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数字化制图在地质测绘中的应用

2020-03-01乔巍

西部资源 2020年4期
关键词:制图测绘数字化

乔巍

摘要:随着社会经济与科学技术的快速发展,制图技术也不断向自动化、智能化、信息化及数字化方向发展。数字化制图是目前的一种先进制图技术,其在地质测绘中的推广和应用极大程度地降低了地质测绘工作难度并且提高了工作效率,有力推进了地质测绘行业快速发展。为此,本文首先对数字化制图技术进行介绍,随后主要对数字化制图技术在地质测绘中的应用进行了探讨,旨在促进地质测绘水平的提高。

关键词:数字化制图技术;地质测绘;技术;应用;分析

测绘技术应用是地质勘查工作中的一项重要工作,传统地质测绘技术应用中常存在着工作量大、精确度不高及工作效率低等问题,加快推进地质测绘技术发展非常重要。随着社会经济与科学技术的快速发展,信息化、数字化、自动化等技术在社会各领域中得到广泛应用,数字化制图技术在地质测绘中的应用不仅降低了测绘工作的难度和工作量,而且还在极大程度上提高了工作效率及制图的精确性与可靠性。

1.数字化制图技术概述

1.1概念

所谓数字化制图技术,就是依托计算机等高科技设备装置进行数字制图工作的现代化绘图技术。相对于传统制图技术而言,数字化制图技术不仅能够在更大程度上提高制图有效性和精准度,而且在操作和应用方面更为简单、便捷,在地质测绘等工作发挥了重大作用,有力推进了地质测绘技术的发展。数字化制图技术在地质测绘工作中应用的实现,主要是通过计算机系统功能进行制图,在通过将相关信息进行数字化,利用图形和数学坐标系等技术显示测绘结果,这样测绘工作者就能全面而清晰地看到测绘数据信息,发现错误还能及时进行修改,从而保证测绘结果的准确性。

1.2特点

数字化制图技术在地质测绘工作中的应用具有一定的特点。一是具有很大的直观性,数字化制图是依托计算机技术的一项应用技术,通过计算机系统及相关信息技术的应用测绘工作人员能够直观、形象地看到相关数据信息和测绘结果。二是测绘结果更为精确,相对于传统人工计算方式而言,运用计算机等现代先进技术进行各项数据的分析和计算,能够在更大程度上避免人工计算失误及误差,从而从根本上保证数据的精准性。三是大大提升了测绘工作的自动化程度,数字化制图技术在地质测绘中的应用,通过相关软件使许多工作实现了自动化操作,使得地质测绘工作更为容易,测绘工作能够以更快速度完成。

1.3重要性

测绘体系具有较强的综合性与复杂性,而在此领域中一项较为关键的便是数据存储技术。而且随着计算机科技时代的到来,越来越多的先进技术被运用到了地质测绘当中,所以在一定程度上推动了地质测绘技术功能的发展,基于存储与传递信息技术的发展给地质测绘提供了更多的技术保障。在地质测绘中运用数字化制图技术可以自动化处理数据,以便于能够更为科学的管理数据。不仅如此,数字化制图技术能够更好地提升图纸的准确程度,提高测绘工作的可靠性与适用性。在地质测绘中应用数字化制图技术,可以实现定位的精准性,大大超出了仿真技术能力的范围。在运用仿真技术过程中,要求采用GIS技术。但是运用数字制图技术则能够独立准确定位地理位置,并且运用单位图将各种信息准确的进行处理,充分发挥出该项技术的重要作用,有利于地质测绘工作质量的大幅提升。

2.数字化制图技术在地质测绘中的应用要点

2.1设置信息测量采集点

在开展测绘工作过程中,可以利用信息采集点来全面呈现出地质结构,以确保工作能够更为科学、规范的进行。在设置信息测量采集点时,具体可由以下几方面着手:第一,在实施地质测绘时,要求对工程的三维坐标数据进行全面的分析,并建立起与三维坐标相关的立面图、平面图等各类图像。第二,在测量地质结构存在的差异情况下,要求分别分析对应的坐标数据,以确保地质测绘数据的准确性。

