高 云

湘潭市勘測設(shè)計(jì)院 湖南 湘潭 411100

網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展不只改變了人類的生活方式，也給基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)行業(yè)帶來蓬勃生機(jī)，工程測量相關(guān)行業(yè)也更多的將探索目標(biāo)轉(zhuǎn)向了現(xiàn)代化的測量工具和方法之上。這些年隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國建筑項(xiàng)目的數(shù)量也在不斷增加，在國民經(jīng)濟(jì)份額中的占比越來越高，給國家?guī)淼氖找嬉踩找嬖龆?。而工程測量作為工程項(xiàng)目的一項(xiàng)重要工作，其測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性將會對施工進(jìn)度和質(zhì)量產(chǎn)生很大影響。在工程測量中加入現(xiàn)代高新技術(shù)可在保證質(zhì)量的前提下減少項(xiàng)目所需時(shí)間。在這種情況下，將地理信息系統(tǒng)（Geo-Information System.GIS）及先進(jìn)的數(shù)字測繪類技術(shù)結(jié)合使用，在保證測量數(shù)據(jù)精度、提高測量效率、優(yōu)化測量效果等多個(gè)方面發(fā)揮了重要作用。本文從工程測量入手，分析了GIS技術(shù)和數(shù)字化測繪技術(shù)，探討了GIS和數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用。

1 工程測量技術(shù)在我國的發(fā)展情況簡述

在進(jìn)行工程施工前，影響施工困難程度、施工所需時(shí)間、以及最終施工質(zhì)量的主要因素有以下幾點(diǎn)：數(shù)據(jù)測量時(shí)所花費(fèi)的時(shí)間、數(shù)據(jù)數(shù)值誤差范圍等，因此數(shù)據(jù)測量是項(xiàng)目施工中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。進(jìn)行數(shù)據(jù)測量除了需要很強(qiáng)的光傳播學(xué)、機(jī)械等與數(shù)據(jù)測量相關(guān)的專業(yè)技術(shù)知識支持外，測量工作進(jìn)行時(shí)，繁雜的測量步驟也會影響測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。而隨著工程測量相關(guān)科技的發(fā)展，測量誤差隨著測量技術(shù)不斷精進(jìn)在大幅降低，這不僅可以優(yōu)化工程測量的工作流程，還可以大幅提高測量工作的效率，同時(shí)保證了所得測量結(jié)果的精確性。

2 數(shù)字化測繪技術(shù)簡述

數(shù)字化測繪是指借助計(jì)算機(jī)等數(shù)字化設(shè)備對數(shù)據(jù)資料進(jìn)行數(shù)字整合并對測量數(shù)據(jù)的精確程度進(jìn)行優(yōu)化提高，如用一些輔助制圖的軟件對獲取的圖形格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析梳理，進(jìn)而大幅改善所獲得數(shù)據(jù)資料的精準(zhǔn)性。除此之外，數(shù)字化方向的測繪技術(shù)也擁有很強(qiáng)的自主處理數(shù)據(jù)能力，因其具有這個(gè)特性，使其可以在進(jìn)行數(shù)字化測繪工作時(shí)，極大幫助測量工作人員減少繁瑣的計(jì)算工作同時(shí)通過數(shù)字化處理可以有效減少測量及計(jì)算過程中可能出現(xiàn)的誤差，進(jìn)而保證了測繪工作的效率和質(zhì)量。工程施工圖和地形地貌圖繪制是工程測量工作的基本內(nèi)容。與傳統(tǒng)測繪技術(shù)不同的是，數(shù)字化測繪技術(shù)是發(fā)揮自身獨(dú)有的數(shù)據(jù)測繪和分析屬性，在計(jì)算機(jī)測量繪制和數(shù)據(jù)處理技術(shù)的支持下可做到快速、準(zhǔn)確的進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析操作，進(jìn)而可以為相關(guān)工作人員提供準(zhǔn)確度高、客觀性強(qiáng)的測繪數(shù)據(jù)，這也使得數(shù)字化測繪技術(shù)在字形處理、現(xiàn)代數(shù)字和數(shù)據(jù)化測繪技術(shù)等領(lǐng)域遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先傳統(tǒng)測繪技術(shù)。

