智能化发展下工程测量中的数字化测绘技术探析

李春龙?周熹霖

摘要：数字化测绘技术是伴随着互联网、科学技术等发展起来的一项智能化、新兴化测绘技术，其以实用性强、测绘数字精确等优势被广泛应用在各个领域。智能化发展下的数字化测绘技术不仅为工程测量提供更加准确的数据，还在一定程度上减轻劳动力，有效提高工程测量的科学性、时效性。将从数字化测绘技术的相关概述入手，分析数字化测绘技术与信息化测绘技术的关系，探究智能化发展下工程测量中的数字化测绘技术。

关键词：工程测量；数字化；测绘技术；信息化

一、前言

测绘技术是建筑工程建设中必不可少的步骤，能够为工程的开展提供科学、可靠的数据支撑。测绘数据的精确性严重影响工程后期的建设，传统的人工测绘技术难以满足现代化发展中对测绘数据精确性的要求，并且与时代的发展存在较多不适应，其已经被计算机网络技术逐渐取代。数字化测绘技术对我国的经济发展有较强的促进作用，是我国工程测量中一项伟大的技术发明。在智能化的发展背景下，我国的数字化测绘技术势必逐渐向信息化的方向迈进，为我国工程测量贡献更大力量。

二、数字化测绘技术的相关概述

（一）数字化测绘技术的概念

测绘技术在我国的诞生与发展经历了两个阶段，可以将改革开放视为分界点，改革开放之前的传统测绘技术受经济体制的指导，测绘技术逐渐创立。在改革开放以后，传统测绘技术逐渐向数字化的方向发展，以后还会实现由数字化向信息化的转变。数字化测绘技术指的是由数字化技术和测绘技术二者结合形成的新型测绘技术，现阶段被广泛应用在工程测量领域，给工程测量带来极大的便捷性，其主要依托计算机技术、互联网技术、数字化技术、3S技术等。数字化测绘技术在工程测量中主要应用在数据采集、数据处理、图形绘制等方面，其自身具有精确性高、便捷性强、自动化强等特点，有效提升了我国工程测量技术水平[1]。数字化测绘技术是机助成图，并且能够实现全方位解析，与传统的测量技术相比，该技术具有先进性，是目前使用频率较高的一项技术。其不但适用于外业测量，还能和各种精密测量仪器相适应，能够促使高端仪器设备充分发挥作用。现阶段，信息化的发展为各行业都带来较大的机遇，对于测绘技术来讲也是一次重大的变革，数字化测绘技术未来也会向信息化的方向过渡，促使其与我国的经济建设充分吻合。

（二）数字化测绘技术的特点

1.测图数据精确性高

精确度较高是数字化测绘技术最显著的特点，数字化技术应用在工程测量领域，促使地图测绘的精确度发生较大的改变，在该项技术中，倘若地图的图形距离低于300时，所测定的误差能够控制在3毫米以内，从输入到成图输出的整个过程中，基本不会再出现任何程度的损失，能够充分避免方向型误差、展点型误差等不同类型误差的出现，使外业测量中的精确度得到最大程度的保障[2]。

2.自动化程度较高

数字化测绘具有自动化程度较高的特点，这个特点和计算机技术的应用有直接关系，数字化测绘技术在应用的过程中能够利用计算机软件实现数据的自动化计算，能够自动化地选择图示符号，并且对这些图示符合进行自动化的识别、判断，在这种情况下得到的地形图比人工手绘的地形图更加直观、精确度更高，地形图的整体美观度得到提升，并且，采用数字化的方式能够避免很多由于人为因素造成的失误，有效提高精确率。

3.图形信息更加丰富

运用数字化测绘技术绘制出的地形图坐标位置精确度较高，并且能够在坐标上展示丰富的属性信息，使测绘点能够和编码的相关信息建立联系，在实际操作时能够充分使用数据库中的符号，为搜索信息提供便捷，并且能够有效搜集定位信息、属性信息等[3]。

