地质工程测量中数字化测量技术的运用探讨

刘常福

摘要：在科学不断发展的背景下我国地质工程测量技术获得了迅速的发展，尤其是数字化测量技术的发展，极大的推动了我国地质工程测量的发展。通过应用数字化测量技术，有效地降低了地质工程测量的工作量，改善了测量人员的工作环境，并且极大的提高了测量的精度和效率，未来数字化测量技术在地质工程中会有更加广泛的应用。本文对数字化测量技术的特点进行了介绍，并且探讨了其在地质工程测量中的应用。

Abstract： Under the background of continuous development of science， China's geological engineering survey technology has developed rapidly， especially the development of digital survey technology， which has greatly promoted the development of China's geological engineering survey. Through the application of digital measurement technology， the workload of geological engineering surveys is effectively reduced， the working environment of surveyors is improved， and the accuracy and efficiency of surveys are greatly improved. In the future， digital surveying technologies will be more widely used in geological engineering application. This paper introduces the characteristics of digital measurement technology and discusses its application in geological engineering survey.

关键词：地质工程;测量;数字化测量技术

Key words： geological engineering;surveying;digital surveying technology

中图分类号：P623                                         文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）06-0288-02

0  引言

在地质工程开展过程中，精确的测量工作具有重要的作用，然而受到设备和技术条件的限制，在以前的地质工程中，经常会出一些重要数据准确度不高的情况，给工程的开展造成困扰。随着技术的发展，数字化测量技术和设备被应用到地质测量工程中，可以对相关数据进行更加准确的测量，解决实际工作中存在的技术难题。通过应用数字化的测量技术来进行实际的测绘和勘探工作，可以准确的获得所测量地区的地质信息，并为其它相关工作提供准确的信息支持，提高测量工作的效率。

1  数字化测量常用的技术手段

1.1 地图数字化技术

地图数字化技术具有多方面的优点，在地质工程测量中具有广泛的应用。在工程测量工作中，应用传统的测量技术，受到技术水平的限制，不能够实现比例尺较大的地图的输入，而在地图数字化技术出现之后，应用这一技术可以轻易的解决这一问题，采用扫描矢量化仪器和手扶式跟踪自动化，可以非常方便的实现大比例尺地图的输入。在当前的技术条件下，利用扫描仪器可以快速、准确的将地图信息进行数字化处理。在GIS系统中，对地图进行数字化处理也是重要的工作内容，而且需要应用比较多的时间，因此测量单位需要保证数字化处理的工作效率。

1.2 数字化成图技术

数字化成图技术在地质工程测量中有着重要的应用，不仅可以将测区的实际情况展现出来，而且具有较高的精确度。在传统的地质工程测量工作中，野外测量是一件非常重要的工作，为了绘制工程图和大比例尺地图，通常都需要进行野外测量来获取数据，这项工作面临的困难比较多，面臨的条件也十分艰苦，需要较长的测量周期，而且有时还不能够满足用户的需求。通过应用数字化成图技术，则能够简化这一工作流程，并且还可以提高测量的质量和精度。应用数字化成图技术，能够有效的降低测量工作的劳动强度，同时能够实现测量数据的方便、准确存储。在当前的技术条件下，数字化成图技术主要有两种模式，分别是电子平板模式和内外业一体化模式，其中内外业一体化模式具有广泛的应用，在实际的测量工作中需要应用到全站仪、电子手簿等设备，不仅可以简单方便的完成测量工作，而且具有非常高的精度。

2  数字化测量技术的主要特点

相较于传统的测量方法，数字化测量技术具有非常多的优点，不仅操作更加简单便捷，而且测量结果也更加准确，从而可以促进测量工作更加高效的开展。由于数字化测量技术具有多方面的优点，因此在地质工程测量中起到更加广泛的应用。下面对数字化测量技术的优势进行分析：

2.1 成图精确度好

与传统测量技术相比，数字化技术具有更高的成图精度，成图效果要明显优于传统的测量技术。在应用传统的测量技术进行地质测量工作时，在测量了相关的数据之后，还需要进行手工计算、度数以及展点绘图等外业工作，之后还要根据测量得到的数据进行手工绘图，不仅过程繁琐而且准确性也比较一般。通过应用数字化测量技术则不需要如此复杂的程序，数字化测量技术不仅仅可以提供地质测量所需要的测量技术，而且在测量完成之后还可以自动进行数据的运算，并根据数据自动绘图，因此应用数字化测量技术进行地质测量可以有效的缩减外业工作的时间，有效的提升工作效率，相应的生产成本就会被压缩，从而提高经济效益。

2.2 测量精度高

数字化测量技术具有非常高的测量精度，在实际使用中其具有非常小的误差，明显优于传统测量技术，这是该技术重要的优点之一。相关数据显示，在应用数字化测量技术测量距离在300m以内的目标时，地物点之间的误差只有2mm左右，地形点的高差也仅为8mm左右。测量所获得的各种数据信息都会被存储起来，信息的安全性较高。通过数字化测量就似乎可以极大的降低测量误差，提高测量的精度。