隨著數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值不斷凸顯，使其在工程測量領(lǐng)域中也發(fā)揮越來越重要的作用。保障建設(shè)工程項(xiàng)目的測量工作能夠快速進(jìn)行的技術(shù)支持之一來自于通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和激光技術(shù)的不斷發(fā)展創(chuàng)新，這兩項(xiàng)技術(shù)的不斷完善使數(shù)字測量繪制技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用也變得更加成熟可靠。進(jìn)行數(shù)據(jù)測繪工作時(shí)，其測量軟件運(yùn)行所需硬件應(yīng)選擇具備數(shù)字測量繪制功能的計(jì)算機(jī)，如此方能進(jìn)行數(shù)字測繪工作。通過對數(shù)據(jù)測繪技術(shù)的描述，可以看出數(shù)字化測繪技術(shù)具有廣闊的發(fā)展空間，而且發(fā)展方向應(yīng)主要是往數(shù)字化、自動化方向發(fā)展。但即使數(shù)字化測繪技術(shù)發(fā)展日益成熟，傳統(tǒng)測繪技術(shù)的學(xué)習(xí)和傳承也不應(yīng)被拋棄，使用時(shí)應(yīng)將兩者進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)而保證施工工程項(xiàng)目能更可靠安全的進(jìn)行。

測繪技術(shù)的種類不止一種，其技術(shù)運(yùn)行的核心在于通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)數(shù)字化處理技術(shù)，典型的應(yīng)用如GIS、GPS和RS。選擇這類網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)也是顯而易見的，主要有以下幾點(diǎn)：（1）可將獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像化處理。建模時(shí)僅靠一些數(shù)據(jù)去進(jìn)行相關(guān)建模工作對相關(guān)技術(shù)人員而言是非常困難的，但如果將數(shù)據(jù)進(jìn)行改造，讓相關(guān)工作人員根據(jù)由收集到的數(shù)據(jù)改造成的圖像進(jìn)行建模工作，就會使得工作效率事半功倍。（2）加快了數(shù)字化測繪技術(shù)的自動化程度。對測繪技術(shù)的要求不斷提高使得測繪技術(shù)能快速識別數(shù)據(jù)，無需操作即可畫出直觀、標(biāo)準(zhǔn)、線條優(yōu)美的數(shù)據(jù)模型。（3）數(shù)字化測繪技術(shù)數(shù)字化。測繪相關(guān)儀器和虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，減輕了數(shù)據(jù)測繪工作的壓力，使得工程測量的數(shù)字化測繪工作在工程施工過程中占據(jù)著越來越重要的地位。

在進(jìn)行數(shù)據(jù)測繪工作時(shí)，與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接不僅能隨時(shí)保存測量所得的數(shù)據(jù)，還可允許測量施工人員在有需要時(shí)根據(jù)需要隨時(shí)翻看和整理數(shù)據(jù)資料。此外，數(shù)據(jù)測量工作人員在進(jìn)行戶外作業(yè)獲取數(shù)據(jù)工作時(shí)，全站儀測量儀器可輔助相關(guān)工作人員記錄空間坐標(biāo)信息，這一便利的操作儀器也可大大減少測量工作中可能產(chǎn)生的數(shù)據(jù)誤差，在一定程度上將采集的數(shù)據(jù)精度又提高了一個(gè)層次。通過上面表述，不難看出，運(yùn)用數(shù)字類測繪技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集工作可提高采集到的數(shù)據(jù)的精度。

3 GIS技術(shù)簡述

從本質(zhì)上來講，GIS相關(guān)技術(shù)是依賴于計(jì)算機(jī)的一種軟件系統(tǒng)，其主要是通過將多學(xué)科技術(shù)進(jìn)行融合，運(yùn)用地理空間技術(shù)，將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行錄入、保存、修改和管理等操作，該技術(shù)以地理空間為技術(shù)基礎(chǔ)，可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換表格數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)換為直接和明確的地理圖形顯示，并可以對顯示結(jié)果進(jìn)行瀏覽、操作和分析。