4.充分应用GIS信息源

在GIS不断发展完善的过程中，数字化测绘能够为这项技术提供更精确的数据支撑，并且为建立后期数据信息资源库提供较大的便捷。现阶段对于数字测图系统和地理信息系统提供的数据尚未建立充分的衔接，但是在数字化技术不断发展的背景下，实现二者的完美对接指日可待。现阶段，对于地理信息系统的应用范围较广，其主要用于国土测量、城市规划等空间数据的搜集[4]。

5.图形编辑便捷

在数字化测绘中，可以将形成的成果性数据分层，这种方式能够降低图面的负载量，并且能够充分使用数据成果，有效降低传统测绘技术中的缺点。利用数字化测绘技术生成的测绘成果作为底图能够便于后期工作的开展。例如，在进行城乡规划图设计时，在底图的基础上进行规划、设计，能够通过对比筛选多个方案，这个计算的过程可以由计算机协助完成，计算机能够通过对数据信息的分析，对各项要素的叠加，最终选择出性价比最高的方案。

三、数字化测绘技术与信息化测绘技术的关系

（一）信息化测绘技术与数字化测绘技术的联系

信息化测绘技术是一种以智能化为基础的新型测绘技术，它建立在数字化测绘技术之上。当前，对于信息化测绘技术尚未形成明确的定义，但是其自身的优越性已经超过数字化测绘技术，在具备数字化测绘技术优势的基础上，还有其他优势，更加注重技术对信息社会的服务[5]。信息化测绘技术能够与信息时代的发展相适应，提高经济生产力，促进经济快速发展。站在技术领域的角度来看数字化测绘技术和信息化测绘技术，二者没有明显的差异，甚至可以说是异曲同工。这主要是因为信息化测绘技术的发展是建立在数字化技术之上，但是随着需求增大，信息化测绘技术能够充分满足人们对信息化发展的要求。

（二）信息化测绘技术和数字化测绘技术之间的差别

1.目标差别

数字化测绘技术的重点在于测试生产产品，将生产的结果转变成数字化的方式，但是信息化测绘的发展需要建立在数字化的基础上，让地理信息能够发挥其时效性，为社会的发展服务，将信息转换为促进经济发展的手段[6]。

2.信息状态差别

数字化测绘体系主要是将信息数字化的过程，其目的是收集、整理数据信息，从而建立一个数据资源库，但是其缺乏实时性和流动性，无法对数据进行实时更新。而信息化测绘体系能够在获取信息资源的同时，时刻监测数据信息的动态，根据实际情况对数据信息进行更新。

3.运行环境差别

数字化测试技术的运行主要依托局域网，通过局域网的测绘生成数据和信息。信息化测绘技术是对数据进行实时监测，对地理信息实时更新，因此运行环境是互联网，只有在互联网环境下运行才能做到实时更新，并且将其与经济发展建设相联系[7]。

4.服务对象差别

数字化测绘技术的服务对象仅限于本行业，服务对象范围较小。但是信息化测绘技术能够通过获取的地理信息和相关数据建立模型，并且可以覆盖到各个行业领域，应用范围较广。数字化测绘技术已经为传统测绘技术打开新世界的大门，并且促使传统测绘技术得到较大的变革，信息化将会是数字化测绘技术的延伸，能够将数字测绘技术中的不足逐渐完善，但是在实际建设中也是一项艰巨复杂的任务，需要不断探索，共同努力。

四、智能化发展下工程测量中的数字化测绘技术应用

（一）原图数字化技术的应用

在工程测量中，要想得到最科学、完美的地形图，就需要拥有该地区与该工程相关的数据，以及相应的地形图。但是在工程测量中，受各种因素的限制，无法保证所有地区都有完整的数字地形图，部分地区会由于一些突发情况，导致数字土地采集工作不能按时开展，例如经费紧张、时间不足等。在这种情况下，要想获得精确的数字地形图，就需要对原有的传统地形图进行数字化处理，也叫原图数字化。原图数字化是使用现有的传统地形图，利用计算机技术、扫描技术等绘制一个和原图基本内容一致的数字地形图，在硬件设备和传统地形图完善的情况下，可以利用相关软件实现对原图的数字化处理。原图数字化处理具有较强的优势，在整个过程中不需要花费较大的人力和物力，并且能够在短时间内完成，需要的成本较低，也正是由于其具有较强的便捷性和成本低的优势，才被广泛应用[8]。

