劉梅
(江西省地質(zhì)局水文地質(zhì)大隊 江西南昌 330095)
我國疆域遼闊,地質(zhì)環(huán)境相對復雜。在地質(zhì)工程測量過程中,人工測量方式的應用往往會因為種種因素而出現(xiàn)誤差,對地質(zhì)工程項目建設順利進行產(chǎn)生不可忽視的阻礙作用,甚至是影響工程項目決策的科學性,給工程項目建設埋下安全隱患。因此,在地質(zhì)工程測量過程中,測繪新技術應用的推廣是必要的和重要的。測繪新技術憑借精度高、易操作等顯著優(yōu)勢,應用在地質(zhì)工程測量中可彌補傳統(tǒng)人工測量工作的缺陷與不足,提高測量工作質(zhì)量的同時,極大地節(jié)約了工程成本,對地質(zhì)測繪行業(yè)的健康、長遠發(fā)展起到良好的促進作用。因此,基于測量事業(yè)發(fā)展角度考慮,本文重點分析探討測繪信息技術的應用優(yōu)勢與要點具有顯著的價值意義。
在現(xiàn)代各類工程建設中,工程測量是至關重要的基礎工作,其發(fā)揮出的作用十分關鍵,只有與時俱進地研發(fā)測繪新技術,且要在工程測量實踐中進行推廣應用,才能不斷提高工程測量水平,以推動工程測繪事業(yè)健康發(fā)展。在現(xiàn)代科技不斷發(fā)展與應用的支持下,未來工程測量的發(fā)展必然融合數(shù)字化技術、智能化技術等,以發(fā)揮技術優(yōu)勢來提高工程測量質(zhì)量,以保障工程建設安全進行的同時,有效節(jié)約工程建設成本[1]。因此,在工程建設中,工程測量工作的價值是不言而喻的。圖1為地質(zhì)工程測量作業(yè)現(xiàn)場局部圖。
圖1 地質(zhì)工程測量作業(yè)現(xiàn)場局部圖
近年來,我國工程建設水平在科技發(fā)展支持下得以不斷提升,使其對工程測量工作的要求不斷提高。尤其在地質(zhì)工程測量中,對測量精度、測量效率等要求不斷提高。在工程建設中,由于工期長,且涉及面廣泛,導致其在實際建設期間往往會受到大量因素的干擾,進而使地質(zhì)工程測量工作復雜化,不僅增加了工程測量的實施難度,還增加了測繪工作成本[2]。但是,隨著測繪技術的發(fā)展,越來越多的現(xiàn)代測繪新技術被推廣應用在實際的工程測量中,推動地質(zhì)工程測量工作高質(zhì)、高效地展開,尤其是信息技術與智能儀器設備的發(fā)展與廣泛應用,工程測繪技術發(fā)展趨近成熟。在工程測量中,測繪新技術的廣泛應用,顯著提高工程測量綜合效益的同時,降低了測量技術人員的勞動強度,減輕其壓力[3]。
2.1.1 高自動化水平
在地質(zhì)工程測量中,要為測繪工作提質(zhì)增效,離不開現(xiàn)代專業(yè)化設備的廣泛應用。在實踐中,先進設備的研發(fā)與應用,以及計算機信息技術的發(fā)展應用,都為測繪新技術自動化水平的提升提供了強勁的推動力,且在測繪實踐中能夠顯著提高測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量[4]。
2.1.2 制圖精度高
在工程測量中應用測繪新技術,對工程測繪人員的專業(yè)能力和素質(zhì)提出更高的要求。為此,在實際的測量工作中,要更好地應用測繪新技術進行測量,測繪技術人員要具有勝任崗位工作的能力素質(zhì)。在此背景下,地質(zhì)工程測量工作質(zhì)量提升具有人員和技術保障[5]。同時,在現(xiàn)代工程測量中,越來越多的先進設備得以推廣應用,能夠有效避免人工測量中的誤差,且可以在信息處理中依賴技術設備,能夠極大地提高數(shù)據(jù)處理效率和精度,從而有利于制圖精度和效率的提高[6]。