準(zhǔn)確性高是GIS技術(shù)的一大特點(diǎn)，也因這一特點(diǎn)使其在測量工程行業(yè)很受歡迎。在進(jìn)行測量工作時(shí)，依靠軟、硬件測量設(shè)備和技術(shù)對地形地勢進(jìn)行數(shù)據(jù)測量，并對收集到的三維地理信息進(jìn)行解析是開展測量工作的第一步。但如需讓設(shè)計(jì)方案的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確全面，測量工作人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)往往會考慮應(yīng)用GIS技術(shù)，為預(yù)測分析工作的順利開展提供保障，還可借助網(wǎng)絡(luò)搜索等手段進(jìn)行輔助分析。

在進(jìn)行工程測量相關(guān)工作時(shí)，數(shù)據(jù)傳入、數(shù)據(jù)更改、數(shù)據(jù)留存、數(shù)據(jù)解析、數(shù)據(jù)翻閱、數(shù)據(jù)搜尋、數(shù)據(jù)歸納、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)、數(shù)據(jù)輸出等數(shù)據(jù)分析處理功能是GIS的主要功能。GIS技術(shù)不僅是一個(gè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，還需要專業(yè)的輸入指令、系統(tǒng)維護(hù)管理和輸出數(shù)據(jù)分析。并且對輸入數(shù)據(jù)有格式要求，工程測量的空間數(shù)據(jù)必須數(shù)字化，才能準(zhǔn)確地輸入系統(tǒng)。

隨著GIS技術(shù)發(fā)展越來越好，其信息輸出種類多、場景真實(shí)呈現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)使得越來越多的施工項(xiàng)目在工程測量時(shí)選擇這種技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)繪制。工程探測人員可以借助測量地形地貌信息系統(tǒng)技術(shù)對施工現(xiàn)場進(jìn)行工程數(shù)據(jù)采集，分析施工現(xiàn)場的地理?xiàng)l件，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果對其進(jìn)行動態(tài)評估，從而為優(yōu)化施工設(shè)計(jì)方案奠定良好的基礎(chǔ)條件。

4 在工程測量中GIS和數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用

4.1 工程測量中GIS技術(shù)應(yīng)用

4.1.1 數(shù)據(jù)規(guī)劃應(yīng)用

在進(jìn)行實(shí)際制圖時(shí)，傳統(tǒng)的測繪方式也漸漸不能滿足要求。此時(shí)可而采用GIS相關(guān)的技術(shù)或互聯(lián)網(wǎng)搜索等手段或?qū)⒍喾N手段結(jié)合起來進(jìn)行綜合運(yùn)用。

當(dāng)然，除了上述提及的數(shù)字化測繪技術(shù)之外，也有很多其他相關(guān)輔助測繪技術(shù)如測量、觀測、繪制、分析類輔助技術(shù)軟件可以在使用GIS技術(shù)進(jìn)行工作時(shí)更全面的完成數(shù)據(jù)采集和解析工作，而且還加快數(shù)據(jù)解析進(jìn)程，使得測量工作完成的更完美。然而雖然其實(shí)用功能非常強(qiáng)大，但要想對相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行專業(yè)、準(zhǔn)確的解析，仍需要先完成空間數(shù)據(jù)的分層分析的工作，而這個(gè)工作的開展建立在相關(guān)技術(shù)人員做好數(shù)據(jù)采集及正確輸入等工作的基礎(chǔ)上，然后才可建立空間三維模型的，拓展測繪方式的作用范圍，從而完成對給定的空間范圍信息進(jìn)行定量分析工作。除此之外，GIS 系統(tǒng)還可進(jìn)一步對相關(guān)經(jīng)濟(jì)配置優(yōu)化起到重要的引導(dǎo)作用。

