測繪新技術(shù)在地質(zhì)測繪工程中應(yīng)用

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摘要：文章以地質(zhì)測繪為切入點(diǎn)，首先介紹了近幾年得到廣泛應(yīng)用的新技術(shù)，例如，無人機(jī)（UAV）、GNSS系統(tǒng)、遙感RS等；其次闡明了新技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，主要涉及管線探測、物化測探采集、地籍測量和地?zé)岬刭|(zhì)勘探等。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)測繪；遙感技術(shù)；地籍測量

前言

經(jīng)濟(jì)發(fā)展為地質(zhì)測繪優(yōu)化升級提供了動(dòng)力，原有測繪技術(shù)所能發(fā)揮的作用變得十分有限，對新技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用勢在必行。事實(shí)證明，視情況對遙感等新技術(shù)加以應(yīng)用，可在為測繪人員安全及最終成果提供保證的基礎(chǔ)上，將測繪成本降至最低，其現(xiàn)實(shí)意義有目共睹。

1.新技術(shù)的類型說明

1.1無人機(jī)

長期實(shí)踐表明，人力測繪較易被環(huán)境因素所影響，導(dǎo)致測繪結(jié)果與實(shí)際情況不符。對無人機(jī)加以應(yīng)用，可有效彌補(bǔ)該問題，該技術(shù)的特點(diǎn)主要是有良好的機(jī)動(dòng)性與適應(yīng)性。要想最大程度發(fā)揮出航測的優(yōu)勢，關(guān)鍵是要以地質(zhì)測繪所具有需求為依據(jù)，確定具體技術(shù)?？蓾M足地質(zhì)測繪需求的航測技術(shù)代表為傾斜攝影測量，該技術(shù)既能夠使地質(zhì)特點(diǎn)得到全面而清晰地呈現(xiàn)，又可被用來對所收集信息進(jìn)行整合，為搭建三維模型提供支持[1]。綜上所述，將無人機(jī)用于地質(zhì)測繪是大勢所趨。

1.2GNSS系統(tǒng)

GNSS系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)借助衛(wèi)星對所需數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，該技術(shù)的優(yōu)勢是能夠?qū)r(shí)空界限打破，確保測繪人員無論身處何處，均能夠準(zhǔn)確獲得由衛(wèi)星所提供位置信息。對該技術(shù)加以應(yīng)用的關(guān)鍵是以BOS、GPS為依托，在完成定位的基礎(chǔ)上，采集地質(zhì)數(shù)據(jù)。上文所提到系統(tǒng)的定位原理均為無線電定位，簡單來說，就是以設(shè)計(jì)衛(wèi)星軌道的分布方式為前提，在明確自身和衛(wèi)星距離的基礎(chǔ)上，對相應(yīng)坐標(biāo)進(jìn)行推算，隨后，借助計(jì)算機(jī)對推算所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。現(xiàn)階段，GNSS已成為地質(zhì)測繪的核心技術(shù)之一，對其加以應(yīng)用可使測繪質(zhì)效更接近預(yù)期，對行業(yè)發(fā)展有重大意義[2]。

1.3激光掃描

地質(zhì)測繪強(qiáng)調(diào)通過對空間模型進(jìn)行繪制的方式，使地質(zhì)地貌得到直觀呈現(xiàn)，確保對地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析所得結(jié)果有實(shí)際意義。在實(shí)際工作中，測繪人員往往要面對測繪目標(biāo)附近有不規(guī)則物體存在的情形，導(dǎo)致空間模型無法發(fā)揮出應(yīng)有作用。激光掃描的出現(xiàn)，使上述問題迎刃而解，傳統(tǒng)測繪所存在缺陷因此而得到有效填補(bǔ)。另外，該技術(shù)的價(jià)值還體現(xiàn)在測繪人員可依托該技術(shù)對被測環(huán)境各項(xiàng)數(shù)據(jù)加以掌握，在降低勘測難度的基礎(chǔ)上，使測繪效率得到顯著提升。

