地质工程测量中如何有效应用测绘新技术

齐晓迪

（交通运输部北海航海保障中心天津海事测绘中心，天津 300222）

1 引言

在城市化快速发展的时代背景下，加大了城市化建设工作量，对地质勘测精度提出了更高要求，传统的工程测量技术已经满足不了城市规划需求【1】。为了精确计算房屋、道路等地形数据，需要更加直观的地质勘测结果，并附带一些影像等信息，作为地质工程规划参考依据。互联网及科学技术的推进，打破了传统地质勘测模式，形成了新的测绘技术，如何充分发挥这些技术在地质过程测量应用中的作用成为当前重点研究内容。

2 常用的测绘新技术

2.1 数字化移动测绘技术

信息化时代的到来，要求地质测绘向数字化方向发展，通过创建电子地图，将测绘数据代入参数中，使得地质工程景观部署情况更加直观。与传统测绘技术相比，该项技术测绘结果精准度更高一些，并且耗时较短【2】。为了加快地质勘测效果，需要依靠移动测量系统，在移动过程中采集三维坐标信息。

2.2 GPS 与 GIS 测绘技术

GPS 技术在地质测量中应用较早，通过发送卫星信号确定测量目标空间位置。通常情况下，GPS 技术与GIS 技术共同应用，利用GPS 技术确定空间位置，借助GIS 技术对位置信息进行统计分析，从而发挥位置数据信息在地质工程建设中的作用【3】。

2.3 无人机摄影测量技术

该项技术是科学技术的新产物，将高清摄像头安装在无人机装置上，通过遥控采集所需影像信息。目前，无人机摄影技术在环境监测、地质测量等领域广泛应用。关于地质工程的测量，与测绘技术共同应用，将采集到的影像信息绘制成地质工程图，作为工程建设规划参考依据。

2.4 遥感测绘技术

该项测绘技术依据电磁波理论，通过测量电磁波信息，对信息采取处理形成地面景物图像，以便工程规划分析。目前，遥感测绘技术已经在地图测绘、气象观测中广泛应用。通常情况下，利用此项测绘技术来采集地质工程整体景物图像信息。

3 测绘新技术在地质工程测量中的应用方案

3.1 基于多种测绘新技术的地质工程测量方法

城市化迅速建设的时代背景下，产生了多种测绘新技术，对地质工程测量工作的开展帮助较大。由于这些测绘技术作用不同，为了提高地质工程测量水平，需要根据勘察要求，将多种测绘技术融为一体，取长补短，以完善测量技术方案。如图1 所示为技术应用框架图。

图1 技术应用框架图

本研究方案选取遥感测绘技术，采集工程整体景象信息，从而明确工程建设区域建筑物及其他景观部署情况。而后利用GPS 定位技术和GIS 统计技术，用于采集工程所在区域内建筑物空间位置信息，并对这些信息加以统计分析，在遥感测绘技术结果上进行细化，添加地理位置坐标等信息，在计算机GIS 软件操作界面上显示空间位置数据信息。为了获取更加直观的建筑景观影像信息，利用无人机摄影测量技术采集此项信息，依据GIS 软件显示数据信息，按照一定顺序下达无人机飞行路线控制命令，从而获取地质测量图像信息。由于此项测绘技术得到的信息为图像信息，为了更加直观地分析地质工程现状，以便拆迁重建规划工作的开展，本文利用数字化移动测绘技术加以处理，最终生成数字化测绘结果，用户可以在软件操作界面内查询相关数据。

GPS 技术、GIS 技术、遥感测绘技术的应用方案较为成熟，如何更好地发挥数字化移动测绘技术、无人机摄影测量技术测绘作用，得到更加直观的测绘效果成为当前重点解决问题，本文将对此进行深入探究。

