姜超
摘要:地質測量是工程設計與施工的前提和依據(jù)。近年來,由于計算機技術、信息科學技術不斷運用于測繪工程,測量技術從傳統(tǒng)方法向數(shù)字化發(fā)展邁出了重要的一步,在地質工程測繪中運用數(shù)字化技術,可以高效地獲得更為精確的數(shù)據(jù)。本文簡要介紹了數(shù)字化測繪技術及其優(yōu)勢,闡述了地質工程測量中具體應用數(shù)字化測繪技術的方向,以期促進測繪技術和地質工程的發(fā)展。
關鍵詞:數(shù)字化;測繪技術;地質工程測量;應用
隨著社會的進步和經濟的發(fā)展,測繪技術被廣泛應用在建筑、地質、礦山、水利、煤礦等工程上。近年來,以計算機、信息科學為代表的數(shù)字化技術不斷運用于地質工程測量,極大地提高了測量的質量和效率,測量數(shù)據(jù)更加精確化,促進了測繪和地質行業(yè)的生產力發(fā)展水平。
一、數(shù)字化測繪技術簡介
數(shù)字化測繪技術是隨著測量儀器的智能化、計算機和網絡的興起與廣泛運用而發(fā)展起來的新的測繪技術,是以SCAN、CASS、全球定位系統(tǒng)軟件、全站儀、GNSS接收機、掃描儀、工程繪圖儀等智能化測量軟硬件為工具,實現(xiàn)對測繪數(shù)據(jù)的收集、采集、處理和導出。其原理是將原圖用數(shù)字化儀或掃描矢量化儀掃描,然后通過數(shù)字化軟件對掃描圖進行處理并生成新的數(shù)字化地圖??梢杂行У亟鉀Q大比例尺測圖中野外作業(yè)量大的難題,數(shù)字化測繪技術自動化程度高、工作效率高、成圖質量高、保真性高,同時能有效地節(jié)省勞動力、降低成本。
二、數(shù)字化測繪技術的優(yōu)勢
(一)增加勘測繪圖的準確率。傳統(tǒng)測繪技術存在測量過程中效率不高,測量不夠準確、且與實際的數(shù)據(jù)偏差較大等弊病。數(shù)字化測繪技術通過信息收集,把采集到的數(shù)字或文字轉為數(shù)字化信息,并在此基礎上建成三維模型。這樣運用數(shù)字化處理的測繪技術,極大地降低了誤差率,提高了數(shù)據(jù)的準確率。另外,在實際測繪工作中,使用數(shù)字化測繪不需要測繪人員對最終結果進行多次核查與糾正,保障準確的同時極大了節(jié)省了人力成本,也節(jié)約了工作時間。
(二)促進點位精度的提升。傳統(tǒng)的測繪方法在把測量到的圖像標記在圖紙上,這種把圖像繪制在圖紙上的方式,必定會造成測量結果與現(xiàn)場實際數(shù)據(jù)之間形成誤差,從而降低數(shù)據(jù)點位的精準度。而且,隨著測量工作的推進,圖像的增多必然會使圖紙上產生越來越多的圖形,圖形的疊加會使誤差進一步加大。與傳統(tǒng)測繪技術不同,數(shù)字化測繪技術主要運用經度與緯度的特性來進行測量處理,具有極高的點位精度,其誤差范圍一般在±0.5mm之間。所以,數(shù)字化的測繪技術具有極高的精準度。
(三)推動地質工程的發(fā)展。在傳統(tǒng)測繪過程中,對現(xiàn)場的測量需要測繪人員對測量的數(shù)據(jù)做統(tǒng)一整理與記錄,再用人工繪制的方法實現(xiàn)繪圖,人工繪圖的效率不高,也容易出錯。數(shù)字化測繪技術的繪圖,則不需要工作人員再次核對現(xiàn)場得到的測量記錄,只需根據(jù)現(xiàn)場的定位及坐標點,測繪系統(tǒng)借助經緯點和有關數(shù)據(jù)自動實現(xiàn)繪圖。所以,地質工程測量中借助數(shù)字化信息技術,可以實現(xiàn)測繪的自動化。也就是說,數(shù)字化測繪技術能提高地質工程測量的自動化水平,從而推動地質工程的發(fā)展。
(四)提高數(shù)字化圖形的存取效率。由于數(shù)字化資源具有精確、高效、迅速的特征,所以應用數(shù)字化測繪技術可以把繪圖保存為文字、數(shù)字、符號等,能極大地提高文件的傳輸速度,節(jié)約傳輸時間。同時,數(shù)字信息的可復制性,能讓多個用戶同時便捷地使用相同的數(shù)字數(shù)據(jù)。數(shù)字化測繪技術能及時地把現(xiàn)場實際測量得到的數(shù)據(jù)轉化為數(shù)字信息,提高了數(shù)字化圖形的保存和讀取效率,為后期進行繪圖奠定了良好的基礎。
三、數(shù)字化測繪技術在地質工程測量中的應用
