数字化制图技术在地质测绘中的应用分析

郑 磊

（江苏煤炭地质勘探四队，江苏 南京 210000）

地质测绘涉及各种形式的土地地质、土地现状、地理特点等内容，数据繁复、工作难度大，如果不借助先进的技术，很难准确快速地完成土地测量工作，更不用说保证土地测量工作的精准性和高效性。随着大数据信息时代的到来，数字化、自动化、信息化的数字化制图技术通过运用不同地形测量软件和基础应用软件对地形实施测绘，实现数字化地形图测绘管理和全程服务数字化，可以精准地测算出土地测量中的各种数据，并快速成图，能够有效提高地形图测绘水平和生产效率，也大力提升了地质勘探工作效率和工作质量[1-2]。

1 数字化制图技术的主要原理和特点

1.1 主要原理

数字化制图技术是一种计算机系统支持下的智能化制图技术，打破了传统地图信息传送介质的模式。数字化制图技术以数字形式存储数据，利用计算机技术配合现有制图理论，将遥感（RS）、全球定位系统（GPS）、数字摄影测量系统（DPS）、地理信息系统（GIS）等有机结合，并通过计算机数据库进行多种处理，最终形成电子地图。数字化制图技术不受地形图分幅、时间地域和使用者的限制，以数据为基础，采取数字化的方式呈现有关信息，并运用数字坐标系以及图形等技术将实际结果呈现出来，在计算机系统功能下制图。通过高精准的数据处理，相关工作人员能够直观、详细、清楚地查看相应的信息数据，并在第一时间发现错误、实施修正。这不仅极大地提升了制图的准确性与合理性，还提高了运用与操作的便捷程度，让地质测绘工作质量与效率得到了质的提升[3]。

1.2 特点

数字化制图技术相对于传统制图技术，具有明显的优势特点：（1）极高的直观性。相对于传统地图直接印制在各种纸质媒体或者其他介质上，数字化制图技术通过计算机系统和其他信息自动化技术，将各种数据信息和测绘结果通过三维、四维立体成像系统呈现，让测绘人员更直观、形象地看到测绘结果和效果。（2）更高的精准性。与传统人工计算方式容易出现数据失误、偏差相比，数字化制图技术通过计算机先进技术分析和计算各种测绘数据，大幅提升了数据的准确性。（3）提高了自动化水准。数字化制图技术能够利用不同软件自动操控测绘工作的诸多环节，对数据进行自动化统计分析并绘图，极大地提高了测绘工作的效率和质量。（4）方便管理和存储。数字化图形通常以数字的方式存储在计算机内，占据的空间较小，且在保存纸质产品过程中不会出现发霉、变形等问题。加上能够复制与备份数字图形，所以在保存上具有较大的安全性。（5）方便使用。因为数字化测图成果大部分都是采取分层存放的方式，所以不会受到图面负载量的影响，且方便后续对成果的加工与使用。

2 数字化制图技术的步骤

（1）数据处理。与以往的地质测绘方式相同，数字化制图的第一步便是采集数据，并将其输入计算机内开展矢量化处理，主要包括线图元数据、面图元数据以及点图元数据的处理。该步骤是否高效与准确，将会直接影响后期工作的开展以及勘探工作效率，所以必须予以充分重视。（2）图形编辑与处理。工作人员按照规范要求，利用制图软件将矢量化的数据编辑为图形，让其形成图库。通常情况下，图形编辑内容主要是点、线、面与有关土层等要素。首先，在编辑子图库与点、线图元符号时，需要全面考量具体编图要求，可以采用系统服务库内的子系统获取矢量字库、图库以及填充图案，并存储于系统库内，以便于制图编辑人员查询与使用。其次，在图形编辑过程中，可以使用图形编辑子系统装饰和调整图形，同时能够自动校正拓扑关系。最后，校正误差。一般图形数据的误差包括源头、处理和运用过程中的误差，而搜集与输入数据过程中产生的误差是主要误差，而且采集点分布密度、比例尺的更改以及纸张的走形等都有可能造成误差，所以必须做好相关校正工作。（3）图形输出。数字化制图输出主要有文件输出以及图形输出两种类型。在进行文件输出时，主要是将获取的信息数据转化为系统的工程文件，主要采用栅格实施处理，随后根据特定格式在打印机中输出成品地形图。在输出图形时，由传输软件绘制结果至特定输出设备内，并由其生成实物图纸。在此过程中，需要改变转换后的数据文件格式，保证其能够被图形输出设备识别。