2.1.3 操作流程簡化且便捷化
工程測繪技術之所以在實踐應用中得以不斷發(fā)展,是因為大量先進儀器設備的應用支持。在實際的工程測繪工作中,往往是利用專業(yè)測繪儀器來替代人工測量,這樣就可以顯著提高測量工作的便捷化水平[7]。除此之外,在數(shù)據(jù)信息處理與制圖過程中,也已經(jīng)實現(xiàn)了專業(yè)設備和模擬程序的廣泛應用目標,取代了傳統(tǒng)的人工操作,極大地保障了信息輸出的精準性,降低了人工作業(yè)強度,使整個操作過程更加精簡和便捷。
2.1.4 測繪數(shù)據(jù)存儲數(shù)字化
測繪新技術應用在測量中,實現(xiàn)了測量數(shù)據(jù)存儲數(shù)字化,具體是建立數(shù)據(jù)資源庫,以自動化收集測繪數(shù)據(jù)信息,這樣就能夠在測量數(shù)據(jù)資源庫應用支持下,及時修改存儲與調(diào)取使用測繪數(shù)據(jù),相比傳統(tǒng)的人工測量模式而言,測繪新技術應用實現(xiàn)了數(shù)據(jù)分析處理、整理存儲等操作的一體化,能夠滿足于不同人員對數(shù)據(jù)的多樣化需求,進而能夠不斷提高測繪數(shù)據(jù)服務水平,對工程建設水平提高大有裨益[8]。
相比傳統(tǒng)測繪技術來看,可以發(fā)現(xiàn)基于新時期地質(zhì)工程測量的新要求,要想工程按期保質(zhì)地完成,則要注重測繪新技術應用的推廣,才能在實際工作中展現(xiàn)其效能,總結體現(xiàn)在以下兩方面。
首先,測繪新技術的推廣應用,能夠顯著提高地質(zhì)工程測量數(shù)據(jù)的精準度,為工程質(zhì)量提升賦能。在地質(zhì)工程測量工作實施中,由于此項工作的完成需要技術人員借助設備,而在此過程中,技術設備、人員等都是動態(tài)變化的,尤其是測區(qū)的環(huán)境,更是處于不可控狀態(tài)中,從而可能在實際工作中因突變而對測量結果產(chǎn)生不可忽視的影響,進而導致測量工作不可避免地產(chǎn)生一定的誤差,對工程整體質(zhì)量產(chǎn)生了不可忽視的負面影響。而測繪新技術的應用,可以獲得高精度的測量數(shù)據(jù),且可以對測量數(shù)據(jù)進行綜合分析,及時發(fā)現(xiàn)測量工作的不足,做好相應的調(diào)整工作,為地質(zhì)工程實施提供高精度的數(shù)據(jù)參考[9]。其次,科技發(fā)展能夠在工程測量效率提升方面發(fā)揮出顯著的促進作用。傳統(tǒng)測繪技術方法應用存在明顯的缺陷和不足,如勞動強度高、耗時長等,這樣既會延長地質(zhì)工程測量時長,又會對工程整體質(zhì)量造成不利影響。而在地質(zhì)工程測量中應用測繪新技術,能夠顯著提高測量工作效率,使其在降低成本消耗的基礎上,獲取更高的測量效益[10]。不僅如此,在實際的測量工作中,若搭配互聯(lián)網(wǎng)技術進行操作,則可以讓測繪新技術應用展現(xiàn)出更強大的效能,并展開全天候、全方位的動態(tài)測量,且在測量數(shù)據(jù)傳輸和處理方面具有便捷化優(yōu)勢,可以滿足當前工程建設對地質(zhì)工程測量的高要求,為地質(zhì)工程測繪事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了強有力的保障。綜上分析可知,在地質(zhì)工程測量中,測繪新技術的推廣應用是尤為重要和必要的?!?S”技術在地質(zhì)工程測量中的融合應用流程圖如圖2所示。
圖2 “3S”技術在地質(zhì)工程測量中的融合應用流程圖