3.2 工程移动测量与道路补偿

工程移动测量离不开机动车载体的支撑，借助载体的力量达到测量定位要求。在机动车上安装测绘设备及数据处理设备，即可实现移动测量。目前，应用比较多的测绘设备包括高清摄像头、定位器等装置，选取INS、CCD 等设备作为数据处理工具，对采集到的数据信息、图像信息加以处理，经过计算获取高精度测绘信息。实际作业期间，移动测量系统配备的CORS 系统和定位器等自动解算信息，运用其他操控软件功能，确定三维坐标位置信息。另外，利用三维激光扫描仪器，捕获属性数据，通过分析数据之间的关联关系，从而确定工程改造基本信息，为工程规划实施提供参考依据。

3.3 一体化成图

为了便于观察，本文提出利用三维设计软件，将各个测绘技术采集到的数据、图像信息集中到一起，对数据图像信息采取高效处理，经过信息类型转化与整理，生成一体化图像。此生成结果与其他测绘产品不同，支持信息共享及二次开发，在此操作界面，可以选择数据信息处理、面积计算等操作功能，在提高作业效率的同时，又实现了地质工程测绘统一管理。

4 某道路改造工程的应用研究

4.1 工程概述

工程道路总长度为20km，道路周边环境较为复杂，建筑密集，周围覆盖多类别电力通信设备，加大了道路改造参数测量难度。为了弥补传统测量存在的测量精度低、测量受限等不足，本研究选取测绘新技术作为测量工具，通过搭建图1 所示的测量框架结构，测量道路基本参数数据，作为道路改造规划参考依据。

4.2 测量流程

依据测绘技术应用条件，制定测量流程，主要分为准备阶段、数据信息采集阶段、数据处理阶段、数据信息成像阶段。如图2 所示为地质工程测量流程。

图2 地质工程测量流程

1）准备阶段：按照测绘技术应用框架图部署设备，并检查设备是否可以正常运行，确定无异常后，进入数据信息采集阶段。

2）数据信息采集阶段：利用GPS 等地质工程信息采集装置，捕获某道路工程的道路尺寸、周边建筑物景象等信息。此阶段应用较多的设备包括GPS 定位器、高清摄像机等。

3）数据处理阶段：利用数据处理软件对采集回来的数据加以处理，将数据转换为便于观察的形式，使其与道路全景影像更加匹配。

4）数据信息成像阶段：利用测绘软件绘制道路全局影像，按照1∶500 比例尺成像，并添加一些关键参数数据，展示窗口布设在左上角，以便观察。

4.3 应用效果分析

按照以上测量流程，开启相关测量设备，得到如图3 所示的测量结果。

图3 测量结果

图3 中左侧操作界面展现了某段道路及周边环境影像，图像比较清晰，周边的建筑等景象信息采集全面，与现场景象相同。图3 中右侧操作界面是将某路段放大的影像，在此操作界面中可以提取关键影像信息，对道路改造维修规划帮助较大。根据信息获取需求，在左侧操作栏中选择相应工具设置参数即可。

为了检验新测绘技术的采集与处理得到的数值是否可靠，本研究以常规软件计算数值作为参照展开对比分析。如表1 所示为工程建筑量估算精度统计表。

表1 工程建筑量估算精度统计表 m2

表1 中，本次测量选取7 个建筑作为测量对象，常规软件与新测绘技术方案计算出的数据差值为0.0。由此可以判断，本文提出的新测绘技术在道路工程测绘中的应用满足可靠性要求，可以将测量的结果作为道路改造规划方案设计参考依据。

5 结语

本文围绕地质工程测量问题展开研究，针对传统测量工具存在的不足，引入新测绘技术，提出多技术融合应用方案研究。该方案利用科学技术发展下测绘技术产物功能，完成了地质工程信息采集、数据处理、信息成像等高精度操作。实践应用结果表明，本研究提出的新测绘技术应用方案可以准确采集和处理地质信息，操作更加便捷，结果更加直观，有助于工程改造工作的开展。