4.1.2 數(shù)字制圖應(yīng)用

數(shù)字制圖工作具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，其所需的數(shù)據(jù)種類繁多，且數(shù)據(jù)量巨大，這也意味著其數(shù)據(jù)處理是復(fù)雜而瑣碎的，而GIS制圖系統(tǒng)在進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和計(jì)算一類的工作中可發(fā)揮重大作用。而且多種現(xiàn)代三維技術(shù)類的測量軟件及硬件技術(shù)綜合投入使用使得測繪工作更容易完成，在各自測量技術(shù)支持下，僅使用虛擬的數(shù)字地圖，工作人員即使不在現(xiàn)場也可掌握施工現(xiàn)場的地理情況[1]。

4.1.3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換應(yīng)用

在準(zhǔn)備把采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)榭奢p易讀取的格式時(shí)，首先需要在操作對象即COREL-DRAW和數(shù)據(jù)之間建立有效的聯(lián)系。當(dāng)開展數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工作時(shí)，工作人員有兩種模式可以選擇，其一，僅需相關(guān)操作人員提前熟悉用到的數(shù)據(jù)并可以熟練使用這些數(shù)據(jù)，然后順著測量軟件中的自帶的VBA轉(zhuǎn)換功能就可實(shí)現(xiàn)將需要處理的數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換成要求的內(nèi)容，這樣就輕松實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換工作，操作方法簡單也是這種轉(zhuǎn)換方法被充分推廣應(yīng)用的一個(gè)因素；其二，通過引入中間數(shù)據(jù)平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)之間轉(zhuǎn)換，這個(gè)轉(zhuǎn)換原理是運(yùn)用DWG和DXF作為第三方數(shù)據(jù)格式進(jìn)行，第一步選擇轉(zhuǎn)換平臺，根據(jù)要求在平臺進(jìn)行格式變換，再輸出指定的MIF文件，在實(shí)際測量工作時(shí)因操作難度相對比第一種來說也更易上手，工作人員更樂于采用第二種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換[2]。

4.2 工程測量中數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)字化測繪技術(shù)隨著如測繪工具、信息處理技術(shù)及種類繁多的測圖軟件在市場上的大量應(yīng)用，傳統(tǒng)的測量方法如用人工進(jìn)行模擬測量繪制工作已日益被淘汰，這也進(jìn)一步推動了數(shù)字化測量繪制技術(shù)的發(fā)展，也給工程測量技術(shù)的廣泛應(yīng)用帶來了極大的便利。數(shù)字化測量繪制技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)可分為如下三個(gè)方面：①更強(qiáng)的數(shù)據(jù)使用與處理能力。數(shù)字化測量繪制技術(shù)在數(shù)據(jù)處理和運(yùn)用的過程中，數(shù)據(jù)分析處理功能的作用尤為突出，而且計(jì)算機(jī)功能的多樣性使得任何種類地理情況都可以在電子屏幕上呈現(xiàn)，這與以往繪圖方式完全不同。②用處廣泛，數(shù)據(jù)信息可“私人訂制”。數(shù)字化測繪技術(shù)的成熟實(shí)現(xiàn)了對各類數(shù)據(jù)圖形任意進(jìn)行組合和變換，通過對各種各樣的圖形采用不同的處理方式進(jìn)行處理，可得到用處不同的圖件，進(jìn)而可滿足不同客戶對不同產(chǎn)品的需要。③可對各類數(shù)據(jù)圖像進(jìn)行插入和解析操作。當(dāng)掌握了數(shù)字化測繪技術(shù)的運(yùn)用方法后，精準(zhǔn)編輯數(shù)據(jù)信息將變得輕而易舉，屆時(shí)可對各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行更深層次的解析、修改操作[3]。