1.4數(shù)字成圖

數(shù)字技術(shù)可被細(xì)分為三種技術(shù)，分別是數(shù)字成圖、數(shù)字?jǐn)z影和數(shù)字地圖，其中，可滿足地質(zhì)測繪需求的技術(shù)為數(shù)字地圖，該技術(shù)強(qiáng)調(diào)對測量所得地圖進(jìn)行科學(xué)處理，在提升準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)上，縮短工期并降低成本，使測繪能力得到顯著優(yōu)化。數(shù)字?jǐn)z影強(qiáng)調(diào)以測量要素為依托，利用網(wǎng)絡(luò)完成實(shí)時(shí)處理并分析攝影圖像的工作，賦予圖像更為理想的科學(xué)化還有精準(zhǔn)化水平。數(shù)字成圖可用工具較多，包括但不限于全站儀及電子平板，其特點(diǎn)是可對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行快速收集，通過對地圖準(zhǔn)確性加以提升的方式，為測繪行業(yè)今后的發(fā)展助力。作為數(shù)字成圖2.0版本的智能成圖，強(qiáng)調(diào)基于預(yù)先所設(shè)置程序和數(shù)據(jù)庫，通過自動(dòng)識別既有表達(dá)點(diǎn)所呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)特征的方式，獲得所需圖形。這里要明確一點(diǎn)，雖然該技術(shù)大有取代數(shù)字成圖的趨勢，且應(yīng)用頻率有所增加，但仍存在諸多亟待解決的問題，這主要是因?yàn)樵摷夹g(shù)對數(shù)據(jù)識別系統(tǒng)具有極強(qiáng)的依賴性，如若其所依托系統(tǒng)存在智能化水平低等問題，將有極大概率導(dǎo)致圖形和實(shí)際情況不符，測繪工作所能發(fā)揮效果自然無法達(dá)到預(yù)期。由此可見，要想使該技術(shù)得到更加廣泛的應(yīng)用，當(dāng)務(wù)之急便是對人工智能及相關(guān)技術(shù)進(jìn)行升級與發(fā)展。

1.5攝影測量

該技術(shù)只有依托特定儀器，才能完成攝影與測量任務(wù)，地質(zhì)測繪對精度所提出要求較高，這也給該技術(shù)的應(yīng)用帶來了一定制約。但也正是因?yàn)樵摷夹g(shù)對攝影工具的依賴性較強(qiáng)，才做到了在不靠近被測對象的前提下，對其信息進(jìn)行獲取，不僅工作難度有所降低，其安全性也因此而得到了顯著提高，測量所得結(jié)果更具實(shí)際意義，圖2即為通過攝影測量所獲得地質(zhì)圖。以測量地形地勢和大型礦山為代表的諸多領(lǐng)域，均已對該技術(shù)進(jìn)行了推廣，隨著科技的進(jìn)步，該技術(shù)可借助更加多元的形式，對地形地貌進(jìn)行直觀而具體的展示，所展示內(nèi)容已精確到數(shù)據(jù)和劃線等地質(zhì)元素[3]。

1.6遙感技術(shù)

作為探測新技術(shù)的遙感技術(shù)，強(qiáng)調(diào)以電磁波理論為依托，以發(fā)射電磁波為前提，根據(jù)發(fā)射電磁波對影像進(jìn)行生成。近幾年，該技術(shù)被頻繁應(yīng)用于地質(zhì)測繪，其優(yōu)勢也為更多人所熟知，具體表現(xiàn)為可一次獲取大量所需信息，通常不會被地面條件所影響等。

2.新技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

2.1測繪數(shù)據(jù)更加多元

基于傳統(tǒng)技術(shù)所開展測繪作業(yè)，最終結(jié)果較易被環(huán)境所影響，不僅測量范圍與對象會被制約，測繪人員用來獲取所需資源的渠道也十分有限，這并不利于相關(guān)工作的有序推進(jìn)。隨著新技術(shù)的出現(xiàn)，上述問題得到了解決，測繪人員可憑借新技術(shù)全方位了解外界環(huán)境和被測對象所涉及元素，確保繪圖工作具有更加充足的參考資源。此外，經(jīng)由新技術(shù)所獲得信息，通常可被直接用來進(jìn)行搜索，檢查效率因此而得到顯著提升。對新技術(shù)加以應(yīng)用所帶來積極影響，還體現(xiàn)在豐富測繪信息類型及內(nèi)容方面，這對日后各項(xiàng)工作的順利開展有重大意義。

