摘要：工程测量是工程勘察、项目规划、施工的基础环节，先进的技术对于提高工程测量质量有很好的助力作用。本文首先对数字化测绘技术及其优势进行介绍，之后对数字化测绘技术在工程测量中的应用进行了分析，最后基于工程实例对数字化测绘技术应用进行了详细讲解，以期通过本文的论述能够更好的推进数字化测绘技术的发展。
关键词：数字化；测绘；测量；成像；
任何项目实施之前都应对所建项目所在地的地形地貌等相关条件进行全面的了解，传统的测绘技术已不适应新时期工程测量要求，数字化测绘技术在测绘和图形处理方向有很好的优势，近年来在工程测量中有很好的表现。为了更好的实现其应用效果，就需要对其进行深入的研究与探讨。
1数字化测绘技术及技术优势
数字化技术并不是特指，而是相关技术的统称。数字化技术中包含了原图数字化技术、遥感技术、全球定位技术等多种内容，将这些技术应用到工程测量中，不仅可以提高测量效率，加强测量结果准确性，还能够推动测绘行业的进一步发展，提高相关行业的整体能力。原图数字化技术能够有效解决大比例测绘图形无法录入到计算机的问题，进而加强测量数据转换的有效性。遥感技术可以利用现有的空间信息进行被测物体的获取，实现远程测量，对于地形较为复杂，或者规模较大的工程项目来说有着重要意义。
全球定位系统能够增强测量的精准性，获取更加准确的被测物体信息，保证测量质量和效率。这些数字化测绘技术的应用改善了传统测量工作中存在的各类不足，提高了测量作业的精准性，为我国各项建设活动的开展奠定了坚实基础。同时数字化测量及其相关专业软件的应用，也为信息数据采集和应用效率的提升起到了一定的积极意义。
2数字化测绘技术的操作流程
2.1数据采集
应用数字化测绘技术在测量工作中的首要工作就是，进行地理数据的采集，明确掌握被测区域的坐标、高程等内容。其使用的主要设备为全站仪。该设备能够将采集到的数据直接记录和保存起来，且操作简单方便，使用效率高。
2.2数据整理
采集方法的不同，相应数据整理的工作量也会存在差异。如果只是利用电脑进行数据采集，只需要对图面实行相应更改即可，不需要过多的修饰。但利用电子手簿的采集方式，由于其涉及到的相关技术完善性较差，处理方法也不是十分成熟，相应的处理工作量也会逐渐增多。不过这种采集方式能够很好的提升工作效率，保证数据信息的准确性和真实性，为后续图纸绘制提供更多依据。
2.3数据分析
数字化测绘技术的自动化和机械化水平相对较高，较传统测绘技术而言，能够更好的降低测量工作中不良因素的干扰，改善测绘工作的质量。在传统测绘中，较易受到视力、地形图、地物位置等的影响而导致测量误差的生成，进而降低测绘工作的质量。但是使用数字化测绘技术后，可以将测量信息进行实施收集和存储，并通过自动化系统的应用，实现信息数据的提取和编辑，从而获取较为精准的测量数据，帮助工作人员明确了解区域内的实际情况，为后续作业开展提供帮助。
2.4技术优势
不管是原图数字化技术还是数字化成图技术，其在应用过程中都需要以计算机和网络技术为基础，这较传统测绘技术有着明显的改善。具体来说，数字化测绘技术的优势有：
1）精准度更高
同传统的测绘技术相比，数字化测绘技术在图像数据获取上的精准度更高，不仅保证了成图质量，也提升了测绘的精准度。工程测量中应用数字化测绘技术，可以利用全站仪设备，自主对被测坐标点进行测量和计算工作，减少了人工测量中存在的误差，保证了测量数据的准确性和可靠性。
2）自动化程度较高
数字化测绘技术应用除了会使用到计算机技术外，还会借助一些先进的仪器设备来辅助测量工作的开展，以加强测量结果的准确性。这些技术及先进设备的使用大大提升了测量的自动化水平，改善了测量工作的效率，减少人为失误的产生，最终为工程项目建设提供更多精准数据，提高工程项目的建设质量。
3）图形信息较为丰富
工程测量中数字化技术的应用可以借助数字化成图技术，将测量点上的详细信息全部展示出来，且能够增强信息的全面性、真实性，加强测量的准确性，从而促进测量工作的顺利开展。
4）较强的存储功能
传统的测量工作完成后，测量数据都是通过人工录入的方式进行保存和管理的，这一过程需要耗费较多的时间和人力，增大了测量工作量，延长了工程建设时间。但是应用数字化测绘技术后，可以将测量得到的信息数据全部保存在相关仪器或者系统中，再通过导入或者自动化处理实现信息数据的处理和管理，不仅降低了人工消耗，也减少了工作量。更重要的是，系统的自动化处理减少了人为录入中存在的误差，保证测量数据的全面性、完整性和准确性。
3数字化测绘技术在工程测量中的应用
3.1原始图中的应用