GPS 技術作為現(xiàn)代先進的定位技術,已經(jīng)在工程測量中得以廣泛使用,并取得了良好的測量效果。在我國衛(wèi)星信息技術完善發(fā)展支持下,GPS 在工程測量中可以高效率、高精度完成測量工作,其展現(xiàn)出的實際效能遠不止于此,在現(xiàn)代配套軟硬件研發(fā)應用完善的前提下,GPS 技術應用為全天候測量工作的實現(xiàn)提供了可能?;贕PS 技術的特點,在地質(zhì)工程測量中應用GPS,實現(xiàn)了全天候的動態(tài)測量。同時,基于GPS技術的測繪工作,可以實現(xiàn)測繪項目全覆蓋,并將所測數(shù)據(jù)實時傳輸給用戶,方便用戶基于現(xiàn)有的軟件進行自動化計算,這對顯著提高測繪工作效率及質(zhì)量大有裨益。與此同時,在GPS技術支持下,實現(xiàn)了測繪目標的精準定位,減少了控制點設置這一環(huán)節(jié),可以節(jié)約大量的工程資源,對工程建設經(jīng)濟效益的提升起到積極的促進作用。除此之外,在地質(zhì)測量中應用GPS技術,以RTK 實時動態(tài)測量技術應用為主。通常而言,在此技術應用支持下,彌補了傳統(tǒng)技術在野外測繪的缺陷,具體是保障野外測繪人員安全的同時,可以單次進行全覆蓋測繪,顯然對測繪工作效率提升起到積極的促進作用。同時,在實際操作中,所用儀器操作簡單、便捷化。不僅如此,在站點遷移工作中,單人就可以完成工作,具有勞動強度低、作業(yè)效率高等優(yōu)勢。在此過程中,由于技術應用取代了人工操作,可以降低人為因素所造成的誤差,能夠完成高精度定位工作。在實際測量工作中,測繪技術人員應選擇精度較高的控制點為基準點,并安設接收機。隨后建立無線數(shù)據(jù)通信,以保證動態(tài)測量工作得以實現(xiàn)。
在地質(zhì)工程測量中應用GIS,可以給測繪人員提供精準且系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務,便于測繪人員深度理解和運用測繪數(shù)據(jù),從而能夠降低無效數(shù)據(jù)的干擾,顯著提高地質(zhì)工程建設水平。同時,在現(xiàn)代科技發(fā)展支持下,地理信息系統(tǒng)的發(fā)展更加智能化,且在工作模式方面實現(xiàn)了多樣化操作,使其在測量工作中的應用更加便捷化,為地質(zhì)工程測量提質(zhì)增效賦能。與此同時,與遙感技術的結合使用,能夠發(fā)揮出遙感技術中的遠距離通信功能作用,實現(xiàn)對測量對象的精準定位與測量,從而能夠極大地提高測量數(shù)據(jù)的精準度,滿足當前地質(zhì)工程測量對數(shù)據(jù)的高精度要求。在地質(zhì)工程測量中,GIS 技術還可以在控制網(wǎng)優(yōu)化設計中發(fā)揮出積極作用。在實踐中,有關工作人員的實際操作步驟是將觀測參數(shù)輸入信息系統(tǒng)中,隨后利用相應的軟件進行圖形數(shù)據(jù)的獲取操作,目的在于明確各點的誤差精度,在此過程中,還要對設計方案進行必要的數(shù)據(jù)分析,旨在對方案進行深度優(yōu)化,獲得最優(yōu)化的地質(zhì)工程測量控制網(wǎng)設計方案。不僅如此,在地質(zhì)工程測繪工作中應用GIS 技術,有關人員可以在信息系統(tǒng)中錄入外業(yè)測量數(shù)據(jù),并在系統(tǒng)繪圖功能的支持下,自動完成工程地質(zhì)圖的繪制工作,同時在計算機系統(tǒng)軟件上展示觀測區(qū)的地質(zhì)信息。在此過程中,有關人員要想獲得可視化的三維數(shù)據(jù),可以考慮使用多媒體技術進行三維模型的建模,據(jù)此以可視化方式來呈現(xiàn)地質(zhì)工程測量數(shù)據(jù)。除此之外,在地質(zhì)工程數(shù)據(jù)管理中,GIS技術的應用能夠?qū)崿F(xiàn)海量數(shù)據(jù)的歸類整合處理,從而能夠在顯著提高測繪數(shù)據(jù)處理效率的基礎上,減少人為因素而導致的數(shù)據(jù)誤差,進而能夠顯著提高測繪工作質(zhì)量。