2.3 全面满足用户需求

数字化测量设备不仅有测量设备，还包括存储设备、计算机以及图像数字处理设备等，这些设备在实际的测量工作中可以全方面的满足用户的实际需求。在实际的工作中，用户可以根据自己对图像的需求来进行处理，通过拼接、变换比例尺等技术来使图像满足自身需求，正是由于具有多方面的功能，使得数字化测量技术产品可以有非常广泛的用途。

2.4 展示更加的直观方便

数字化测量技术的绘图流程：首先，利用全站仪来实现对地形的勘探和测量，从而获取到地形的数据;然后，计算机和成图软件会对获取的数据进行处理并且绘制成图;在之后计算机会将信息输出给打印机和绘图仪，另外一部分作为存贮介质存贮起来。最后，打印机和绘图仪会打印出数字化测量产品。通过计算机可以对测量地区的具体进行进行演示，通过计算机演示不仅可以对当地地形地貌特征进行完全的反应，而且还可以使各种数据详细的显示出来，从而实现地质信息的详细、直观展示，有效地提高地质测量工作的效率。

3  数字化测量技术在地质工程测量中的应用

在地质勘探工作中，数字化测量技术具有广泛的应用，在应用的形式上也非常多样化。当前，地质勘察工程中测量的数字测图，主要是面向各类地质工程的比例尺地形图、带状地形图、纵横断面图、大地控制测量、定线测量等各类图件，为了完成这些工作，必须要进行野外测图工作。野外工作环境非常的复杂，工作条件艰苦，因此测量工作人员在进行外业工作时，都希望携带最少的设备来高效准确的完成任务，而应用数字化测量技术就可以达到这一目标，可以帮助测量人员简单、方便、高效、准确的完成外业测量工作，提高地质勘察工作的质量。

3.1 全球定位系统-载波相位差分技术在地质工程测量中的应用

载波相位差分技术（RTK技术）在地质工程测量中具有重要应用，这一技术的应用显著提高了数字化测量技术的水平，为地质工程测量工作提供了更加准确、方便的测量手段，对于地质工程测量工作具有重要的意义。在PTK技术模式下，流动站可以接收到全球定位系（GPS）卫星数据及基准站数据，组成相位差分观测值，并且能够对数据进行实时的处理，从而实时提供定位点三维坐标结果，数据结果的准确性非常高，能够显著提高测量的效率。

3.2 地理信息系统在地质工程测量中的应用

数字化测量技术具有很多的种类，而且还在不断的发展之中。随在算机技术和测量技术等相关技术不断发展的背景下，数字化测量技术也实现了比较快的发展。地理信息系统（GIS）就是在这种背景下出现的，它的出现对于地质工程测量有着重要意义，有效的提高了测量的精度，同时降低了测量的成本。GIS是一种空间信息系统，借助计算机软硬件，其能够实现对地球表层空间中空间中的有关地理分布数据的采集、储存和管理。应用GIS系统进行地质工程信息的采集时，不需要进行实际测量，而是通过应用计算机来建立地貌地表物体信息模型数据库，并对信息进行管理，这样就不需要人工野外实地测量，测量的效率更高，而且这种方式不易受到外部干扰，测量的准确性也更高。GIS系统除了可以采集信息之外还具有数据转换与处理、数据精细测量、空间系统分析、立体式输出、虚拟现实应急应用等功能，正是由于该系统具有的强大的信息收集和处理能力，使其在地质工程测量中有着广泛的应用，有效的提高了地质工程测量的效率和准确性。

3.3 遥感技术在地质工程测量中的应用

遥感技术（RS）是一种在地质工程测量中具有重要应用的数字化测量技术，该技术在高空或者是外层空间接收来自地球表层各类地理的电磁波信息，然后对收集到的这些信息进行扫描、摄影、传输和处理等，通过这样的方式其能够实现对地球表面物体的远距离测控和识别。在地质工程测量中应用RS技术，其可以同时实现对大面积区域的观测，从而可以极大的提升测量的效率，同时效率的精确性、实时性和有效性都能够得到极大的提升。应用RS技术来进行地质工程的测量工作，可以获得具有较强现势性的照片，并可以实现数字化成图，获得的信息现势性强，而且还具有成图周期短和自动化水平高等多方面的优点。将遥感技术应用到中小比例尺（如1：2000、1：1万等）地图测量中，其能够起到非常好的效果。当前遥感技术在我国地质测量工程中的应用愈发广泛，而且还在不断的推广之中，将来会在地质工程测量工作中发挥更大的作用。

4  结论

相较于传统的测量技术，数字化测量技术具有多方面的优点，不论从效率、精度还是成本的角度上，数字化测量技术都根据优势。通过应用数字化测量技术来进行地质测量工作，可以改善作业人员的工作环境，并且避免由于作业人员失误而出现错误，降低出错率，提高测量的精度。随着数字化测量技术的不断发展，GIS、RS、GPS-PTK等数字化技术不断成熟，在地质工程测量中还会起到更加重要的作用，推动地质测量行业的发展，提高地质测量企业的专业水平，提高其经济效益。

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