祝世麟

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局地質(zhì)勘測(cè)設(shè)計(jì)院，貴州 貴陽(yáng) 550002）

地質(zhì)測(cè)量是一項(xiàng)專(zhuān)業(yè)性極強(qiáng)、內(nèi)容系統(tǒng)且復(fù)雜的工作，地質(zhì)測(cè)量工作的質(zhì)量對(duì)工程建設(shè)或資源開(kāi)發(fā)具有直接的影響。傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)，具有儀器設(shè)備簡(jiǎn)單、過(guò)度依賴人力操作等特點(diǎn)，不僅難以應(yīng)對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、面積廣闊的地質(zhì)測(cè)量任務(wù)，而且容易因人為計(jì)算誤差或錯(cuò)誤而影響最終的測(cè)繪結(jié)果。而依托于計(jì)算機(jī)技術(shù)和先進(jìn)儀器設(shè)備的數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)的不足，既能夠應(yīng)對(duì)各種地質(zhì)測(cè)量任務(wù)，又能夠確保測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。因此，探究數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)測(cè)量中的應(yīng)用，對(duì)于提高我國(guó)地質(zhì)測(cè)量水平具有重要的實(shí)踐意義。

1 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的概述和系統(tǒng)組成

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)是傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)與智能化測(cè)量?jī)x器、現(xiàn)代信息技術(shù)深度融合后，形成的新型測(cè)繪技術(shù)。該技術(shù)以GPS軟件、CASS、SCAN、GNSS接收機(jī)、全站儀、工程繪圖儀、掃描儀等軟、硬件為基礎(chǔ)工具，通過(guò)“原圖掃描→數(shù)字化處理→數(shù)據(jù)輸出”等工序，實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)測(cè)繪數(shù)據(jù)采集、整理、處理、輸出等工作的一體化、智能化操作。相較于傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)能夠輕松解決大比例尺測(cè)圖工作中野外作業(yè)量大的難題，并具有工作效率高、保真性高、成圖質(zhì)量高、自動(dòng)化程度高等顯著優(yōu)勢(shì)，能夠顯著降低地質(zhì)測(cè)繪工作的時(shí)間和成本。目前，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的系統(tǒng)組成如下圖所示[1]。

圖1 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的系統(tǒng)組成示意圖

2 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 測(cè)繪信息豐富

在地質(zhì)測(cè)量過(guò)程中，運(yùn)用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)繪制圖形信息時(shí)，不僅能夠清晰、準(zhǔn)確地反應(yīng)出測(cè)繪地區(qū)最基本的圖形屬性信息，還能夠利用不同的符號(hào)，將該區(qū)域的地質(zhì)情況進(jìn)行如實(shí)還原。

與此同時(shí)，利用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)繪制地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖，能夠有效提升圖形繪制的便捷性，從而顯著提高地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖的繪制質(zhì)量與效率。

2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)便捷

傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)中，測(cè)繪信息通常以紙質(zhì)形式進(jìn)行儲(chǔ)存，不僅占用大量空間、不易攜帶，而且容易發(fā)生文件、圖紙丟失和破損的情況，給地質(zhì)測(cè)繪工作帶來(lái)諸多不便。而數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)則以數(shù)字化信息為儲(chǔ)存介質(zhì)，不僅具有占用空間小、容量大的特點(diǎn)，還具有數(shù)據(jù)信息易保存、易攜帶、安全性高，查詢便捷、可重復(fù)利用和加工處理等應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，能夠顯著提升地質(zhì)測(cè)繪工作的質(zhì)量與效率[2]。

2.3 自動(dòng)化程度高

基于計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字化測(cè)量設(shè)備的技術(shù)支持，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的自動(dòng)化程度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)。運(yùn)用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)測(cè)量時(shí)，能夠借助專(zhuān)業(yè)的計(jì)算機(jī)軟件對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化整理與分析，從而同步完成圖形繪制、數(shù)據(jù)分析等多項(xiàng)工作，顯著提升地質(zhì)測(cè)量的工作效率。同時(shí)，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)還能在計(jì)算機(jī)中運(yùn)用不同的圖形顏色，將測(cè)繪地區(qū)地質(zhì)條件真實(shí)地呈現(xiàn)出來(lái)，既提高了地質(zhì)繪圖的質(zhì)量與效果，又利于測(cè)量誤差的發(fā)現(xiàn)與矯正。

2.4 數(shù)據(jù)測(cè)量精確

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的數(shù)據(jù)測(cè)量精度要遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)，能夠很好的滿足地質(zhì)測(cè)量工程測(cè)量數(shù)據(jù)精細(xì)化和精確化的工作要求。運(yùn)用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)測(cè)量時(shí)，技術(shù)人員可以利用不同的數(shù)字化、智能化測(cè)繪工具，對(duì)測(cè)繪地區(qū)實(shí)際地形、地貌信息和地理位置信息進(jìn)行系統(tǒng)自動(dòng)采集，從而有效避免人為因素引發(fā)的測(cè)量誤差，顯著提升地質(zhì)測(cè)量數(shù)據(jù)的精確性[3]。