2.2数据处理

地质测绘工作涉及的数据信息量巨大,数据处理是传统测绘方式中的一项难度较大的工作。数据处理进度及质量不仅影响到后续工作的开展,而且直接影响到测绘结果的准确性和可靠性,因此提高测绘数据处理的效率及质量非常重要。数字化制图技术在地质测绘中的应用,配合其他技术的应用,将测绘到的相关数据录入计算机系统后,就可以实现对点、线、面图元数据的矢量化加工处理,大大提高了测绘数据处理的速度和准确度。

2.3数据存储

在进行地质测绘工作中能够应用ArcGIS平台,利用关系型数据库的方式来管理地质测绘的有关信息,在ArcGIS中的产品为ArcSDE,现已把ArcSDE在原有的ArcGIS产品线中整合入了ArcGISServer。空间数据库主要是由ArcSDE和后端数据库服务器构成。在多种关系型数据库管理系统中,ArcSDE是一个位于关系型数据库与ArcGIS其他软件产品间的数据服务器,其主要是负责对地理信息进行管理的高级空间数据服务器。其是由geodatabase(空间数据库)应用程序操纵geodatabase的一个通道,同时可以在关系库中让geodatabase精准表达。

2.4图形加工处理和输入

图形处理也是地质测绘工作的一项环节,主要在对图形进行矢量化处理的基础上利用制图软件完成图形的编辑,形成一个汇总图库。随着计算机、信息技术等應用技术的快速发展,目前数据化制图软件的功能已非常完善和强大,完全实现了对各种图形的快速自如编辑和调整。数字化图形处理中也会不可避免地存在一些误差,这主要是由于在数据采集和录入中存在差错造成的,这些差错的存在最终会导致图形比例等存在一定误差,从而影响图形加工处理的精确度。图形加工完成后就是输出环节,地质测绘中的图形输出主要包括图形和相关数据输出,具体就是把编辑好的电子化图纸通过计算机等现代化设备传送至需要的设备中,并以实物图纸的形式展现出来。

2.5 GIS平台设计

在整体管理系统中,一个重要的基础就是能够有效地管理、显示、操作、更新、建模、分析以及维护基础地理数据、地理单元网格数据、遥感影像数据、灾情疫情数据以及图层单元数据等地理空间数据。地理信息系统主要是利用GIS平台软件,与地质测绘实际工作需求相结合来定制研发所得。利用现代化的GIS技术,可以形象、直观地将图层单元以及地质测绘信息显示在电子地图上。

2.6建立数字化模型

在地质测绘中GIS技术发挥了非常重要的作用,其能够将各类空间数据采集下来,同时能够自由输入数据至计算机系统当中,利用计算机来管理输入的数据,进而构成地质测绘模型,为技术人员对地质勘查过程中遇到的突发问题进行有效的解决提供便利。在具体应用环节中通常采取的是GIS的表面模型法,运用此方法来搜集与模型建设相关的全部信息,如点的特征、属性以及坐标等,最终在管理系统中应用数字化制图技术将地表模型建立起来。通常可以采用连线形成网状面的方式将地质资源的实际分布以及地质情况具体、高效的反映出来。结合GIS建立模型过程能够发现,想要建设数字化模型,便需要全面收集原始资料以及数据,同时需要确保原始资料以及信息的完整与真实,以确保地质勘查的需求得到满足。

2.7数字化制图技术方法应用

数字化制图技术在地质测绘中的应用有着显著优势,但是其优势的体现在很大程度上受应用输入形式的限制,如果输入方式不恰当,那么数字化制图技术的作用和优势就难以发挥。对于数字化制图技术输入方式,主要有以下几种:(1)智能化矢量扫描输入。不管是理论层面还是实践层面,该种方法都体现出很大的可靠性,而其可靠性主要体现在对误差的控制方面。该输入方式通过利用计算机技术可以将所得数据与原始数据进行对比,然后根据两者间误差实现高层次校正,从而提高数据准确性和精确性。这种方式有效弥补了传统地质测绘技术不足,在促进地质测绘技术发展方面具有重要意义。(2)数字化仪输入方式。这种输入方式通过人工辅助操作,能够以移动游标的方式进行数据跟踪,并将数字信息转化为有效的图形信息,因此其最大的优点就是能够保障采集阶段数据的准确性和有效性。(3)人工跟踪矢量化输入法。该方法在图形编辑系统中运用鼠标追踪形式通过人工操作方式将栅格图像有效转化为矢量数据,同时通过对存在误差进行编辑和纠正而达到高效绘图的目的。相对于其他输入方式而言,人工跟踪矢量化输入法具有获得数据准确度高、操作简单便捷等特点,因此是目前在地质测绘工作中应用最为广泛的一种方法。其实不同输入方法各有优缺点,在实际应用中应结合工作情况及要求,科学合理、综合运用各种方法,以在最大程度上提高地质测绘工作效率和质量。