5 數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用和推廣

隨著數(shù)字化測繪技術(shù)不斷被優(yōu)化提高，使其被廣泛運(yùn)用在了測繪各個(gè)領(lǐng)域，逐步取代傳統(tǒng)的人工模擬測圖技術(shù)，成為了進(jìn)行測繪工作的首選技術(shù)。數(shù)字測繪圖在技術(shù)功能實(shí)現(xiàn)上由三個(gè)主要處理步驟組成，數(shù)據(jù)傳入、處理和傳出，進(jìn)而再依賴信息技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行解析從而得到所需要的數(shù)字測繪圖。這一技術(shù)的廣泛應(yīng)用也在很大程度上推動了測繪相關(guān)行業(yè)不斷朝著數(shù)字化、科技化方向發(fā)展，使得測繪工程行業(yè)轉(zhuǎn)變成了現(xiàn)在以信息技術(shù)為主要測量手段的現(xiàn)狀。此外，其測繪技術(shù)的先進(jìn)性、專業(yè)性也使得建筑行業(yè)在進(jìn)行測量工作時(shí)自然而然選擇了數(shù)字化測繪技術(shù)進(jìn)行測繪工作。其技術(shù)優(yōu)勢可概括為以下幾點(diǎn)：①超強(qiáng)的數(shù)據(jù)應(yīng)用與處理能力。數(shù)字化測繪技術(shù)依托于互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，不僅能進(jìn)行極快的數(shù)據(jù)使用和解析，在短時(shí)間內(nèi)得到想要的探測數(shù)據(jù)，還可以針對獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行深加工，根據(jù)計(jì)算機(jī)的模擬計(jì)算功能，輕松將各種地理特征呈現(xiàn)在施工人員眼前，測量結(jié)果更直觀形象展現(xiàn)[4]。從某種角度來看，數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)工程測量工作的整體格局，立體化的數(shù)據(jù)模型可以更為直觀的展示數(shù)據(jù)測量結(jié)果，從而便于后續(xù)各項(xiàng)工作的開展。②按需定制測量圖。當(dāng)前的數(shù)字化測繪技術(shù)已可以做到針對不同需求對數(shù)據(jù)采取不同的處理方法，進(jìn)而根據(jù)需求輸出用途不同的圖像，不斷發(fā)展的測繪技術(shù)也使得對各類圖形進(jìn)行打散再組合的操作成為現(xiàn)實(shí)。③數(shù)字化測繪技術(shù)可對圖像靈活編輯和解析。數(shù)字化測繪技術(shù)可以在熟練掌握其技術(shù)使用方法后對任意圖像數(shù)據(jù)精準(zhǔn)解析與轉(zhuǎn)換，這不僅使得測繪工作效率和質(zhì)量大幅提高，還在很大程度上推動了數(shù)字化測繪技術(shù)不斷向更科技化的方向發(fā)展[5]。

6 結(jié)束語

伴隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，越來越多的新型工程測量技術(shù)在實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用，數(shù)字化測繪技術(shù)憑借其專業(yè)性得到了眾多工程測量人員的喜愛，更多的工程測量人員更傾向于運(yùn)用這類技術(shù)進(jìn)行工程測量工作。除此之外，綜合運(yùn)用多種測量、探測、計(jì)算等與工程相關(guān)的軟、硬件技術(shù)和設(shè)備可以保證所采集到的地理數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，得到的結(jié)構(gòu)分析結(jié)果也更可靠，對提高工程施工的客觀性、及時(shí)性和安全性也起了重要作用。目前，數(shù)字測繪技術(shù)的應(yīng)用前景比較廣闊，但仍存在一些尚未開發(fā)的空白領(lǐng)域，需要在未來的發(fā)展中積極探索和研究。在這一背景下，將 GIS技術(shù)和數(shù)字化測繪技術(shù)融入到工程測量工作中就成為了必然的發(fā)展趨勢。實(shí)踐證明，融合GIS技術(shù)與數(shù)字化測繪技術(shù)可進(jìn)一步提高工程測量工作的整體效率和質(zhì)量，可進(jìn)一步發(fā)揮數(shù)字化測繪技術(shù)應(yīng)有的作用價(jià)值。