3 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)測(cè)量工作中的應(yīng)用

3.1 地理信息技術(shù)在地質(zhì)測(cè)量中的應(yīng)用

將地理信息技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)測(cè)量工作中，能夠幫助測(cè)量人員更準(zhǔn)確、更全面地掌握測(cè)量區(qū)域的各項(xiàng)信息，從而及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化測(cè)量方案。作為數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的一個(gè)重要分支技術(shù)，地理信息技術(shù)將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)完美融合，能夠系統(tǒng)化、精準(zhǔn)化地為測(cè)繪人員提供豐富的地理信息，使得測(cè)繪人員在進(jìn)行地質(zhì)測(cè)量的過(guò)程中，能夠及時(shí)獲取有助于提升測(cè)量精度和效率的數(shù)據(jù)信息，并規(guī)避無(wú)效地理信息對(duì)測(cè)量工作的干擾，從而做出最科學(xué)的測(cè)量方案，切實(shí)提升地質(zhì)測(cè)繪工作的質(zhì)量與效果。此外，地理信息技術(shù)還能夠與其它前沿性科技有效結(jié)合，進(jìn)一步提升地質(zhì)測(cè)量的專(zhuān)業(yè)性。如：地理信息技術(shù)與遙感技術(shù)相結(jié)合，借助遙感技術(shù)將不同位置或距離較遠(yuǎn)的測(cè)繪設(shè)備統(tǒng)一為整體，從而有效解決特殊情況下的定位和勘測(cè)問(wèn)題，在提升地質(zhì)測(cè)繪動(dòng)態(tài)性的同時(shí)，進(jìn)一步提高測(cè)繪精度[4]。

3.2 影像定位技術(shù)在地質(zhì)測(cè)量中的應(yīng)用

影像定位技術(shù)是數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的一個(gè)分支技術(shù)，主要應(yīng)用于巖石類(lèi)地質(zhì)環(huán)境的地質(zhì)測(cè)量工作中。該技術(shù)的工作原理是，通過(guò)對(duì)地質(zhì)環(huán)境測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)化、圖像化處理，形成可視化的地質(zhì)測(cè)繪結(jié)果。在具體應(yīng)用過(guò)程中，測(cè)量技術(shù)人員通常將該技術(shù)與遙感影像定位技術(shù)配合使用，在實(shí)現(xiàn)地質(zhì)影響精準(zhǔn)定位的基礎(chǔ)上，如實(shí)展現(xiàn)勘測(cè)區(qū)域的地質(zhì)情況與實(shí)地景象[5]。相較于傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)，該技術(shù)更具便捷性和精準(zhǔn)性，能夠幫助測(cè)繪人員全面、深入地了解測(cè)繪區(qū)域的真實(shí)情況。

3.3 遙感技術(shù)在地質(zhì)測(cè)量中的應(yīng)用

遙感技術(shù)在地質(zhì)測(cè)繪中的應(yīng)用形式和技術(shù)優(yōu)勢(shì)有以下兩個(gè)主要體現(xiàn)。首先，傳統(tǒng)地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)中，對(duì)于火山巖地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的描繪比較粗略，不能準(zhǔn)確表達(dá)出實(shí)際的實(shí)際的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征。而利用遙感技術(shù)繪制的地質(zhì)圖，則充分反映出目標(biāo)區(qū)域內(nèi)火山機(jī)構(gòu)類(lèi)型、隱伏侵入體、復(fù)式侵入雜巖體等地質(zhì)結(jié)構(gòu)。隨著近幾年礦山工程的增多，遙感技術(shù)的上述應(yīng)用優(yōu)勢(shì)愈凸顯，顯著提升了礦山工程地質(zhì)資料的科學(xué)性與可靠度。其次，利用遙感技術(shù)能夠隨時(shí)獲得目標(biāo)區(qū)域地面的三維信息。隨著近幾年我國(guó)雷達(dá)衛(wèi)星遙感技術(shù)的快速發(fā)展，尤其是INSAR技術(shù)的發(fā)展，為地質(zhì)測(cè)繪人員利用遙感技術(shù)獲得地面三維信息帶來(lái)了全新的方法，即利用INSAR技術(shù)提取目標(biāo)地區(qū)的DEM模型，從而實(shí)現(xiàn)三維信息的獲取。

3.4 GPS測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)測(cè)量中的應(yīng)用

GPS測(cè)繪技術(shù)是數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的分支技術(shù)，其是在全球定位技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，最先應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，目前已經(jīng)在民用測(cè)量領(lǐng)域得到普及。例如：在礦山地質(zhì)測(cè)量工作中，GPS測(cè)繪技術(shù)能夠各種條件下測(cè)繪工作的及時(shí)觀測(cè)需求，并且可以實(shí)現(xiàn)24h持續(xù)性監(jiān)控，從而能夠獲得全面、精確的測(cè)量數(shù)據(jù)。此外，該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中能夠全面囊括地質(zhì)測(cè)量的各項(xiàng)工作，實(shí)現(xiàn)360°全面測(cè)繪，并將測(cè)繪數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至電腦終端。測(cè)繪人員通過(guò)操作專(zhuān)業(yè)的數(shù)據(jù)處理軟件，便獲取和計(jì)算出所有測(cè)繪數(shù)據(jù)，從而顯著地質(zhì)測(cè)量工作的效率和精確度，減少測(cè)繪工作的人力和物力成本[6]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)是數(shù)字信息化時(shí)代背景下，傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)與前沿性科學(xué)技術(shù)和工具設(shè)備的融合產(chǎn)物，具有測(cè)繪信息豐富、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)便捷、自動(dòng)化程度高、數(shù)據(jù)測(cè)量精確等顯著優(yōu)勢(shì)，因此，測(cè)量人員應(yīng)主動(dòng)樹(shù)立運(yùn)用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)開(kāi)展地質(zhì)測(cè)量工作的意識(shí)，并根據(jù)實(shí)際需求將地理信息技術(shù)、影像定位技術(shù)、數(shù)字柵格測(cè)繪技術(shù)、GPS測(cè)繪技術(shù)等數(shù)字化測(cè)繪分支技術(shù)靈活應(yīng)用與實(shí)際地質(zhì)測(cè)量工作中，從而切實(shí)提升測(cè)量工作的質(zhì)量與效率，推動(dòng)我國(guó)地質(zhì)測(cè)量水平的進(jìn)一步提升。