原始图处理中应用数字化测绘技术，先要进行数字化输入操作，之后对输入的数据实行编码、分层、组织处理，然后结合地理信息系统完成区域的划分，并将相对应的数据内容分布到合理区域内。在数字化输入时，一般采用的方式有手扶跟踪数字化操作、扫描矢量化操作和GPS输入操作这三种。其中手扶跟踪数字化操作的应用时间较长，虽然也是利用计算机技术操作，但输入的时间和速度相对较长；扫描矢量化操作是利用扫描仪完成测量位置的判定，再利用自动化技术完成输入作业。该方式的自动化处理效率较高，数据处理速度较快。而GPS输入操作是通过定位系统以及三维空间系统的应用，来进行测量数据的输入和保存，以此提高测量工作质量。
3.2地形图中的应用
数字化测绘技术在地形图中的应用主要是解决大比例尺地形图在工程测量中存在的问题，优化测量水平。大比例尺地形图在工程测量中的应用较为普遍，且能够将被测区域的详细信息直观体现出来，帮助工作人员明确了解被测区域内的实际情况，制定合理的开发方案。通过数字化测绘技术的应用，只需对重要点进行测量，即可详细了解整个区域的地形情况和特征，并得出较为精准的数据参数。同时数字化测绘技术的操作较为简单，削减了工作人员的压力，促进了测绘作业的有序开展。现阶段，数字化测绘技术在地形图中的应用较为广泛，推动了地形图的测绘工作的开展。
3.3数字地球中的应用
数字地球与我国社会经济的发展有着密切联系。在数字化地球建设过程中，通过数字化测绘技术的应用，能够为其提供较为精确的坐标数据，然后再通过计算机系统的应用实现数据的处理和优化，建立完整的数据库，进而为各领域发展提供所需的数据支持。数字地球的建立是一个较为复杂的过程，不仅涉及到众多的信息数据收集，还需要部门之间的通力合作方能完成。因此在使用数字化测绘技术的过程中，要不断完善测绘系统的专业性、功能性和精细化水平，确保数字化测绘技术功效的充分发挥。
3.4基础开挖工程中的应用
数字化测绘技术在基础开挖工程中也有着很好的应用效果。传统基础开挖工程所使用的测绘技术，因为工程量较大、工期紧张等因素的影响，无法发挥自身性能，使得测量效果与开挖作业要求存在着差异性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是通过数字化测绘技术的应用，可以结合设定好的高精度控制网点来提高测量工作质量，改善传统测量中存在的不足，从而促进基础开挖工程的顺利进行。
3.5数据处理中的应用
测量工作中，数据处理是其较为关键的环节，只有保证数据处理的合理性、高效性，才能为后续工作的开展提供充足的支持和保障。在数据处理时，数字化测绘技术的具体应用为：对采集到的数据实行重新整理和分析，并在此基础上，完成数据的自动分析和处理确保数据的规范化；通过数字化测绘技术的应用，可以将收集到的信息数据通过图纸形式直观展现出来，并在图纸中间重点部位的位置坐标予以标注和说明，为后期测量工作的有序进行提供依据。不过在测量作业完成后，要确保图纸数据保存的及时性，便于后续使用中的调取。如果在图纸绘制完成后，来不及将其保存到数据库中，将会因为存储不当导致图纸丢失或损坏，进而阻碍测量工作的开展，增加相应的成本支出。为此，必须注重对测量图纸的保存，便于工作的顺利进行。
4工程测量中数字化测绘技术的应用实例
矿山的地质环境复杂，在工程建设前进行详细的现场勘查会对后期工作提供重要的指导作用，借助数字化测绘手段能够提高勘查测量的准确度。某工程在勘查阶段运用数字化测绘技术进行辅助，收效很好。
4.1 工程概况
某项目为矿山地质环境治理工程，在项目前期勘查阶段需要取得地形地貌等详细信息，制定全面、细致的勘查报告，并为后期的治理及防治设计与施工提供依据。测量阶段，按照项目测量需求，应完成9个一级GPS控制点的布设工作，并完成1：500比例的地形图测绘工作。需要测量地区的地形为平地，但却拥有较复杂的地形地貌，除不同矿区具有较大的高度差，该地区的气候条件为北温带大陆性干旱荒漠性气候，日照时间长且昼夜温差大，这就为测量工作带来了很大难度，为此，在工程测量前期工作人员制定了详细的测量方案，以期取得良好的测绘成果。
4.2 采集数据
工程测区位置原有国家级GPS控制点3个，等级为E级，能够为此次工程提供一些前期资料。
1）测量阶段借助GIS技术实现对位置的准确定位，并获得相关的动态地理信息数据。GIS技术测量的结果要为后期三维模型提供数据支持，因此在测量时应综合考虑矿山复杂的地形结构、自然地质情及人工建设设施，进而保证三维模型能够准确呈现出矿山结构。在数据管理方面，在得到采集到的地理信息数据后，利用可视化技术手段对其进行可视化处理，得到可视化的数据模型结构，实现对矿山三维空间的可视化操作。
2）本项目可视化模型建立阶段，工作人员先将现有的矿山土地利用信息、地质信息及基本测量数据建立起矿山地理信息系统，此系统包含工作人员收集到的所有矿山地理信息数据，以此来为后期数字化勘察测量工作提供有利的数据指导。
