數字技術在工程測量的運用探索

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摘要:文章主要介紹了數字技術在工程測量中的應用及其優點。

關鍵詞:數字技術;工程測量

數字化測繪技術是伴隨著計算機、網絡技術的發展及測量儀器的智能化而興起的一門新興的測繪技術。數字中國、數字城市等概念的提出以及相關數字化工程的啟動,特別是全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、攝影測量與遙感(RS)以及數字化測繪和地面測量先進技術的發展,使工程測量的手段和方法產生了深刻的變化。

一、數字化測繪技術的優點

（一）它可以通過計算機的模擬,在屏幕上直觀生動地(分層)反映出地形、地貌特征以及地籍要素,而且一目了然,基本上改變和彌補了傳統產品線條、符號和數字、文字等綜合包羅,非具一定專業知識才能讀懂的缺陷。

（二）數字化測繪產品在使用、維護和更新上具有方便快捷的特性,能夠隨時保持產品信息的現勢性,可以隨時補充修改,隨時出新圖提供使用。

（三）根據不同用戶的需要,可以對產品的各種要素進行數據再加工,得到不同用途的圖件,而且還可以隨意對圖形進行拼接、縮放,用途更廣泛。

（四）利用數字化(地形、地籍)測繪成果,作為底圖,可在計算機上進行各種規劃與設計(如土地資源開發規劃和城市道路網的設計等),可方便地進行許多方案的設計與比較,對各種要素的統計、匯總、疊加、分析也方便、準確。在計算機的幫助下,大大提高了測繪生產作業的自動化、科學化、規范化程度,數字化測繪產品的應用水平也將達到新的高度。

二、數字化測繪技術在地籍測量中的應用

（一）數字測圖的主要內容

1、原圖數字化

當一個地區需要用到數字地形圖而一時因經費困難或受到時間等原因的限制時,該方法是最適宜的。它能夠充分利用現有的地形圖,僅需配備計算機、數字化儀或掃描儀、繪圖儀再配以數字化軟件就可以開展工作,并且可以在很短的時間內獲得數字化成果。

2、地面數字測圖

在沒有合乎要求的大比例尺地圖的地區,可直接采用地面數字測圖的方法,該方法也稱為內外業一體化數字測圖,是我國目前各測繪單位用得最多的數字測圖方法。采用該方法所得到的數字地圖的特點是精度高,只要采取一定的措施,重要地物相對于鄰近控制點的精度控制在5cm內是可以做到的。

3、航測數字成圖

當一個地區(或測區)很大時,可以利用航空攝影機在空中攝取地面的影像,通過外業判讀,在內業建立地面的模型,通過計算機用繪圖軟件在模型上量測,直接獲得數字地形圖。隨著測繪技術的發展,數字攝影測量已在我國部分地區取得成功,不久將會得到推廣。該方法的特點是可將大量的外業測量工作移到室內完成,它具有成圖速度快、精度高而均勻、成本低,不受氣候及季節的限制等優點,特別適合于城市及大測區的大面積成圖。

（二）數字測圖在地籍測量中的應用

隨著國家小城鎮建設步伐的加快，城鎮地籍測量工作在全國范圍內展開，各地對地籍圖的需求將急劇膨脹。地籍測量的目的是為了全面澄清城鎮土地的屬性、位置、面積、用途、經濟價值及相互之間的關系，為建立全國土地管理信息系統奠定基礎。隨著高新測繪技術的開發和應用，數字化測繪技術的應用得到迅速發展。較之傳統的大(小)平板儀(地形、地籍)測繪技術，數字化測繪可以讓測繪產品更加多樣化，技術含量和應用水平更高，產品的使用與維護更加方便、快捷、直觀，與傳統的測繪產品(地形、地籍圖件)相比，數字化測繪產品具有明顯的優越性。

三、工程測量中的數字化技術

（一）地圖數字化技術

在建立各種GIS系統時，對原有地圖進行數字化處理，在建庫工作中占據了相當大的工作量，各工程測繪部門都投入相當大的人力和財力。對于已有紙制地圖，若其現勢性、精度和比例尺能滿足要求，就可以利用數字化儀將其輸入計算機，經編輯、修補后生成相應的數字地圖。當前有手扶跟蹤數字化和掃描矢量化兩大類儀器，針對大比例尺地形圖，大多數掃描矢量化軟件能自動提取多邊形信息，高效、便捷、保真的對地圖進行數字化處理。

（二）數字化成圖手段

大比例尺地形圖和工程圖的測繪是傳統工程測量的重要內容，常規的成圖方法野外工作量大，作業艱苦，作業程序復雜，同時還有繁瑣的內業數據處理和繪圖工作，成圖周期長，產品單一，難以適應社會飛速發展的需要。而數字化成圖技術具有精度高、勞動強度小、更新方便、便于保存管理及應用、易于等特點。目前，數字化成圖技術有內外業一體化和電子平板兩種模式。內外業一體化是一種外業數據采集方法，主要設備是全站儀、電子手簿等，其特點是精度高、內外業分工明確、便于人員分配，從而具有較高的成圖效率。

四、工程測量中的全球衛星定位技術（GPS）

GPS是美國從20世紀70年代開始研制，歷時20年，于1994年全面建成，具有海、陸、空全方位實施三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。GPS接收機的改進，廣域差分技術、載波相位差分技術的發展，加之美國SA技術的解除，使得GPS技術在導航、運載工具實時監控、城市規劃、工程測量等領域有了更為廣泛的應用。

傳統的光學定位技術已被光電技術、GPS技術所取代,傳統的白紙測圖已被數字測圖和地理信息系統所取代,以地面測量為主向以衛星定位(GPS)、衛星遙感(RS)測繪等高技術為主的對地觀測方面轉變,被動的靜態測量向動態的實時測量方面轉變測繪部門在數字地球基礎框架建設方面做了大量工作,主要包括:建立了全國A級、B級GPS網；完成了全國1：100萬、1：25萬基礎地理數據庫和數據服務設施；建立了國情和省情綜合地理信息系統；研制成功了從遙感立體影像自動建立數字地面模型的數字攝影測量系統；研制成功了數字高程模型(DEM)、數字正射影像(DOM)、數字線劃圖(DLG)、數字柵格圖(DRG)等“4D”產品生產線。數字地球的雛形已經形成。

數字測繪技術在工程測量中應用廣泛，精確且實用，并且數字測繪技術也在日新月異地發展，廣大測繪工作者要更新思維、堅持學習，做數字化的測繪工作者。

參考文獻：

1、賀麗娟,曹振一《數字化測繪技術在工程測量中的應用》西北水電2002

2、覃其進《淺談數字化技術在地籍測繪中的應用》廣西地質2001

3、宋其友等《數字地籍測量》[J]北京:測繪出版社,1991.