3.数字化制图技术在地质测绘中的具体应用

3.1在土地地形测量中的应用

土地和地形测量是地质测量的具体工作,如果测量经费有限,且测量单位时间较紧,这种情况下数字测量技术就可充分发挥优势。在原有土地地形基础上,运用数字测图技术开展测量工作,通过利用计算机、数字化软件及数字化仪器等先进设备,可以在短时间内获得数字化数据,从而保证土地测量工作高效开展。在实际测量工作中,测量人员通常使用扫描矢量化方法与手持跟踪数字化方法开展土地测量工作,但两种方法都可能存在一定数据误差,这种情况下可通过数字测量手段来提高土地测量工作效率。另外,通过对地形图进行数据化处理,在完成数字测图工作后再选取土地中突出坐标点进行测量,将得出的数据与数字测图内容进行对比,根据误差情况对数据进行修补或调整,这样可有效提高数字测图精确度,并快速完成土地测量任务。

3.2利用全站仪进行碎部点测量

碎部点测量是地质测绘工作中的难点,在运用全站仪进行测量时常存在人为因素而導致准备起始方向出现偏差的情况,这不仅影响碎部点坐标的准确性,也影响后期成图准确性。另外,在具体地质测绘工作中,全站仪记录的点号与绘图人员所绘制的点号间也经常存在偏差,而对于偏差的检查与更新是需要一定时间的,这样就会影响测绘整体进度。因此,为提高全站仪测量准确性和效率,在具体测绘时应对全站仪进行对中和整平处理,输入坐标后利用全站仪测量后视点坐标,然后再通过后视点坐标测量值与输入值的对比来检验点位的正确性。通过对照准备起始方向与视线内明显目标进行确定,在记录好方位角数据的基础上每隔一段时间对方位角读书进行反复测量,就可以掌握全站仪偏差情况,从而保证全站仪方向的准确性。

3.3数字摄影技术

随着数字化地质测绘技术的快速发展,数字摄影技术也得到广泛而重要应用。数字摄影技术在实际地质测绘工作应用中,主要是通过利用空中数字摄影机开展地质测绘区拍摄,并使用专业土地测量软件建立起地面数字测量数据模型,这样就可以快速得到相关数字测图内容。测绘人员运用数字摄影技术完成数据采集后,就可以在室内完成后续测绘相关工作,不受天气气候影响,有效提高了测绘工作效率和质量。另外,通过利用数字摄影技术,可以快速将土地地形地貌特征转化为图形信息,不仅精确度高,而且测量成本也较低,因此在大面积等测量工程中有突出应用优势。随着科学技术的快速发展,数字摄影技术也将得到进一步的推广应用,以更加充分地发挥优势推动地质测量测绘工作快速发展。

4.在地质测绘工作中应用数字化制图技术所需注意事项

虽然数字化制图技术具有非常强大的功能,但是对于技术有着较高的要求,同时对于使用条件要求也较为严苛。数字化制图要求必须使用准确、可靠以及真实的原始数据,并且通过处理原始数据获得一个系统的数字模型。不仅如此,数字化制图技术通常需采取表面模型法来构建模型,所以务必要采取点测绘法来采集数据,当点测绘数据完整后便可建设地表模型。在此模型中,两点成线,两线确定一个面,点、线、面逐步递进,从而完整的呈现出地质表面。

5.结论

总而言之,在地质测绘中,数字化制图技术有着其他测绘技术所不具备的优势,其不但能够大大提升测绘效率,确保测绘工作的需求得到满足,并且还能有效确保其数据的准确性,具有非常广阔的发展前景。因此有关工作人员应当掌握数字化制图技术在地质测绘中的应用要点,同时还需注意其应用的相关事项,并且在具体实践过程中积极提升自身的知识储备,熟练掌握数字化制图技术,切实将该项技术的作用充分发挥出来,进而更好地推动我国地质测绘工作的健康、长久的发展。

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