数字化测绘技术在地质工程测量中的应用分析探讨

孙军刚，李 念

（1.中国地质调查局西安矿产资源调查中心，陕西 西安 710000；2.长安大学地球科学与资源学院，陕西 西安 710054；

3.西安曲江文化金融控股（集团）有限公司，陕西 西安 710100）

在经济全球化环境影响下，国民的生活水平发生了巨大变化，经济发展促使工业化进程加快。工程施工作为人类文明发生发展的基础性经济活动，直接影响了人类社会的经济、文化乃至政治、军事等方面的活动。其作为区域经济发展的重要组成部分也在日益增多[1]。在绝大多数的工程施工中，岩土工程是其中最不能忽视的环节。在岩土工程勘察过程中地质工程测量是其中一项重要的工作内容，开展这项工作主要是为了降低后续工程施工中出现地质问题的概率，有效运用已知的地质、工程地质等相关的理论知识对工程涉及范围进行描述、观察以及判断，并按照工程要求在地质图上做出标注，不同区域的地质条件区分可采用颜色区分的方法，也可以使用不同符号进行分类，以为工程施工准备工作打下基础，保证工程项目施工工作顺利开展。同时，地质工程测绘涉及到地质勘探等方面的工作内容，而工程地质图中涵盖了相关项目，这些勘探结果能够对施工区域的稳定性以及后续工程施工过程中可能出现的地质问题作出及时准确的评估，因此，在区域规划中，这项工作有着极其重要的现实意义。传统的地质测绘无论是在工作效率上还是准确率上都已经无法满足现有的工程需求了。因此，地质测绘迫切需要更先进的测绘技术，作为支撑，从而完成各方面的升华与发展。现代测绘工作中应用到数字化测绘技术，有效保证了工程测量的精确度，同时在工作过程中节省工作时间，所以该项测绘技术被广泛应用，可为工程项目顺利完成起到积极促进作用[2]。迄今为止，传统的地质测绘方式已经被数字化测绘技术所取代，新技术的出现，将工程测绘工作量大、工程施工进度慢等问题一一解决，传统地质测绘技术有一定的危险性和局限性，数字化测绘技术突破了这一局限性，为地质测绘工作奠定了基础。

1 数字化测绘技术的基本概述

数字化测绘技术[3]是指以网络技术、计算机技术为核心的数字化测图体系，并使用数字摄影测量仪、全球定位系统、全站性电子速测仪等一系列的数字化测量系统为测绘工具，执行数据搜集的工作，同时针对具体的工作内容以及使用场景，还需要在测绘系统外部安装导出、输入相关的设备软件，从而对地形、地质形成集采集、输入、绘图、导出绘图于一体的数字空间测绘系统。

数字化测绘技术能够针对大比例区域测绘实施自动化手段，减小人力、物力、财力的投入；同时，使用数字化测图技术能够大幅度提高测绘的精确度，所得的测绘图纸地形也能够直观明了，图形美观，标准准确[4]。同时，自动化的数字化测绘也有着显而易见的优势，例如测绘结果可以利用数字信息直接经过网络进行传输、共享和处理，节省了大量的时间成本。能够根据需求自动选择测绘方位、具体地形以及测绘面积；并且能够对地形的变化做出及时的反应，从而保证测量的精准度。

2 数字化测绘技术在地质工程中的优势

将数字化测绘技术广泛地应有到地质工程的施工进程中，并提供可信度较强的勘测数据，能够最大程度上提高工程的施工效率以及施工的安全性。本文将分析数字化测绘技术在地质工程中的诸多优势和具体实施作用，通过归纳总结，主要的优势有四点。

2.1 进一步提高勘测绘图的准确率

传统的测绘技术由于技术的限制，无法将精准度提高到较高的范围，在准确度方面的把握度较小[5]。同时，其使用流程局限性很大，测量效率低下。而数字化测绘技术的使用原理与传统的测绘技术截然不同，主要是利用收集信息的方式将自动采集的数字、文字等转化为数字化信息，再构建三维立体的模型。因此，数字化的测绘技术能够将工程绘图的误差范围进一步地降低，从而极大程度上提高了数据的准确性。减少了地质工程中的测绘人员对测绘结果的反复核实与改正，从而降低相关人员的工作强度和测绘后的制图时间及成本。

2.2 进一步提升点位的精度，减少测绘出现的误差

数字化的测绘技术可以根据经纬度的特点进行地质工程的相关测绘，因此与传统的测绘技术相比，数字化的测绘技术往往拥有更高的点位精度，从而减少误差。一般情况下，数字化测绘中出现的误差范围可以控制在±0.5mm 之间，而且跟地质工程的具体勘测地点有关。因此，相比传统的测绘技术，数字化测绘技术拥有更高的准确度[5]。

