數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的運用

張樂

【摘要】數(shù)字化測繪技術(shù)屬于當代高科技產(chǎn)物，對于提高工程質(zhì)量有決定性作用。本文將闡述這一技術(shù)內(nèi)容，并進一步分析其特點，以及其在工程測量中的具體運用，希望能給關(guān)注這一話題的人們提供參考。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字化測繪技術(shù);工程測量;實際應用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

在工程設(shè)計過程中使用數(shù)字化測繪技術(shù)，能獲得精準測量數(shù)據(jù)，從而提高設(shè)計圖紙實用性，而且能減少人力資源使用。在實際應用過程中，相關(guān)人員要根據(jù)工程標準，將數(shù)字化測繪技術(shù)合理運用，以提高測量數(shù)據(jù)準確度為前提，進一步推動工程建設(shè)。

1、數(shù)字化測繪技術(shù)概述

傳統(tǒng)的測繪手段是利用人力深入建設(shè)地測量，同時，由于工程建設(shè)涉及范圍廣，會給測量人員施加大量工作壓力，不利于工程建設(shè)。數(shù)字化測繪就是實現(xiàn)測量過程自動化與高效化，并且將測量數(shù)據(jù)整理后，儲存在數(shù)據(jù)庫中，并可實時傳輸給技術(shù)人員，提高測量結(jié)果精準性，保證工程建筑質(zhì)量?？膳c計算機技術(shù)相結(jié)合，從而直觀的向技術(shù)人員展示地面定點情況，而且技術(shù)人員可根據(jù)工程建設(shè)要求，進行數(shù)字化測繪系統(tǒng)更新，使其能夠按照工程標準進行測量，保證圖紙設(shè)計在標準范圍之內(nèi)。

2、數(shù)字化測繪技術(shù)特點

2.1 編輯方便

傳統(tǒng)測繪技術(shù)在進行數(shù)字處理時，會使用機器測量，但依靠人力記錄，最后將數(shù)據(jù)整合，這樣做會導致結(jié)果出現(xiàn)誤差。使用數(shù)字化測繪技術(shù)進行土地測量，系統(tǒng)可將測量結(jié)果進行分類，并將各類數(shù)據(jù)分層堆放在圖像中，使圖像承載力上升，從而便于測繪人員整理。

2.2 測繪數(shù)據(jù)精準

工程建設(shè)都是在戶外進行，有許多外在因素會對測繪人員造成影響，從而導致測量結(jié)果不準確，影響工程建設(shè)進度，以及工程質(zhì)量。數(shù)字化測繪技術(shù)是利用高科技計算機系統(tǒng)，對土地進行定點測量，在測量過程中可以最大程度的避免外界干擾，提高測量精準度。

2.3 自動化水平高

數(shù)字化測量完成后，測量計算機會將測量數(shù)據(jù)進行整合，存進系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，隨后，傳輸系統(tǒng)會將整合后的信息傳輸給技術(shù)人員，此時，技術(shù)人員可使用計算機對數(shù)據(jù)進行再次處理，確認定點位置是否準確，這樣做可最大程度地減少測量時間，減輕測量人員工作量。

2.4 圖像包含信息多

數(shù)字化測繪技術(shù)依靠計算機開展，使數(shù)據(jù)庫能儲存更多信息。在實際測量工作中，可將土地定點各類信息都進行整合，并使用不同符號記錄在系統(tǒng)中。地圖繪制時，技術(shù)人員只需要在數(shù)據(jù)庫中尋找相關(guān)信息即可，能有效提高制圖速度。

3、數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的運用

3.1 河道測量

河道橫截面數(shù)值、山地地貌類型等數(shù)值的測量工作，是水利工程建設(shè)以及道路工程設(shè)計的基礎(chǔ)工作。傳統(tǒng)的河道水流測量方法包括人工駕船測量、橋梁測量、滑索纜道測量等手段，其應用原理為，將所測量水域分成不同部分，以地表為平面，在水流橫截面設(shè)定多條垂線，在各垂線處測量水深，并用水流測量儀器測定不同垂點水流速度，從而計算平均流速，詳見表1。技術(shù)人員根據(jù)所得數(shù)值，設(shè)計河道治理方案，并利用水壩調(diào)整河道內(nèi)水量，使其存儲量達到一定標準。測量工作在水利工程中應用非常廣泛，同時，由于水利工程自身技術(shù)要求較高，且工程范圍較廣，測量工作在實際開展過程中，需要分段進行，加之測量過程中需要依靠技術(shù)人員進行數(shù)據(jù)記錄、整理與分析，會耗費大量時間，以及人力、物力，使工程測量成本上升，由于人工測量會受多種外在因素影響，測量結(jié)果與實際數(shù)據(jù)也會存在一定誤差，不利于工程開展與后期維護。水利工程的建設(shè)，不僅能保持當?shù)厮临Y源，而且能在一定程度上帶動地域經(jīng)濟發(fā)展，因此，在河道測量過程中，應使用先進技術(shù)為設(shè)計方案奠定基礎(chǔ)，數(shù)字化測繪技術(shù)具有測量數(shù)值精準度高、測量信息種類豐富等特點，可以最大程度的滿足水利工程建設(shè)需求。此項技術(shù)，可全天候檢測水流動態(tài)情況，并完成實時數(shù)據(jù)傳輸，可以為工程建設(shè)提供精準設(shè)計數(shù)據(jù)，從而提高項目建設(shè)合理性。

