數字化測繪技術在工程測量中應用

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摘要：在現代科技發展的今天，我國的測繪技術已經有了飛速發展。目前，數字化測繪技術已經被大量使用。城市化進程對我國城市地下管道的監測工作產生了一定的影響，采用數字化技術不僅可以解決城市地下管道的信息化測量問題，而且還可以推動城市的信息化工作。本文從數字測繪技術的角度出發，著重闡述數字測繪技術在工程測量領域的應用，以促進數字化測繪技術的進一步發展。

關鍵詞：數字化；測繪技術；工程測量

隨著科學技術的發展，測繪技術得到了飛速發展，這對于我國城市的地下管道建設具有重要意義。在地下管道工程中，測量精度也得到了極大的提高。在目前的發展趨勢中，數字測繪技術在工程建設中得到了廣泛的運用，極大地促進了我國城市地下管道建設的發展，提高了城市的水平以及質量。

一、數字測繪技術的概述

數字測繪是以數字測繪為依據的，其原理和技術都在某種水平上得到了最優，這對測量工具、測量技術有著很大的幫助。人們的出行、建筑等都要對其進行定位，而空間定位的發展則是以信息技術為基礎的。作為當前的發展趨勢，信息化的測繪技術可以為人類的生活和生活帶來多方面的信息服務。而且，隨著國家的改革進程，對測繪系統的要求也越來越高，完善的測繪信息系統對于我國的經濟體制和發展起著重要的推動作用。但目前，在我國的測繪系統中，仍存在巨大的發展潛力和不足，因此，要加強對測繪信息技術領域的發展。科學技術是第一生產力，我國必須在當前的世界形勢下，運用先進的技術與時俱進，只有這樣，企業才能適應經濟和社會的發展需要，真正適應客戶的發展需要。

二、數字化測繪技術的重要性

隨著測繪技術的發展，各種行業（如礦山測量、濕地保護、水利工程等）的互用，大大降低了測繪工作者的工作量，提高了工作效率；還可以節省直接的生產費用。數碼制品可以用軟磁盤或用繪圖儀器繪制，并在需要的圖形上繪制，并要保證線的粗細一致，注記、字體要工整，圖面要達到整齊美觀的效果，另外，要易于改動，確保圖案的時代感和不可塑性。為了減少因反復繪制而帶來的無謂資源消耗，提高了地圖的可操作性和使用范圍。例如，目前，GPS是對地球動力精準定位的一種主要技術方法，GPS的觀測在全世界范圍內具有舉足輕重的地位，它可以為衛星系統提供精確的地殼活動信息；可用于地質方面各種類型的災情預報；GPS的精確性和光譜解析度與VLBI相當，它可以監控地球的旋轉，從而了解地球的深層構造和動態，以及全球的變遷。地理信息系統已成為一種高效的環境風險分析與預報手段。因此，數字地球最重要的作用是要處理21世紀人類所面對的各種生態問題，建立一個可觀察、分析、模擬、預測的全球性資訊體系，實現人與自然的和諧相處。在科技進步和對地球的重要問題進行了深入探索之后，各種高科技產品被不斷發明，并廣泛運用于各領域。利用現代科技如：遙感、GIS、GPS等，利用數字手段獲取、處理和分析數據，從而制定出一套行之有效的方法，從而提高人類對地球的了解和認知。目前的數字化測量技術與常規的測量技術相比，既節省了大量的人力、物力和財力，同時也提高了測量精度，避免了由于復雜的資料而造成的常規計量方法的錯誤與危險。

三、數字化測繪技術的應用優勢

（一）具有更高的精準度

傳統的測圖技術，受技術限制，在實際應用中會產生一些視覺上的偏移和物理上的問題，而且在數據傳送方面也有較大的缺點，從而導致資料丟失和錯誤發生。而且由于常規的測繪技術所涉及的資料十分復雜，因此在建設項目的初期階段要花費很多的時間和精力。而現階段的測設技術，不但可以使資料精度得到改善，還可以減少測量的偏差，并且與常規方法相比，被測對象的誤差可以被限制在小于3mm的范圍內，這對于建筑學來說，是一個很大的進步。另外，以目前的制圖技術，在繪制和傳送資料時，不會被任何的物理、可視等因素所干擾，從而為建筑的建造工作提供了可靠的資料，這樣一來就極大地提高了測繪的準確度，從而提升了工作效率。

