新型数字测绘技术在地质测量中的应用

2019-01-03邓先睿

中国金属通报 2019年6期

邓先睿

（山东省国土测绘院，山东济南 250013）

数字测绘技术，是一种现代化智能新型测绘技术，其以计算机、网络技术为基础，与传统测量技术相融合，具有高程度自动化、测量精准度高、图像属性信息丰富、存储便携等有点，另外，新型测绘技术可以有效提高地质工程测量的效率与测量信息质量，实现了真正的降本增效，因而在地质工程测量中的应用越来越广泛。在地质工程测量的实践当中，应用数字化测绘技术，能够确保地质工程测量结果的精准性，误差会减少，使地质工程测量的价值与意义能得到最大化的实现[1]。

1 地质工程特征

在进行地质特征的分析和关联的过程中，内容上覆盖面较为广泛，具体便是指所监测的地质区域内所有和地质有关或者与地质相关发生变化产生因素。在特征上，表现为时序性以及区域性和多维结构性等[2]。进行地质工程的监测工作的主要手段，便是应有成熟的地质调查信息，结合不同时期所总结的监测成果，运用3S技术对人文以及自然等省份基础组成进行监测工作，从而能够以实际的方向，为需要的人提供空间变化以及分布等数据信息。在现阶段而言，我国地质监测工作较为不完善，本文主要从新型数字测绘技术在地质测量中的工作方向进行工作探讨。

2 地质工程监测信息研究结构

地质工程的监测工作中，信息研究主要由采集以及处理和发布、反馈，各阶段组成。范围较大的区域信息主要由测绘部门进行地质信息普查收集得到，而较为具体的专题以及行业则需要有关部门，譬如较为常见的矿山水文地质工程、电力、灾害学等相互配合进行信息的合成，一般先对地质信息数据库进行建立。而采集获取到的信息需要根据相关标准进行入库，在各矿山企业的职能不同的情况下，进行对应的数据获取，并进行信息的处理和反馈，从而能够形成循环的地质信息机制。

3 数字测绘技术研究

3.1 总体技术

在底层数据获取的种类而言，主要为高分辨率数字正射影像图信息，在与各类地质数据以及基础性地质工程数据相互结合，采集方式主要为人工采集，采集目标为对矿区内的地质表面覆盖进行信息的分类以及地理省情的主要条件采集，从而完成对外业底图的制作。在此背景下，对外业进行核查以及调查，实地对修改的属性以及几何类地质信息进行核实，并进行遥感解地质本的采集，同时，对地质灾害类型的信息进行采集。其次对于正射影像图在制作过程中缺少的像控点位进行补充采集，最终通过对地质信息整理以及编辑完成该阶段的普查数据。

3.2 数字正射影像图

与传统的测绘技术相比，数字化测绘技术的精度极高，极大的提升了地质工程测量结果的精细化和精确化。在测量实践中，测绘人员可依据实际地质特点，选择全站式自动采集模式，系统可自主采集相关地质位置的三维坐标，这样不仅采集的数据精准度的到显著提升，而且减少了认为因素导致的检测误差。同时，所采集的数据信息还可以自主进行信息存储，既提高了地质工程测量工作效率，也降低了测绘人员的工作量。数字正射图的获取工作，基础数据主要由数字高程模型以及数字线化地图和控制成果、卫星影像构成，正射对全色影像进行纠正，并将处理后的引为参考，多光谱影像则需要进行配准的纠正。在数据的初始阶段处理完成后，对已处理的全色以及多光谱两类的影像进行处理及融合，其后进行裁剪以及拼接。完成后的图像还需要进行颜色的调整或增强等操作，从而得到数字正射影像图，且完成控制点影像。