2.3 数字化图形降低了读取、修改的操作难度

深入研究数字化技术的优势，发现数字化测绘技术在获取精准信息、快速定位等方面均表现良好，可以将文字信息、图像内容快速传输至其他移动设备上，数据收集效率得到大幅度提升。运用传统的地质测绘技术，需要手绘图纸，受勘探时间的影响，地质测绘作业过程中会有信息变化，所以，这一方法，会影响地质勘探数据的准确度和工作效率[6]。例如，在地质工程中，使用数字化测绘技术的相关人员可以利用工程化的GIS 系统或者CAD 绘图软件对数据信息进行传输与呈现，并在必要时进行修改和调整。

2.4 使地质工程中的自动化水平得到进一步的提高

一般情况下，在使用数字化测绘技术对地质工程进行测绘工作时，往往与信息技术结合的方式进行综合运用，从而进一步地提高了地质工程的自动化水平。而在传统的测绘技术中，往往需要勘测人员针对施工现场进行探查，根据所得数据汇总、记录、分析后，再利用手绘的形式完成工程所需的测量绘图，从而完成对地质工程现场的工作勘测[7]。因此，传统的测试技术工作效率低，工作时间长，且准确性不高。在自动化的测绘技术中，相关的测绘工作人员只需要根据现场坐标以及地理位置，然后数字化测绘技术就会根据经纬坐标与相关的数据对目标区域自动完成绘图的过程，从而能够实现地质工程绘图下的自动化。而测绘人员不必再对现场进行一一勘察，在通过数据进行手绘了.

3 在地质工程测量中，数字化测绘技术的具体应用研究

3.1 数字化测绘技术在地面数字测图方面的主要应用

将数字化测绘技术在地面数字测图上应有，可以保证数字地址绘图具有较高的精确度和准确率。而对于地质工程测量的相关工作人员而言，可以使用地面数字测图来开展相关的地质工程测量的工作，从而得到具有较高精确度的勘察结果，确保勘察要求和勘察结果能够保持较高的相似度，因而具有较为广泛的应用程度[8]。在而一些制图没有达到国家相关的规范和要求的地质工程测量中，也常常使用地面数字测图技术，能够保证勘查结果要求具有极高准确度，同时比例迟缩放范围相对较大，便与制作精度度较高的结构图，因此也有了较大的应用空间。同时，数字化测绘技术还能够保证地面数字测图具有较高的准确性，此时在辅以其他的测量方法，也能够继续提升位置的精准度。

3.2 数字化测绘技术在原图数字化处理方面的主要应用

在地质工程测量相关工作中，通过数字化测绘技术可以得到极为准确的数据信息，并能够在原图的基础上继续展开数字化处理工作，从而有效提升了原图的价值和作用，进一步得到充分的应用，实现了能够在较短时间内对地质图形的作用和价值进行更为全面的分析。通常情况下，基于数字化测绘技术得出的原图，可以用两种不同的方法对其进行数字化处理过程，分别是手扶跟踪数字化和扫描矢量化。两种数字化的处理方式无论是比例方面还是图形尺寸方面都能够完全达到国家的相关标准以及后续施工的诸多要求，也从根本上进一步提高了测绘工作的准确度。而且在实际的工作过程中，二者通常是相互配合使用。扫描矢量化法的特点就是工作效率高，并且拥有着极高的准确程度，但在具体作业过程中会因为一些外部原因，例如天气等致使影响原图的采绘过程，从而影响后续的一系列工作，这是一个十分重要的问题[9]。因此，在具体的作业过程中往往只是在应急处理时使用，必要时可使用手扶跟踪数字化法与其进行配合使用。

3.3 数字化测绘技术在工程测量数据处理方面的主要应用

在工程测量中有效应用数字化测绘技术，工程测量作业步骤得到简化，测量数据的精度得到大幅度提升，降低工程测量误差出现率。于此同时，运用数字化测绘技术利于将所的测量数据进行归类与整合，有效地提高了工作效率。在实际的操作过程中，充分发挥出数字化测绘技术的优势，对采集的数据资料进行合理划分，为后期数据处理工作的顺利展开做好相关的铺垫工作[10]。同时，数字化测绘技术所使用软件编辑器能够将相关数据的信息转化为CAD 图样格式，从而让数据信息更加直观化和条理化。与此同时，相关操作人员还可以根据一些特殊的要求，把已有MAP 格式转换为点线等格式，进而使绘图工作变得更加简单和便捷，让测绘工作更具有合理性和科学性。此外，还可以凭借数字化测绘技术作为基础再结合相关数据信息进行资料收集工作，并利用数字化测绘技术中的一些功能对绘图内有代表性的区域做出明显的标注，同时得到数据处理测量图样。而后，相关操作人员还可以应用数字化测绘技术把处理后所取得图样输入到测量数据库内，方便相关工作人员查询、阅读。

4 小结

数字化测绘技术在现代社会的广泛应用，对地质工程测量起到了非常重要的作用，它的精确性和快捷性给工程测量带来便利，为广大科研工作者提供了积极创新的思维。与此同时其数据信息更容易储存且更加丰富；在地质勘查结构图绘制方面有着极为突出的表现。