2.2降低圖形編輯難度

編輯測繪圖形是地質(zhì)測繪的重要環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)的特點(diǎn)可被概括為工作量大及信息繁雜，僅憑借原有技術(shù)，無法保證工作順利完成。引入新技術(shù)可促使編輯圖形的工作朝著數(shù)字化、信息化方向前進(jìn)，在準(zhǔn)確處理信息的基礎(chǔ)上，確保相關(guān)數(shù)據(jù)均可得到準(zhǔn)確且全面地反映。另外，應(yīng)用新技術(shù)給編輯圖形所帶來積極影響，還包括增強(qiáng)編輯過程所具有科學(xué)性，在降低編輯難度的基礎(chǔ)上，賦予測繪圖紙較過去更為理想的時(shí)效性與可靠性。

3.新技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

3.1管線探測

在城市化建設(shè)持續(xù)推進(jìn)的當(dāng)下，各地政府考慮到地上所能使用空間有限，紛紛選擇將地上線路轉(zhuǎn)移至地下，最具代表性的轉(zhuǎn)移線路為光纖和輸電線路。這里要注意一點(diǎn)，雖然地下管廊是未來發(fā)展趨勢，可使線路管理與維護(hù)難度得到降低，地下既有設(shè)施的存在則決定了要想使地下空間得到充分利用，前提是以全局視角為出發(fā)點(diǎn)，對整體優(yōu)化方案進(jìn)行制訂，通過為管線分布所具有科學(xué)性及可行性提供保證的方式，將相互干擾的概率降至最低。這也給測繪人員提出了新的要求，即：以GNSS系統(tǒng)為依托，先向衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)傳輸測繪信息，再以相關(guān)位置信息為依據(jù)，對符合管路分布情況的三維圖紙進(jìn)行獲取。事實(shí)證明，這樣做既能夠使圖紙更具實(shí)效性，還可為空間的充分利用助力。

3.2物化測探采集

物理勘察的主要目的是了解物理環(huán)境，其中，便包括資源地質(zhì)測繪。此類工作所涵蓋內(nèi)容較多，既有常規(guī)的礦區(qū)測量和井探測量，還有針對性較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置與定位測量，要想順利完成上述任務(wù)，測繪人員可選擇借助信息系統(tǒng)，在對地質(zhì)信息進(jìn)行初步獲取的基礎(chǔ)上，通過外部勘探的方式，對相關(guān)信息的準(zhǔn)確性進(jìn)行核實(shí)。此外，如果條件允許，測繪人員還可以利用GNSS系統(tǒng)獲取位置信息，這樣做可使測繪精度最大程度接近理想水平[4]。從提升測繪效率的角度來看，上文所提到智能成圖也有無法被替代的作用，對該技術(shù)進(jìn)行科學(xué)應(yīng)用，可在保證測繪質(zhì)量的前提下，將測繪需要耗費(fèi)的時(shí)間壓縮至最短。