（二）具有較高的智能化技術

當今社會，最流行的就是人工智能，如何將人類的腦力勞動降到最低，從而提高工作的效率，是各行各業都在探索的問題。比如現在的數字測繪技術，就是人工智能領域的一大特色。利用測繪技術獲取的資料可以直接輸入計算機，利用計算機進行數據處理，計算出正確的數據，然后再進行整理、篩選出有用的信息。在繪制過程中，可以根據數據來計算所需的圖形，減少繪制錯誤，提高精度，降低時間，從而創造更大的經濟價值。

（三）圖形屬性更加豐富

目前的測繪技術，因為與計算機技術的高度融合，使它擁有了更多的數據和存儲能力。數字化的測繪系統可以儲存各種圖像，并擁有非常系統的圖庫。在繪制過程中，點的編碼繪制，都會使用不同的圖形和符號，不同的代碼所對應的符號也各不相同，不過，這些符號都可以根據測繪的需求來使用，從而加快繪制過程。總之，在目前的時代，數字測繪技術的運用極大豐富了測繪的屬性，可以很好地結合測繪上的坐標，從而使測繪工作更加便捷、智能化。

（四）對信息源（GIS）的應用

GIS是我國地理空間技術、地理科學、計算機技術、新技術領域中的一門新興學科。地理信息系統在發展數字測繪技術方面具有舉足輕重的地位，二者互為補充，互相成就。GIS為測繪技術的發展提供了更為精準的地理坐標及地理環境。或許在未來，這兩種技術也將有效融合在一起，為數字化測繪技術提供更多可能。

四、數字化測繪技術的應用要點

（一）內外業一體化的測圖特點

數字化測繪技術能夠有效克服測繪量大、精度高、數據復雜等問題；這些工作的繁雜和變化對確保測繪數據的精確度具有重要意義。目前國內的電子制圖技術主要分為兩種：平面制圖和外在制圖。該方法測量效率高，圖形處理精度高，采集數據完備，在測量流程、工作強度等方面有著明顯優勢。通過對全站點設備及電子版測繪進行城市地下管線的數字化繪制，可以提高工程質量。

（二）圖表的編輯和加工

無論是什么工作，都必須保證最大限度地減少測量的錯誤。因此，為了方便制圖工作者對所收集到的數據進行加工處理，以保證工程制圖精度，在城市地下管道的信息工程制圖中，圖像的編輯和加工通常要求將全站儀器和電腦互相鏈接起來。首先對實測資料進行預處理，然后對實測資料進行再分段，最終得到具有高度直觀的平面型。在完成了基礎平面圖之后，由工程測量工作者根據實際地下管道的分布狀況，對不滿足要求的部分進行修改，并在經過校正之后，用計算機技術制作出數字標高。

五、數字化測繪技術在工程測量中的應用

（一）工程測量中數字測繪技術的適用范圍

在解決各種測繪技術問題時，必須對現有的城市地下管線信息系統進行數字化改造，以使其更好地滿足工程測量行業的需求。目前，數字測繪的輸入方法主要有：掃描矢量化、手扶跟蹤和CPS數據采集。掃描矢量化技術是通過對現有圖像進行掃描，然后利用矢量的導航追蹤來確定物體的最終空間位置。雖然在精度上比不上GPS數據化測量，但是由于它更方便、更加節省時間成本，因此在許多工程測量工作者中得到了廣泛的應用。手工追蹤的數字化測量方法比較傳統，但其工作效率低、勞動強度大，因此對工作的進度有著不利的影響，使用的相對較少。GPS數據化技術能夠準確地將測量信息輸入到信息化數據庫中，從而實現對地表圖形的準確定位。

（二）將原始圖表進行數字化

在工程測量中，利用數字技術對已有的圖形進行處理，并利用數字技術對其進行處理，使其更加精確。目前，對原始圖像進行數字化處理的方法有兩種，分別是手持追蹤和掃描矢量化。由于掃描矢量化技術的高精度和高效率，因此在工程測量中常常采用該技術。然而，在實際工作中，掃描矢量化技術存在著一定的缺陷，必須對其進行適當的修正，以使原始圖像的精度得到較好的改善，提高了工程測量的質量。在工程測量中，利用數字化技術提高了測繪工作的質量，如果是對精度要求較高的項目，則可以采取數字制圖技術，這樣才能更好地提高測量的精度，確保項目的順利進行。

