趙秀定

(江蘇省測(cè)繪工程院，南京 210013)

工程測(cè)量中數(shù)字化技術(shù)得到了廣泛推廣與應(yīng)用。相較于傳統(tǒng)的人工測(cè)繪技術(shù)，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)可利用設(shè)備優(yōu)勢(shì)進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)量及數(shù)據(jù)計(jì)算，在提升測(cè)繪效率的同時(shí)大幅度降低了人力、資金的投入。利用計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以有效規(guī)避人為因素導(dǎo)致的數(shù)據(jù)偏差問題。應(yīng)強(qiáng)化工程測(cè)量中數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用。

1 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展

傳統(tǒng)的人力測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)難以滿足工程建設(shè)的高效率、高精度測(cè)繪要求。數(shù)字化技術(shù)依托于信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中可以有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)人工測(cè)繪技術(shù)的短板，在提升效率、質(zhì)量的同時(shí)，降低了測(cè)繪工作負(fù)荷[1]，具有巨大的應(yīng)用前景。

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)主要應(yīng)用于工程前期測(cè)繪及工程圖設(shè)計(jì)中，具有精準(zhǔn)性、技術(shù)性等優(yōu)勢(shì)，在工程測(cè)量中發(fā)揮了很大作用。我國(guó)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用仍有較大的發(fā)展空間，部分技術(shù)存在缺陷，這在一定程度上制約了數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。技術(shù)人員應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)該技術(shù)的研究力度，為滿足工程建設(shè)實(shí)際要求提供有力保障[2]。

2 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

現(xiàn)代工程建設(shè)中一旦出現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)偏差，會(huì)使工程整體質(zhì)量受到嚴(yán)重影響，而數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)可以有效提升測(cè)量精準(zhǔn)度，具備較高的應(yīng)用價(jià)值[3]。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)利用現(xiàn)代高新技術(shù)，基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的遙感技術(shù)、GIS技術(shù)等，對(duì)相關(guān)區(qū)域進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量，避免了氣候風(fēng)貌及地理環(huán)境導(dǎo)致的觀測(cè)誤差。利用計(jì)算機(jī)可以有效提升數(shù)據(jù)計(jì)算精度，降低誤差，使數(shù)據(jù)表達(dá)更加直觀與簡(jiǎn)化，為設(shè)計(jì)人員開展工作提供了有力支持，為工程環(huán)境變化評(píng)估及預(yù)測(cè)提供了有效的信息支持，提升了工程設(shè)計(jì)的科學(xué)性。相較于傳統(tǒng)的人力測(cè)繪技術(shù)，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中對(duì)人力、物力、資金等方面投入要求較低，在提升測(cè)繪精度的同時(shí)降低了工程前期成本投入，兼顧了經(jīng)濟(jì)性及精準(zhǔn)性要求，使其得到了廣泛應(yīng)用。

3 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用

3.1 原圖數(shù)字化應(yīng)用

工程測(cè)繪中，技術(shù)人員通常是在測(cè)量圖形原圖上進(jìn)行數(shù)字化處理，使其成為數(shù)字化測(cè)量圖，并在此基礎(chǔ)上開展相關(guān)工作。采用原圖進(jìn)行數(shù)字化處理是為確保所得結(jié)果的精準(zhǔn)性，在原圖基礎(chǔ)上利用數(shù)字化比例等手段進(jìn)行繪制，可有效滿足工程建設(shè)的精度要求[4]。數(shù)字化處理中，應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)是掃面矢量化和手扶跟蹤數(shù)字化技術(shù)。二者適用情況不同，掃描矢量化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是可以兼顧數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度要求及測(cè)繪效率要求，但是該技術(shù)存在一定短板，主要表現(xiàn)在精度校對(duì)與原圖相差較多，最終成果僅能表現(xiàn)出項(xiàng)目所在區(qū)域地表外貌，難以進(jìn)行實(shí)時(shí)修訂，該技術(shù)主要應(yīng)用于特殊應(yīng)急情況；手扶跟蹤數(shù)字化技術(shù)主要用于對(duì)掃描矢量化處理的數(shù)字地圖進(jìn)行補(bǔ)測(cè)、修測(cè)的操作，考慮到掃描矢量化技術(shù)應(yīng)用所得地圖不完善，因此需利用該技術(shù)對(duì)其進(jìn)行一定修補(bǔ)，對(duì)工程地表等數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理、整合與分析，基于工程測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)原圖進(jìn)行還原，最大限度地提升數(shù)字化地圖的精準(zhǔn)性。通常情況下，要將地圖中的關(guān)鍵地標(biāo)及控制點(diǎn)誤差控制在5 cm以下。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)點(diǎn)位測(cè)量如圖1所示。