3.3地籍測量

地籍測量是地質(zhì)測繪不可缺少的組成部分，測繪人員可通過地籍測量對地籍圖進(jìn)行繪制，在對權(quán)屬界址點(diǎn)加以明確的基礎(chǔ)上，為管理國土資源等工作的順利開展提供便利?，F(xiàn)階段，地籍測量已基本實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的更新?lián)Q代，隨著大量新技術(shù)的應(yīng)用，測繪人員采集土地信息的密度與精度均有所提高，待采集信息的工作告一段落，測繪人員可通過向測繪系統(tǒng)輸入所采集信息的方式，獲得地籍圖。在地籍測量過程中，遙感等技術(shù)均發(fā)揮著十分重要的作用，對新技術(shù)加以應(yīng)用，既有助于測繪人員快速且準(zhǔn)確的確定界樁位置，又能夠降低測繪人員對土地范圍以及應(yīng)用邊界加以掌握的難度，使動(dòng)態(tài)測量的設(shè)想成為現(xiàn)實(shí)。以礦區(qū)測量為例，要想對分布情況、礦體特征具有系統(tǒng)且準(zhǔn)確的了解，前提是以標(biāo)準(zhǔn)比例尺為依據(jù)，借助定位系統(tǒng)對控制點(diǎn)進(jìn)行布設(shè)，基于以及控制點(diǎn)完成設(shè)置移動(dòng)站的工作，通過測量控制點(diǎn)并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的方式，對礦區(qū)坐標(biāo)圖加以確定。關(guān)于測量礦區(qū)地籍的工作，測繪人員應(yīng)做好面對戈壁或其他特殊地貌的準(zhǔn)備，此類地貌往往不具備對坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)測所依托基準(zhǔn)點(diǎn)，只有綜合應(yīng)用遙感、GNSS系統(tǒng)，才能使數(shù)據(jù)得到高效采集，在此基礎(chǔ)上，基于動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)對坐標(biāo)進(jìn)行單獨(dú)設(shè)立，為后續(xù)工作提供便利。

3.4地?zé)岬刭|(zhì)勘探

地?zé)岬刭|(zhì)勘探強(qiáng)調(diào)對地?zé)豳Y源進(jìn)行調(diào)查，勘探對象以巖石和地下構(gòu)造為主。另外，勘測人員可單獨(dú)進(jìn)行地?zé)峥碧?，即：對地?zé)豳Y源儲量還有分布信息進(jìn)行系統(tǒng)收集。除特殊情況外，這兩項(xiàng)工作均同時(shí)進(jìn)行，由于地?zé)豳Y源豐富的地區(qū)，其地理環(huán)境往往較為復(fù)雜，測繪難度大，換句話說，測繪人員僅憑借原有技術(shù)，既要投入大量精力與時(shí)間，還無法保證獲取信息真實(shí)且準(zhǔn)確，難以做到系統(tǒng)認(rèn)知斷裂走向和地質(zhì)構(gòu)造。要想避免上述問題所造成不利影響，當(dāng)務(wù)之急便是引入以遙感為代表的新技術(shù)，這類遠(yuǎn)程技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是可最大程度減弱地理環(huán)境所帶來影響，二是為測繪安全性與可靠性提供保證，為日后防治地災(zāi)等工作的有序推進(jìn)助力。

4.結(jié)論

在經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的當(dāng)下，人類所掌握的技術(shù)和智能化成果自然不可同日而語，將先進(jìn)技術(shù)和原有測繪技術(shù)相結(jié)合，可使探測速度及準(zhǔn)確度明顯提升。未來，有關(guān)單位應(yīng)將工作重心轉(zhuǎn)向技術(shù)融合領(lǐng)域，真正做到利用現(xiàn)有技術(shù)開展測繪工作，確保測繪質(zhì)量和效益獲得顯著提高，為相關(guān)行業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)：

［1］于思妍.測繪新技術(shù)在測繪工程中應(yīng)用的常見問題及對策[J].黑龍江水利科技,2020,48(12):186-187.

［2］蔡云亮.關(guān)于測繪新技術(shù)在地質(zhì)測繪工程中的應(yīng)用探討[J].中國金屬通報(bào),2020(10):241-242.

［3］孟先.測繪新技術(shù)在測繪工程應(yīng)用中的常見問題及對策[J].工程技術(shù)研究,2020,5(07):111-112.

［4］許武.當(dāng)代測繪新技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用和發(fā)展綜述[J].建筑監(jiān)督檢測與造價(jià),2019,12(06):56-60.

作者:陳明 單位:安徽省核工業(yè)勘查技術(shù)總院