3.3 自动化程度高

数字化测绘技术是在信息、电子计算机技术等基础上发展起来的，自动化程度比传统的测绘技术显著提高。其能利用电子软件，自动对地质勘探数据信息进行计算与分析，并能利用电子软件，自动对勘探数据信息进行计算与分析，并能依据地质条件的实际情况，自动识别及匹配与之相适应的图示符号、颜色等，充分保障了地质勘探结构图的精确性和地质地形图的美观性与范围性，降低了传统测量带来的误差率，提高了地质绘图的效率和准确性。

3.4 地质工程要素和地表覆盖信息

工程地质要素的采集需要运用已经整合完毕的信息数据，首先对要素实体与DOM套盒精度是否契合进行判断，如果存在精准率不高的现象，需要参照遥感影响对数据编辑修改，同时对影像中能够得到地质属性进行记录。在对于新增类型的要素信息需要在遥感影像的基础上，进行地质数据的采集。最后需要根据完成收集的遥感影像以及专业资料进行分析，对要素进行属性项的赋予，从而完成地质地理表面数据的要素采集。

地表覆盖类的数据则可以应用人工干预以及自动解译的方式进行获取。DOM影像信息的基础上，运用省情要素中的地质工程表面数据，并选择辅助的解译程序进行数据的自动分割，利用整景影像作属性判定依据，由此能够获得地表覆盖数据如水体以及植被等数据。最后对图斑等进行编辑，从而能够完成地表覆盖数据的内业提取。

3.5 底图制作

底图的制作是地质工程监测前期工作中的主要目标，也是后期工作开展的依据。其具体的制作步骤为：首先对与相关地质工程要求符合的影像进行准备，从而使得地表覆盖信息与要素能够根据标准要求进行组织；其次对已准备完成的信息根据对于格式进行转换，进而导入至外业操作人员调绘系统，从而使得数据能够的读取得到保障；根据矿山企业对地质信息普查底图的模板从而对矢量数据的符号进行配置；在正射影像中的数据过于大时，为了使得存储空间得以节约，需要参照承载能力进行影像的分块以及裁切的处理，使得数字调绘软件能够对大量数据进行快速的处理，工作效率得到保障；保证交由矿山企业内部部门底图信息是在核查以后，且满足了标准要求。

3.6 新型数字测绘技术在地质工程中的应用

（1）在原图数字化中的应用。在地质工程测量中，经常需要对原有的测量图形进行数字化处理，其目的，是使原有的图形价值得到最大的发挥，快速应用数字化软件获取有用的地图。原图数字化方法一般有两种，即扫描矢量化和手扶跟踪数字化。在这两种方法中，扫描矢量化的精准性更高，数字化处理效率也相对手扶式跟踪法效果更为显著，其余不足之处，是会在一定程度上境地原图的精准度，因此，在一般作为地质工程测量的应急性措施进行应用，在具体应用中，可以结合地质工程施工的实际情况，有针对行的进行地质信息采集补测、修测等方法来进行辅助测量，同时，还要参照地质工程测量中的地质地表信息，这样可以更加有效的修正与完善原图中的信息，提高原图的精确度，使地质工程测量目标顺利完成。经过数字化的原图可以直接进行保存或传输，快速应用与地质工程施工的实践当中。

（2）样本数据采集和像控点测量应用。样本数据中，由实例影像以及地质表面摄像构成的数据类型，能够使得解译工作者于侧面进行了解地面覆盖及地物的情况，从而在相比较的情况下，对影像包含数据数据进行获取。正射影像的判断准确与否需要参照外业相控点数据进行判断，如存在精度不能符合的情况下，则需要进行DOM影像的重新生产，且需要对地质工程矢量信息对应进行修改。因此，为了使得矿山企业核查的效用得到保障，在能够到达的位置前提下，采集现有像控点无法满足于相关要求过程中，外业调绘过程中，进行像控点的采集时需要在1：50000的图幅中分布较为均匀，且两者相距则要在5km之上。进行采集的过程中，平面精度需要在1：10000，采集的高程精度则需对1：25000加宽一倍，并且使用手持GPS的测量方式进行。