（三）數字地面測繪

地面數字測繪技術是目前最常用的工程測量方法之一。地面測繪技術不但能提高數字化測繪精度，還能將數字化測繪技術與其他測量技術有機地結合起來，實現對數字化測繪過程中的控制點和誤差的降低。此外，數字地面測量技術主要是收集測繪數據，利用計算機對數據進行處理、比較，最終生成圖形，輸出數據，存儲。而電腦的精確計算，不但可以保證測繪的準確度，而且還可以大大提升測繪的準確度，讓測繪的精度得到較大提升。因此，許多工程項目在建設之前，都會采用數字測繪技術，利用電腦進行測量，不但可以節省人力，還可以提高數據的準確性，從而節約了各種成本，提高了經濟效益。

（四）數字地球

在當今社會，科學技術突飛猛進，信息化技術已遍及世界各地，并已成為時代的標志，在工程測量中的應用也日益增多。數字地球將數字技術和信息處理技術相結合，使該技術更加科學，并且也使該技術具有較高的實用性，且在多次實踐中也取得了很好的效果。數字地球可以根據自己的綜合特性，對各種數據進行篩選，滿足當今的發展趨勢，并對工程測量進行數字化處理。要確保數字地球應用系統的自身特性，并與各部門共同努力，收集和傳輸的資料要在很短時間里將其歸類。在處理資料時應在電腦內建立專用資料庫，如資料需要調整，應以原始資料為依據；通過建立相應的模板，對數據進行優化和集成，使用戶在最短時間內獲取所需要信息，以節省人力物力資源。

（五）航空測量數據制圖

航測數字測繪的應用，首先要建立地面模型，再利用航拍技術獲得有關地籍數據。航空攝像技術在工程測量中的地位日益重要，在偏遠、條件艱苦的地方，航空攝像技術是一種非常有效的方法，它主要是利用照相技術對目標進行拍照，并對有關數據進行分析處理，將照相技術與電子信息技術有機結合，使測量精度進一步提高，為測繪項目的順利進行提供保障。目前，航空測深數字化成圖技術已經在國內得到廣泛應用，是未來數字測繪技術發展的重要趨勢。

（六）數字城市

在經濟快速發展的今天，數字化城市已經發展到一定程度。數字化都市涵蓋的范圍廣，水平高。在工程勘察領域，運用電腦技術可以獲得大量的重要資料，從而創造出具有較高價值的數據，從而推動了都市的發展。

（七）GIS

在數字測繪技術中，GIS具有很好的數據儲存功能，可以很好地處理數據。利用GIS技術進行數據處理，可以利用3D視覺技術進行圖像的顯示，使其更好繪制。利用GIS技術，可以對項目信息進行有效分析，并能對項目的實際情況作出預報，為以后的項目建設決策打下基礎。此外，由于GIS技術的不斷發展，將GIS技術運用到項目測繪中，可以更好地進行城市用地的規劃和經營。

（八）遠程技術

目前，遙感技術作為一種比較成熟的技術，經過了幾年的發展，技術水平不斷提高，但由于受現代信息化的制約，目前我國的遙感技術尚未完全推廣。經對其進行了統計和比較，結果表明，利用遙感技術對用戶界面能量進行激活，可以準確地對所需的工程測量資料進行準確掃描，可以節省費用。把數字技術和遙感技術相融合，可以在數據生成（由遠程技術）的情況下，進行數據的加工（數據化技術），從而方便了工程測量。總之，將各種高技術手段應用在工程測繪中，可以保證資料的準確性，在實際應用中取得明顯成效。

四、結語

從目前的數字測繪技術來看，當前的數據采集技術被廣泛地用于項目的早期數據處理。而且，現在的測繪技術越來越先進，能與多種資料處理體系融合。隨著數字測繪技術的發展，其發展趨勢必將是將越來越多的人工智能技術融入其中，而有了這個系統可以完成許多精確的測量。比如，在深海探測方面，人工智能可以幫助收集到很多人力無法獲得的數據，具有較高的科研價值。總之，雖然當前的數字測繪技術在不斷發展，但它的出現已大大降低了人力、物力、時間、財政等成本。

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作者:吳云恩 單位:云南國土資源職業學院