鎮(zhèn)的布局，然后根據(jù)得出的結(jié)果來進(jìn)行具體的工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)。利用無人機(jī)來進(jìn)行地質(zhì)工程測量的工作是現(xiàn)階段較為適合我國基本情況的技術(shù)之一，其可以在林業(yè)農(nóng)業(yè)的監(jiān)測與評估、數(shù)字化城市的建設(shè)等方面提供積極的技術(shù)支持，也能夠加快我國社會(huì)管理水平提高的進(jìn)程。所以在測繪行業(yè)推廣和開發(fā)低空無人機(jī)遙感測繪系統(tǒng)具有十分重要的意義，可以很好地解決我國目前地質(zhì)工程測量的現(xiàn)狀，并且還能夠大大提高應(yīng)急服務(wù)保障水平?？偠灾?，無人機(jī)航空測量技術(shù)在數(shù)字中國和數(shù)字城市的建設(shè)中起著不可替代的重要作用。

低空無人機(jī)遙感測繪系統(tǒng)具有許多優(yōu)點(diǎn)，如靈活性高、快速敏捷性好、測量精度高、擁有可靠的性能和安全性、較少的投資成本等、應(yīng)用范圍廣泛等，所以相關(guān)工作人員應(yīng)該加大無人機(jī)測量技術(shù)的使用，并在應(yīng)用該技術(shù)的過程中支持地方團(tuán)隊(duì)進(jìn)行測繪工作。另外，科研人員也要進(jìn)行研發(fā)和市場需求的調(diào)查，在根據(jù)客戶的具體需求進(jìn)行研發(fā)的基礎(chǔ)上，還要建立和完善售后服務(wù)工作，積極建立技術(shù)研究、開發(fā)、運(yùn)營維護(hù)、技術(shù)培訓(xùn)和售后服務(wù)以及及時(shí)的技術(shù)更新等工作，以建立完善的低空無人機(jī)測量系統(tǒng)和先進(jìn)、安全的地質(zhì)工程測量手段。

1.3 三維激光掃描技術(shù)

三維激光掃描技術(shù)是新世紀(jì)隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展而誕生的技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的誕生在很大程度上解決了我國傳統(tǒng)地質(zhì)工程測量技術(shù)中的不足之處，大大地推動(dòng)了我國土木工程行業(yè)的發(fā)展。此項(xiàng)技術(shù)一般情況下是在真實(shí)的地質(zhì)工程測量工作中使用，在掃描的過程中，發(fā)射器當(dāng)中的激光二極管會(huì)發(fā)射出一股激光束來掃描被測量的物體與地形，通過專業(yè)的設(shè)備來獲取激光反饋回來的時(shí)間差來確定被測物體的具體結(jié)構(gòu)與基本情況，接著用編碼器來對此結(jié)果進(jìn)行便準(zhǔn)取值以確定位置的真實(shí)空間坐標(biāo)，最終可以獲得準(zhǔn)確度比較高的坐標(biāo)點(diǎn)集合，這種集合在測量過程當(dāng)中被稱作點(diǎn)云。

與其他測繪技術(shù)相比三維激光掃描技術(shù)在地質(zhì)工程測量中是具有特殊性的。它主要包括以下幾個(gè)方面：①三維激光掃描技術(shù)測量距離比較長；②三維激光掃描技術(shù)在測量過程中無需發(fā)送棱鏡的參與，具有非接觸式測量的優(yōu)勢；③三維激光掃描技術(shù)采樣點(diǎn)的實(shí)際頻率較高；④三維激光掃描技術(shù)掃描點(diǎn)的實(shí)際定位精度較高；⑤三維激光掃描技術(shù)不需要在工作中進(jìn)行表面處理，可以直接獲得所需的三點(diǎn)云信息數(shù)據(jù)；⑥三維激光掃描技術(shù)的掃描度高，采集工作的兼容性強(qiáng)；⑦三維激光掃描技術(shù)的軟件功能齊全，可以基本滿足測繪工作的實(shí)際需求。

2 數(shù)字化技術(shù)在地質(zhì)工程測量工作中的應(yīng)用

2.1 原始圖像的數(shù)字化處理

在地質(zhì)工程的測量工作當(dāng)中，可以在原圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)字處理開發(fā)，從而有效地保證原圖具有真實(shí)性并充分實(shí)現(xiàn)其地貌圖的價(jià)值，在較短的工作周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)時(shí)間與地質(zhì)模型的全部功能和價(jià)值。一般情況下，計(jì)算原始圖像在文字處理中有矢量化掃描和手動(dòng)跟蹤掃描兩種類型。處理后的圖形可以不考慮圖形的大小因素，但必須具有成比例的基本性才能完全達(dá)到國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，這種技術(shù)的使用在很大程度上提高了地圖的準(zhǔn)確性。在地質(zhì)工程測量工作中如使用只需掃描矢量的估計(jì)方法會(huì)擁有很高的精度，但是工作效率往往不高并且在特定操作期間會(huì)影響原始圖像的準(zhǔn)確性，使原始的地形圖象變得越來越小，提高了工作人員的工作難度。因此，在特定的地質(zhì)工程測量過程中，此類方法通常僅用于應(yīng)急測量。另一方面，為了使操作過程中出現(xiàn)的故障最小化，則在數(shù)字處理過程中同時(shí)應(yīng)用相應(yīng)的附加測試、維修措施等方法以確保地質(zhì)工程測量的原始圖像的準(zhǔn)確性。所以為了更有效地確保地質(zhì)工程測量工作能夠順利開展下去，工作人員必須在測量過程當(dāng)中執(zhí)行相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，另外，在特定的操作過程中，還必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)氖謩?dòng)跟蹤工作，以確保整體的測量工作能夠進(jìn)行高清數(shù)字化的處理。