在将所需要的硬件设施准备齐全后，就可以进行原图数字化处理，在启动软件后，扫描仪能够将原图中的信息扫描后录入到计算机系统，计算机系统在识别到信息数据后会对其进行实时化的处理，并且对其进行重新绘制，扫描矢量化地图的所有工作都是建立在原图的基础上，因此，原图的精确度会对数字化地图的精确度造成直接影响。倘若原图的精确度不高，则会导致数字化地图的精确度更低，由此可见，扫描矢量化只能作为一种辅助性的手段，无法完全依赖这种方式。要想获得较为精确的数字化地图，需要进一步的修测，也就是对地标物进行重新测量。

（二）地面数字化测图技术的应用

数字化技术对地面的测量适用于部分比例尺较大的地面图，这种测量技术能够充分反映测量区域内的地理地形、地貌、环境等特征，在我国各个地区都得到较大的推广应用。对于大比例尺的地图测量，一般情况下会采用空间数据采集技术，对空间数据进行采集存储、图形的绘制、成果的输出，从而形成一体化测绘。通过测量得到的结果，对不同比例尺的地图进行编制工作，能够满足不同专业领域工作人员的实际工作需要，避免重复测量的现象，提高地图的使用率。在数据采集技术的使用过程中，数字测绘技术能够实现三维坐标的自动化收集、存储、处理、分析，自动化程度的提高能够降低人为工作造成的误差。

（三）在数字地球中的应用

数字地球是将社会经济发展中的各方面信息，通过地理坐标框架的方式进行加载、录入，并且通过数字存储的方式将其进行统一的整理，存储在计算机系统中，能够为个人或企业获取信息提供便捷。数字地球的补充是一项复杂程度较高的系统性工程，其需要多部门、多系统之间的相互配合、相互协调，对技术的要求较高，倘若只依靠个别团队和简单的计算机技术，则难以完成。数字地球系统的实现需要将空间科学、信息技术、地球信息等多样化的学科知识集中整合、分析、应用。数字化测绘技术在数字地球系统的建设中发挥着举足轻重的作用。通过对数字化测绘技术的应用、改进，以及对传统工艺的完善，能够促使地球发展向数字化、智能化的方向迈进。

（四）在地籍测量中的应用

在我国城镇化发展速度加快的背景下，城镇地籍测量工作也在全国范围迅速开展，地籍测量的需求在不断加大，其存在的主要目的是对城镇土地的属性、位置、面积、用途、价值、开发方向等要素之间的关系进行梳理，为实现资源最大化利用奠定基础。数字化测绘技术和传统的测绘技术相比具有较强的优势，能够实现测绘产品的多样化、测绘技术先进化、应用范围广泛化等，并且操作流程较为科学，自动化程度较高，能够降低人为操作造成的风险。

（五）航测数字成图

航空摄影机能够在空中拍摄地面影像，并且通过外业判读建立地面模型，利用计算机软件进行绘图，并且在模型上进行直接测量，能够直观地获取数字地势图。随着智能化的发展，数字摄影测量技术已经应用在很多领域，并且会逐渐探索出更多的适用领域。其能够利用数字摄影机获得数字影像，内业通过专门的航测软件对影像数字进行匹配，建立地面模型，从而获得数字地图。这种航测数字成图技术能够不受外界环境的影响，适用范围较广，在未来势必会得到更多领域的应用。

（六）成图手段数字化

在现阶段的测绘工作中，数字化成图已经成为重要的方式之一。数字化成图的过程主要包括对数据的采集、处理、分析，对图形的编辑以及图形的输出。测量人员能够通过对数据的采集，获取数字化图形生成过程中需要的数据信息，将其处理成需要的数据，并且根据实际情况对其进行编辑，最后环节是将编辑好的图形输出。