數(shù)字化測繪技術作為綜合性高的技術,應用在地質(zhì)工程測量中,可以打破傳統(tǒng)測量工作面臨的時空困境,顯著提高地質(zhì)工程測量效率的同時,降低外業(yè)測量的人工成本。在地質(zhì)工程測量過程中,對測繪數(shù)據(jù)進行數(shù)字化信息處理,并創(chuàng)建有關測繪區(qū)域的三維數(shù)據(jù)模型。這樣一來,測繪人員可以在模型支持下,可視化獲取具體的測繪數(shù)據(jù),這樣能夠幫助測繪人員及時掌握測量區(qū)域的具體情況,為科學決策提供依據(jù)的同時,便于及時發(fā)現(xiàn)其中的問題。與此同時,相比傳統(tǒng)測繪紙質(zhì)資料而言,數(shù)字化地形圖具有可編輯的功能優(yōu)勢,在實際使用中,既可以遠程調(diào)用,又可以在線編輯,為其動態(tài)更新與高效利用提供了支持,從而能夠顯著提高測繪數(shù)據(jù)的時效性和全面性。正因如此,在實際測繪中,數(shù)字化測繪技術展現(xiàn)出諸多效能和優(yōu)勢,如高精度、智能化、存儲便捷化等,為其在地質(zhì)工程測量中推廣應用提供支持。
攝影與遙感測量技術(如圖3所示)在地質(zhì)測量中的應用,最大優(yōu)勢體現(xiàn)在遠距離、大范圍和高精度的測量。因此,在地質(zhì)工程測量中,應融合使用計算機信息技術、攝影與遙感測量技術等,以快速獲得高精度的地質(zhì)信息,有效節(jié)約測繪資源和成本。當前,全數(shù)字測量技術在實踐應用中,通過整合坐標儀和模擬測量技術的應用,極大地提升數(shù)據(jù)信息的全面性。在實踐中,有關人員應基于測量區(qū)域的實際情況、氣候條件等,合理地設計無人機航線,以做到測量工作全覆蓋待測區(qū)域,進而才能保證測繪數(shù)據(jù)的完整性,為地質(zhì)工程建設提供數(shù)據(jù)服務。在此基礎上,有關人員將測繪工作獲取的影像數(shù)據(jù)錄入信息處理軟件中,設置坐標系統(tǒng)參數(shù),建立空間直角坐標系,并根據(jù)一定的算法來篩選出無效影像數(shù)據(jù),為后續(xù)測繪數(shù)據(jù)的便捷化利用提供支持。除此之外,在實際測量中,應根據(jù)實際條件來展開針對性的補測工作,尤其是坐標偏移的情況下,應做好空間糾正工作,并在空三處理支持下生成三維模型,據(jù)此模型來采集地質(zhì)測量信息,從而能夠顯著提高測量工作質(zhì)量和數(shù)據(jù)的精準度。
圖3 RS技術應用示意圖
綜上所述,在地質(zhì)工程測量中,測繪新技術應用的價值意義顯著,可減輕測量工作人員的勞動強度與壓力,保證測繪成果的精度與準度等。為此,有關測繪人員在實際工作中,應及時了解測繪新技術優(yōu)勢及應用要點,如GPS技術、GIS技術、數(shù)字化測繪技術、攝影和遙感測量技術的應用等,以便充分發(fā)揮測繪新技術的優(yōu)勢作用,高質(zhì)、高效地完成地質(zhì)測量工作,以推動我國地質(zhì)工程建設進一步穩(wěn)步可持續(xù)發(fā)展。