2.2 地質(zhì)工程測量數(shù)據(jù)的數(shù)字化呈現(xiàn)

在地質(zhì)工程測量的過程中，處理工程測量數(shù)據(jù)時(shí)可以使用數(shù)字化測量。這樣的測量技術(shù)不僅簡化了地質(zhì)工程測量的工作流程，并且也可以得到精確的研究結(jié)果和數(shù)據(jù)集成。在具體應(yīng)用的過程中，數(shù)字測繪技術(shù)的應(yīng)用可以科學(xué)地用于數(shù)據(jù)單元分區(qū)的初步收集階段，以實(shí)現(xiàn)地質(zhì)工程測量規(guī)模擴(kuò)大以后的數(shù)據(jù)處理。此外，使用軟件編輯器還可以高效地將相關(guān)的數(shù)據(jù)資料和工程的成本信息轉(zhuǎn)換為CAD 工程圖格式；同時(shí)，操作員還可以有效地將現(xiàn)有的地圖格式轉(zhuǎn)換為虛線和其他格式，使地圖的繪制工作更加輕松便捷。此外，這項(xiàng)技術(shù)不僅是重組相關(guān)數(shù)據(jù)以收集地質(zhì)工程測量工作資料的基礎(chǔ)，也能使數(shù)字化地圖技術(shù)在地圖上繪制一些獨(dú)特的記號(hào)（如符號(hào)）以進(jìn)行相應(yīng)標(biāo)識(shí)并獲得計(jì)算機(jī)測量的相應(yīng)圖形。與此同時(shí)，各個(gè)運(yùn)營商還可以應(yīng)用數(shù)字地圖技術(shù)來處理所獲得的模型，這些模型將被輸入到測量數(shù)據(jù)庫中以供日后的地質(zhì)工程測量的工作人員參考，所以數(shù)字化測繪的使用能夠?yàn)榈刭|(zhì)工程測量工作帶來更多的便利。

3 新型技術(shù)在我國未來地質(zhì)工程測量工作的發(fā)展

現(xiàn)階段，我國的地質(zhì)工程測量技術(shù)與制圖技術(shù)正在從傳統(tǒng)的人工模式轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字技術(shù)和信息技術(shù)相結(jié)合的測量工程，在整個(gè)地形測繪的過程中精益求精，并且經(jīng)過了相關(guān)的技術(shù)人員與科技人員的大力研究，數(shù)據(jù)化測量技術(shù)也有了很大的提升。同時(shí)，地形勘測和測繪的范圍也在新技術(shù)的指導(dǎo)下不斷擴(kuò)大，還有傳統(tǒng)的建筑區(qū)域和海洋區(qū)域，能夠供測繪工作使用的技術(shù)內(nèi)容應(yīng)用也越來越豐富。隨著新技術(shù)的應(yīng)用，在測繪工作中的計(jì)算結(jié)果可以直觀地顯示在工作人員面前，其結(jié)果相較傳統(tǒng)技術(shù)的測繪結(jié)果更加準(zhǔn)確、更加清晰，并且所采集到的數(shù)據(jù)信息的真實(shí)性也得到了提高。未來，隨著中國的經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，中國達(dá)到城市化進(jìn)程的加速是必然的，無論是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)還是新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新，新地質(zhì)工程測繪技術(shù)的使用將越來越多，地質(zhì)工程的測繪工作也始終會(huì)涉及新的地形研究和測繪技術(shù)的應(yīng)用。總之，地形測量和制圖技術(shù)的水平?jīng)Q定了地質(zhì)工程測量項(xiàng)目的質(zhì)量以及工程項(xiàng)目的進(jìn)一步進(jìn)展。在工程勘察的過程中，地形勘測和測繪的精度、正精度和效率是確定地形勘測和測繪技術(shù)水平的關(guān)鍵，所以在進(jìn)行測量工作的過程當(dāng)中需要相關(guān)的工作人員進(jìn)一步研究其實(shí)現(xiàn)方法。

4 結(jié)束語

總的來說，現(xiàn)目前為止的新型測量技術(shù)在特定應(yīng)用中具有極高的自動(dòng)化和準(zhǔn)確性，同時(shí)，其數(shù)據(jù)信息更易于存儲(chǔ)和豐富。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，數(shù)字化技術(shù)具有非常杰出的表現(xiàn)，另外，在地質(zhì)調(diào)查中科學(xué)合理地應(yīng)用新型測量技術(shù)可以減少工作量、節(jié)儉的時(shí)間。如今數(shù)字測繪等新型測繪技術(shù)已廣泛用于地質(zhì)測量工作，所以此類技術(shù)的使用是我國地質(zhì)工程測量工作的進(jìn)步。