(一)地理信息系統(tǒng)的應用。使用地理信息技術是為了讓勘測工人正確地把握測量范圍內的信息,從而做更精確的推斷。測量工作人員能通過地理信息系統(tǒng)對各種信息做出選擇,篩選最適合的測量信息,規(guī)避無關信息的干預。這種技術把計算機系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)完美結合,使獲得的數(shù)據(jù)更系統(tǒng)化與精準化。近年來,地理信息系統(tǒng)明顯地向智能化、自動化、多樣化發(fā)展,擴展了應用范圍與市場價值,目前已經廣泛應用于資源、林業(yè)、電信、國防、交通、電力、環(huán)保等多個行業(yè)。地理信息系統(tǒng)還能與先進的科技組合,如與遙感技術結合,將遙感技術中的功能與距離較遠的通信設備統(tǒng)一為一體,用科學、合理的方法來處理定位問題、勘測問題,不僅完成了動態(tài)化的地質礦產勘測任務,信息資源的準確性也得到了較大提高,為地質工程測量獲得了更多的時間與空間。
(二)影像定位技術的應用如果要對巖石類的地質環(huán)境做勘測,需要借助影像定位技術。其原理是對地質環(huán)境取得的勘測數(shù)據(jù)做圖像化與數(shù)字化處理,最終形成勘測結果。這種技術還能配合使用遙感影像定位等其他技術,實現(xiàn)對影像的有效定位,并能展現(xiàn)出現(xiàn)場勘測的地質情況和周圍的實景。與傳統(tǒng)技術相比,影像定位更具體與便捷,有助于工作人員更加深入了解實際地質情況。
(三)數(shù)字柵格測繪地形圖。對地質資源做勘測時,數(shù)字化柵格軟件借助電腦,充分利用數(shù)字化測繪工程儀器繪制地圖,把地質資源和經濟等發(fā)展內容做組合,從而實現(xiàn)地質資源、地形和位置坐標相統(tǒng)一,形成完善的構架,能利用計算機快速查找并獲得想要的各種信息與數(shù)據(jù)。和傳統(tǒng)繪制的地圖比較,運用數(shù)字化柵格軟件在測繪工程地形、地質圖件時有諸多的優(yōu)點,比如繪制圖件數(shù)字化、處理數(shù)據(jù)快、數(shù)據(jù)儲存空間大等。數(shù)字柵格測繪是地質學與信息學的其中一個關鍵內容,在地質和地形工程測量、繪制圖件、礦山采礦設施和礦產資源基礎數(shù)據(jù)建立中有著十分重要作用。
(四)GPS測繪技術。就地質測繪技術來說,現(xiàn)在應用較多的是GPS技術,GPS全稱是全球定位系統(tǒng),這種測繪的方法是在全球定位技術上發(fā)展的,首先應用在軍事領域。在礦山工廠建設過程中,全球定位技術能滿足各種條件下地質過程測繪的即時觀測,因為實行了24小時全面監(jiān)控,為礦山的各種建設提供了精確的測量數(shù)據(jù)。另外,在對工程地質進行實地測繪過程中,全球定位技術能實時地將地質測量工程項目進行全面囊括,做到360度測繪,能把測繪到的數(shù)據(jù)及時傳送到電腦終端,技術人員則可以使用專用計算軟件算出測繪的結果,這就大大加快了測繪工程測量的速度,同時提高了測量結果的精度。GPS技術不但具有精確性與及時性的優(yōu)點,還能對地質工程目標進行迅速定位,即時采集并保存數(shù)據(jù)。在實際的工程測量項目中,用GPS技術能較大地提高施工的效率,加快工程施工的進度,減少工程開支。
(五)實時動態(tài)控制系統(tǒng)的應用。地質工程測量工作中關鍵因素之一是實時控制地質面積,它在我國各類等級控制中是第一控制要求,此時,數(shù)字化測繪系統(tǒng)就展示出其強大的功能。假如測量范圍比較小,可調節(jié)數(shù)字化測繪系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)控低級別的操作點來實現(xiàn)有關礦產和地質工程測繪的工作。在實際勘測中,當面臨的環(huán)境與情況更復雜多變,影響到測繪的準確性時,用數(shù)字化測繪系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)控,可以規(guī)避在視覺條件差的情況下進行遠距離勘測,在最短的時間實現(xiàn)定位。
四、結束語
地質工程在很多領域都能運用,如水利、礦山、建筑等領域,因此在工程中不可或缺,特別重要。由于社會科技和信息技術的發(fā)展與變化,地質工程是否能適應時代的發(fā)展而改革創(chuàng)新,這是目前需要深入討論的話題。數(shù)字化測繪工程技術系統(tǒng)能夠廣泛地用于地質工程測量,不僅能大幅度地提升測繪的效率、提高施工的速度,還能確保測繪數(shù)據(jù)的準確性。
參考文獻:
[1]蘇文強,陳浩.數(shù)字化測繪技術在地質工程測量中的應用分析[J].智能城市,2020,6(08):69-70.