3）测量阶段，工作人员将数字化测绘采集到的所有信息录入到矿山地理信息系统中，逐渐充实完善信息系统，建立准确的矿山结构模型。在工程项目实施阶段后期，矿山地理信息系统能够为项目实施提供强有力的数据支撑。
4）矿山灾害预防及救灾时，矿山地理信息系统也有很好的表现，通过系统对地理信息数据的分析能够预测到可能出现的矿山灾害种类及地点，以便做好预防，当灾情出现时，借助GIS技术卫星图像、相片基本图等的收集整理功能对灾区进行测绘，进而在信息平台上借助模型可以将灾区情况直接呈现出来，从而为救灾决策提供依据，保证决策的准确性。
4.3 工程控制测量
在工程控制测量方面，还要采用GPS和CPSRTK技术，以简化矿山环境勘查测量工作。采用该种先进数字化测绘技术，能够针对布局地区完成测量，并利用少量人力获得准确数据。而采用传统控制测量技术，还要先利用钢尺、测边网等手段进行测量，需要在测区完成多边形的布设。完成控制网点布设后，则要按照网点进行碎部测量，完成整个地区地物点和地形点的测量，并在平面地形图绘制的过程中进行标记。如果未能实现控制点的精确布设，则将导致测量结果的精度受到影响。比如在进行1:1000地形图测绘时，就要按照每平方公里进行至少45个控制点布设的方法进行测量，具有较大的工作量。所以采用该种测量方法，不仅将花费大量人力、物力，还将给矿山生态环境带来进一步破坏。采用GPS技术进行控制测量，只需花费常规方法时间和费用的1/6。在具体应用时，只需进行首级控制网的布设，然后就可以进行直接测量。因为按照GPSRTK测量技术理论，一个基准站能够为多个流动站的工作提供支撑，将基准站建设在信号较好的位置，就可以操作一个流动站进行碎部测量。经过几秒钟，则能得到数据，以完成数据库构建。
在该工程测区的平面控制测量工作中，共完成了9个一级GPS控制点布设，以构成GPS控制网。进而在此基础上，按照规范要求进行点位选择和标识，并利用边连式观测方法进行观测，可以得到三维基线最大绝对误差为0.22cm，位于AE04-AE07，最大相对误差为1/60931，位于AE03-AE06，最弱点误差则是0.78cm，位于AE06，残差最大误差为dx=-0.28cm、dy=1.28cm、dz=-1.34cm，分别位于AE01-AE06、AE05-AE08、AE05-AE08。而二维基线最大相对中误差为1/60931，位于AE04-AE06，最弱点误差则是0.53cm，位于AE06，残差最大误差为dx=0.39cm、dy=0.33cm，分别位于AE04-AE06、AE05-AE09。通过分析可以发现，这些误差均在规定要求内。从高程测量情况来看，各高程控制点均采用GPS进行拟合，并采用联测方法进行测量，可以得到最弱高程中误差为0.62cm，位于AE06，能够满足国家高程基准要求。
4.4 地形测量
虽然矿山的地质及采矿开采通道都是客观存在的，但还是会有一些变化，在地形测量阶段，工作人员应将测量图纸进行整合，以得到真实的矿山地形图。为保证矿山生产资料的准确性，绘制的图纸应有时效期限，避免绘制时间太久与实际地形地貌情况不符，影响生产参照资料内容的准确性。本项目绘图阶段，工作人员借助计算机强大的分析功能及数字化制图技术的信息化绘图手段完成对矿山实际情况的绘制工作。绘制时，可以忽略图纸尺寸的限制，尽可能的还原数字化测绘技术采集到的数据内容，反映准确的矿山情况，从而为后期矿山勘测工作提供技术支持。
在实际进行工程测量时，以一级GPS点为起算点进行图根控制点布设，并利用GPS动态RTK模式进行图根控制测量，对周围5km内的控制点WG84坐标进行采集，输入对应控制点坐标，可以完成拟合。在地形图测绘方面，则采用RTK进行数据采集，并利用全站仪进行外业测量，使用cass7.1大比例尺地形测绘软件进行内业工作的开展，以实现测绘成图。通过分析可以发现，采用该种测绘方法，图幅内测站点密度可以使测图要求得到满足，同时地物点位移较小，实现了等高线的合理绘制。通过地形图的测量，能够完成矿山采矿深度和范围的详细测量，实现矿山地形地貌特征的准确反映，因此能够为矿山环境治理工作的开展提供数据依据。
5.结束语
总之，数字化测绘技术在工程测量中的应用，不仅有利于工程项目建设，同时也有利于国家在工程测量方面的发展，从而为不明确地区的探索提供助力。因此，在工作中应加强对数字化测绘工作的引入，并做好应用，进而提升测绘质量。
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论文作者:包兵兵
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/27
标签：测量论文; 技术论文; 数据论文; 工程论文; 矿山论文; 工作论文; 地形论文; 《基层建设》2019年第16期论文;