圖1 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)點(diǎn)位測(cè)量Fig.1 Measurement of digital mapping and surveying technology points

3.2 融合GPS技術(shù)進(jìn)行測(cè)繪

在數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)中引入GPS技術(shù)，可保證測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。GPS可以對(duì)監(jiān)測(cè)物的位置信息等進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，建立移動(dòng)站能夠在第一時(shí)間對(duì)接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合、傳送，以提高工程測(cè)量精度。GPS技術(shù)具有實(shí)時(shí)定位監(jiān)控的功能，在數(shù)字化工程測(cè)量中得到了廣泛應(yīng)用。

3.3 地面數(shù)字繪圖

工程測(cè)繪需要進(jìn)行地形數(shù)據(jù)采集，包括數(shù)據(jù)、原圖采集等多個(gè)方面，其過程較為復(fù)雜，人工操作誤差幾率較大，考慮到地面數(shù)據(jù)采集對(duì)精準(zhǔn)性的要求，需應(yīng)用數(shù)字化測(cè)圖方法，以提升地質(zhì)勘探結(jié)果的科學(xué)性。

數(shù)字測(cè)圖是利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)設(shè)備將圖形模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，利用計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理優(yōu)勢(shì)對(duì)其進(jìn)行計(jì)算與分析，獲取內(nèi)容豐富、完善的電子地圖[5]。將電子地圖細(xì)分為地形圖或其他專題地圖，利用顯示器、繪圖儀等輸出設(shè)備展現(xiàn)并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息，其流程如圖2所示。數(shù)字測(cè)圖需要利用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，配合相應(yīng)的測(cè)量方式，以達(dá)到數(shù)字地質(zhì)圖形精細(xì)化、精準(zhǔn)化發(fā)展的目標(biāo)。

圖2 數(shù)字測(cè)圖流程示意圖Fig.2 Schematic diagram of digital mapping process

3.4 數(shù)字地球

數(shù)字地球是依托于地理位置坐標(biāo)形成的一套完善的框架體系，可以根據(jù)用戶實(shí)際需求提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，適用范圍較廣。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)是數(shù)字地球系統(tǒng)快速發(fā)展的重要基礎(chǔ)保障，其中，數(shù)據(jù)信息學(xué)及地質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)是組成數(shù)字地球的基石，其應(yīng)用可以提升數(shù)字地球系統(tǒng)的精準(zhǔn)性，通過實(shí)時(shí)更新地質(zhì)數(shù)據(jù)信息，提升數(shù)據(jù)的實(shí)用性，為用戶提供所需數(shù)據(jù)信息，為信息數(shù)據(jù)處理提供便利條件，提升數(shù)據(jù)處理效率。

4 結(jié)語(yǔ)

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景，其具有測(cè)量精準(zhǔn)性、成本投入低等優(yōu)勢(shì)，已逐步取代傳統(tǒng)的人工測(cè)繪技術(shù)。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)可有效應(yīng)用于原圖數(shù)字化處理、數(shù)字化繪圖中，極大滿足了現(xiàn)代工程建設(shè)對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性的要求，為滿足工程建設(shè)質(zhì)量控制提供了有力保障。