3.2 工程數(shù)據(jù)儲存

大數(shù)據(jù)平臺的建設(shè)，是建設(shè)信息儲存數(shù)據(jù)庫的基本條件，但由于我國大數(shù)據(jù)建設(shè)發(fā)展較為緩慢，缺乏實際操作經(jīng)驗，在應用過程中會受到技術(shù)水平制約，從而無法及時處理突發(fā)狀況，導致數(shù)字化測繪技術(shù)實用程度降低。測量工作大部分都是在戶外開展，由于環(huán)境因素影響，會使測量點發(fā)生一系列改變，若在自然環(huán)境惡劣的條件下開展工作，測量人員狀態(tài)也會受到一定影響，從而導致測量工作無法順利進行。針對此類現(xiàn)象，就需要專業(yè)測量人員根據(jù)環(huán)境變化，及時更新數(shù)字化測繪技術(shù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，保證測繪數(shù)值合理，可在提高測繪工作效率的同時，確保建筑工程質(zhì)量。數(shù)字化測繪技術(shù)，其最基礎(chǔ)作用是為工程建設(shè)提供準確設(shè)計數(shù)值，但由于該技術(shù)的精準性，以及智能化，目前，數(shù)字化測繪技術(shù)應用范圍逐漸廣泛，其性能也逐漸增強，不僅可以在工程建設(shè)中使用，也可以在統(tǒng)計各項數(shù)據(jù)時應用。由于疫情影響，越來越多的人們認識到數(shù)字化、智能化的重要性，我國利用數(shù)字化技術(shù)，在全國建立大數(shù)據(jù)平臺，建設(shè)疫情防控管理制度，已最大程度減少疫情擴散。其中，一些城市的測繪工作為數(shù)據(jù)平臺提供了基礎(chǔ)服務(wù)，使得數(shù)字化測繪技術(shù)應用逐漸廣泛。

3.3 數(shù)字化制圖

測繪，可理解為數(shù)值測量與圖形制作，是以計算機技術(shù)、通訊手段、空間科學為基礎(chǔ)，以各項定位技術(shù)為核心，通過測量地面特定點與線，從而反映地面情況的一種技術(shù)。對于測繪來說，制圖一直都是工作重點，工程制圖一般包括平面圖繪制、立面圖繪制、剖面圖繪制、詳圖繪制等。但測繪圖又不同于普通平面設(shè)計圖，在工程設(shè)計圖中，其比例尺一般為1：500或1：2000甚至更大，工程圖利用多種手法，將土地狀況顯示在圖紙上，這是普通設(shè)計圖不具備的，詳見圖1。由于工程設(shè)計存在差異，測繪側(cè)重點也存在不同，比例尺較小的地圖，繪制工作極其困難，既要將地面信息都涵蓋在圖紙中，又要保持圖紙精準性，給測繪人員帶來了很大考驗。傳統(tǒng)的測繪方法是，使用人力進行土地勘測，從而測量各種數(shù)值，這種做法不僅會使工作效率降低，而且會導致測量數(shù)值存在較大誤差，因此，應將數(shù)字化測繪技術(shù)應用到制圖工作中。將地面定點經(jīng)緯度，輸入到數(shù)字化測繪系統(tǒng)中，采取定點測量方式，會使所得數(shù)據(jù)更為精準，同時也能得到較為完整的地質(zhì)情況。測量完成后，可利用計算機技術(shù)，將已測量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦ぷ魅藛T手中，同時測繪系統(tǒng)也能將數(shù)值保存在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，避免由于數(shù)據(jù)丟失而重新測量。這種做法，一方面能提高測量數(shù)值精準程度，另一方面也能減少人力資源的使用，為工程建設(shè)節(jié)約成本，提高工程質(zhì)量。