（七）地质工程方面的数字化

测绘技术应用在工程建设中，能够根据工程建设场地的地形以及工程性质，通过数字化测绘技术建立不同位置的施工控制网，采用不同的测量放样方法，对施工现场建筑实物进行转化，这需要定期对施工现场的实物进行测量，从而构成数据并且生成图表，促使建设方能够及时、准确地了解到施工现场的地质环境变化，充分确保施工安全。利用数字测绘技术能够实现对矿产资源地区勘察，利用测绘技术提供矿区的地形图，实现动态化、实时化监测矿区环境，将数字化测绘技术的优势发挥到最大。在水利工程建设中也能得到更大程度的应用，能够利用遥感技术对水利环境进行实时监测。倘若遇到自然灾害，则能够利用该项技术提供准确的数据信息，以便及时采取相关措施，将灾害的破坏力降到最低。这项技术还能应用在水利资源的开发中，促进水利资源的合理配置。

五、数字化测绘技术的展望

数字化测绘技术在工程测量中得到广泛的应用，为工程测量带来极大的便捷，促使大比例尺测图技术能够向科学化、现代化、智能化的方向发展。大比例尺测量是城市发展中的重要内容，传统的测绘技术难以满足现代化测绘的要求，并且需要花费较长时间和大量的人力、物力、财力，测绘成本较高，并且会深受人工作业的影响，导致精确度下降。随着科学技术的发展，测绘技术逐渐实现自动化、一体化。测站为自动跟踪式全站仪（如图1），测站能够实现无人操作、自动照准、自动记录、自动收集、及时观测成果等。在未来的发展中，测图软件能够实现更大程度的自动化，用户只需将数据上传，就能根据自身的实际需要制作出满意的地图，满足用户的多样化需求。随着全站仪无反射镜测量技术的不断发展，测量的精确度在不断提高，用户在进行测量时，只需要一台全站仪和固定器就能实现单独操作，能够降低人力成本。随着科技的不断更新，大比例尺的测量将摆脱全站仪和固定器，只需要在用户的安全帽上安装GPS定位系统就可以实现用掌上电脑处理数据。

下一步应该完善改进GIS野外数据采集工艺流程，有效提高生产力，加强生产示范基地的网络基地的建设，并且在此基础上完善管理模式，使数字化测试体系的建设更加科学合理。数字化测绘技术的更新需要有专业的数字产品作为基础，还要提高测量人员的专业素质，跟上数字化发展的步伐，加大对该技术的研究和应用，探索出更大的适用范围，将数字化测绘技术推向更高地位，让其为经济发展充分助力。

六、结语

综上所述，数字测绘技术在工程测量领域的广泛应用，给工程测量带来较大的发展机遇，在提高工程质量的同时，促进工程测量技术向现代化、智能化、数字化、信息化的方向发展，为我国工程测量的精确度提高、自动化进程加快提供助力。数字化测绘技术在智能化的发展背景下，会不断完善、不断革新，未来终将实现新信息化的发展，为我国的工程测量带来更明朗的发展前景。

参考文献

[1]李长虹.水利工程测量中数字化测绘技术应用探析[J].未来城市设计与运营，2022（10）：32-34.

[2]甘君良.数字化测绘技术在工程测量中的应用探析[J].世界有色金属，2020（4）：181-182.

[3]张红利.数字化测绘技术在工程测量中的应用探析[J].建筑技术开发，2020，47（1）：121-122.

[4]何平.数字化测绘技术在工程测量中的应用探析[J].冶金管理，2019（19）：12+14.

[5]廖健恒.数字化测绘技术在工程测量中的应用探析[J].科技风，2019（5）：123.

[6]李仕鹏.数字化测绘技术在工程测量中的运用探析[J].工程技术研究，2018（16）：253-254.

[7]魏翔，云正富，任友理.数字化测绘技术在工程测量中的应用探析[J].计算机产品与流通，2018（11）：271.

[8]张永庆.数字化测绘技术在工程测量中的应用探析[J].中国新技术新产品，2016（15）：114-115.

作者单位：重庆市勘测院