3.4 原圖處理

數(shù)字化測繪技術(shù)，可提高測繪原圖清晰度、精準度，從而控制工程投資，避免由于圖像原因，出現(xiàn)工程失誤，同時，運用數(shù)字化測繪技術(shù)進行工程測量，可直接將地面數(shù)值儲存在計算機中，減少人工輸入時間，其優(yōu)勢可體現(xiàn)在以下三方面。第一，原圖處理。數(shù)字化測繪技術(shù)，是利用掃描矢量化的方式對原圖進行處理，掃描矢量化，又稱為掃描屏幕數(shù)字化，基本工作內(nèi)容是，將各類數(shù)字地圖使用專業(yè)掃描儀器錄入到計算機中，使用圖像處理軟件，將數(shù)字底圖轉(zhuǎn)化為光柵圖像，再對光柵圖像進行細致化處理，最終得到數(shù)字地圖。此種技術(shù)可對地面不同結(jié)構(gòu)進行精準顯示，可提高工作效率。但在實際測量工作過程中，需要將信息化技術(shù)與數(shù)字測繪技術(shù)相結(jié)合，利用地面信息化技術(shù)提高測量結(jié)果準確性。第二，提高外業(yè)測繪精準度。所謂外業(yè)測繪，就是進行實地考察與測量，但傳統(tǒng)的人工測量方式，往往會導致外業(yè)測繪數(shù)值出現(xiàn)不同程度的誤差，會對工程建設(shè)造成一定影響，而利用數(shù)字化測繪技術(shù)制成數(shù)字原圖，可將外業(yè)測繪數(shù)值，與數(shù)字地圖融合在一起，使外業(yè)測繪點能精準的體現(xiàn)在數(shù)字原圖上，從而提升圖紙精確性，減少人力資源使用。第三，圖層劃分。由于工程建筑難度較大，在圖紙設(shè)計過程中，需要將不同結(jié)構(gòu)進行分層處理，在數(shù)字化地圖上，包含土地特定點的地形、建筑、水文等完整情況，在圖層劃分過程中，能精準的為各圖層設(shè)計提供所需數(shù)據(jù)，從而保證圖紙合理。

3.5 數(shù)字地球建設(shè)

數(shù)字地球，從字面意思來看就是數(shù)字化的地球，是利用數(shù)字化計算機技術(shù)，將地球環(huán)境變化、社會經(jīng)濟發(fā)展，以及人類活動數(shù)據(jù)進行整理，并將其制成坐標形式，構(gòu)建坐標體系，將數(shù)據(jù)儲存在計算機中，并以此構(gòu)成數(shù)字模型。其主要目的是，最大程度的開發(fā)數(shù)字資源，將整個地球的各項數(shù)據(jù)，通過數(shù)字形式展現(xiàn)出來，用戶可通過網(wǎng)絡(luò)，登錄系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，從而在數(shù)據(jù)庫中查詢各種信息，詳見圖2。數(shù)字地球，是一種戰(zhàn)略思想，是一次新的技術(shù)革命，具有以下幾種作用：①為人類提供地球各項數(shù)據(jù)。將這些數(shù)據(jù)整理起來，就可以了解全球資源、經(jīng)濟，以及人類活動的變化，以此數(shù)據(jù)開展各項活動，從而進一步推動可持續(xù)發(fā)展。②改變?nèi)祟惿罘绞健?shù)字地球應用范圍逐漸擴大，如農(nóng)業(yè)、旅游業(yè)、經(jīng)濟、公安等，將數(shù)字化融入到各行業(yè)之中，能夠進一步推動行業(yè)信息化發(fā)展，在便于人們工作的而同時，提供更多就業(yè)機會。③為科學發(fā)展提供平臺。數(shù)字地球的出現(xiàn)，可使人類全方面了解地球情況，為研究者提供真實數(shù)據(jù)，從而為各項研究提供基礎(chǔ)支持。

3.6 地面數(shù)值測量

由于數(shù)字化技術(shù)的快速發(fā)展，給電子測量技術(shù)帶來了質(zhì)的跨越。各種電子測量儀器和領(lǐng)先的技術(shù)手段慢慢走進人們的視線，在實際測量工作中，電腦和全站儀的應用越來越多，使工程地形圖由以前的經(jīng)緯儀加平板電腦繪畫測量，全面轉(zhuǎn)向數(shù)字化電腦數(shù)值測量當中。在這個數(shù)字化、精準化、信息化的時代，地面數(shù)值測量的優(yōu)勢在于，測量精度高、工程測量成圖快，操作簡便、工作效率高等。所以，測量技術(shù)中應用廣泛，目前獲取數(shù)字化數(shù)值圖，包括原圖數(shù)字化、GPS航空測量數(shù)字化，地面數(shù)字測圖三種。其中主要工作流程為，空間數(shù)據(jù)采集、空間數(shù)據(jù)處理和地形圖的數(shù)據(jù)輸出。按照采集的數(shù)據(jù)信息進行處理和比對，然后輸出到電腦中，形成數(shù)字化地形圖。在專業(yè)技術(shù)人員和計算機工作下，可以提升數(shù)字化地圖的精確度，減少測量誤差，對測量工作具有重要意義。工程施工單位在實際測量工作開展過程中，要秉承實事求是、不弄虛作假的態(tài)度。工作人員應及時有效的收集并處理當天各項報表，并繪制草圖，從而避免二次工作。管理人員應盡自己最大的力量，節(jié)省人員使用率，減低人力成本開銷，通過長期以來積攢的經(jīng)驗，掌握好實際地形適用于哪些數(shù)字測量儀器的應用，從而快速高效的完成測量任務(wù)，提高數(shù)值測量精準度，同時，提高工程經(jīng)濟收益。

結(jié)論：

總之，數(shù)字化測繪技術(shù)作為一種新興技術(shù)手段，其應用范圍越來越廣泛，為保證工程測繪科學性，提高工程建筑質(zhì)量，應使用此項技術(shù)作為測量手段，給測繪人員提供精準數(shù)據(jù)。

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