3 数字化制图的主要方法

数字化制图技术通过对空间表面信息的概括、分析和比较，特别是对空间坐标、图画、性能、关系等要素进行综合分析，处理相关地理信息，及时保存相关文件资料，确保数字化制图工作顺利完成。因此，数字化制图的主要优势需要应用输入形式，如若没能采取正确的输入方式，便会对数字化制图技术效用的发挥形成制约，导致其优势无法展现。现阶段，数字化制图技术主要包括以下3个方面。

3.1 数字化仪输入法

数字化仪输入法主要通过人工辅助操作，将底图数字数据信息转化为有效的图形数据，以移动游标的方式对相关数据信息进行动态跟踪，能够保障采集阶段数据的准确性和有效性。但由于人工操作速度较慢，且设备需要投入大量资金，该方法已被淘汰。

3.2 智能扫描矢量化输入法

智能扫描矢量化输入法主要采取矢量数据的方式呈现一般图形数据，通过比较初始数据以及实际获得数据，对矢量数据进行编辑、分析与调整，以确保数据的可靠性与稳定性。即便该方法能够弥补以往测绘技术的缺陷，但由于数据量比较大，智能扫描矢量化输入法对图像要素识别模块工作的要求较高，后期编辑工作具有高度挑战性[4-5]。

3.3 人工跟踪矢量化输入法

人工跟踪矢量化输入法以人工操作的方式在编辑系统中通过鼠标跟踪将栅格图像转化成矢量数据，同时能够编辑并纠正出现的误差，实现了人工方法和图像编辑方法的有效结合，使图像编辑系统具备较强的编辑功能，大大提高了绘图效率。该方法具有操作便捷、数据精准的优点，具有良好的实用性及应用效益，满足地质测绘制图工作的诸多要求，成为地质测绘工作中应用最为广泛的一种方法。不过值得一提的是，因为通常采取一次性布网的方式来进行，所以会在很大程度上影响后期审核工作的进行，如若在工作环节产生主抓力度不足的问题，就会影响后续测绘工作的进度，甚至还会与后期操作规程不相符，所以在使用该方法时必须要认真对待。

4 数字制图技术在地质测绘中的具体应用

4.1 数字测图进行土地地形测量

土地地形测量如果遇到时间紧、经费紧张的情况，可以充分利用数字测图技术。在原有土地地形基础上，使用计算机、数字化测量软件、数字化仪器等先进设备开展工作，以快速获得数字化数据。操作人员在测量土地时可以采取手扶跟踪数字化方法以及扫描矢量化方法，即便该类方法所得结果可能会产生偏差，不过能够利用数字测图的方式提升其准确度。不仅如此，采取数字化方式处理原有地形图，随后选择在土地内较为显眼的坐标点实施测量，继而比较数据自测内容以及实际所得数据，对出现的误差数据进行修补或调整，提高数字测图的精准度，确保土地地形测量工作任务顺利完成。

4.2 利用全站仪进行碎部点测量

在地质测绘工程中，有一项难点在于碎部点测量。如若采用全站仪实时测量，可能会因为人员操作不当等导致起始方向产生误差，降低具体坐标的准确性；也有可能因工作人员数据录入出错而影响后期成图的质量。在具体测绘环节，大部分情况下，工作人员绘制所得的点号和全站仪记录点号会出现偏差，这就要求相关工作人员仔细检查相关偏差，否则测绘的整体进度就会受到影响。因此，必须在具体测绘中对全站仪进行对中和整平处理，录入坐标后，可采用全站仪对后视点坐标实施测量，并对其测量素质以及输入值进行对比，判断其点位是否准确。通过对照准备起始方向与确定视线内明显目标，并对方位角数据进行记录，每隔一段时间再次对方位角读数进行测量，并对全站仪方向是否发生偏移进行检验[6]。

4.3 数字摄影技术

数字摄影技术是利用空中的数字摄影机对土地测量地区进行拍摄，通过专业的土地测量软件将各种土地测量数据建成模型，获得相应的数字测图内容。数字摄影技术将传统的室外土地测量工作转移至室内就可以完成，并且不受季节、气候等外在因素的影响，能够快速将土地地貌特征等在计算机上成图，在测量大面积地区特别是城市土地时，更能保证土地测量工作不会对城市其他发展造成影响。因此，数字摄影测量不仅能够在土地测量数据的精准度上占有绝对优势，而且测量成本较低、工作效率较高，能够提高土地测量的工作质量。因此，当前应不断推广数字摄影技术，特别是在城镇土地测量工作中，更应充分发挥其技术优势，促进地质测绘工作的良性发展。

5 结语

虽然数字化制图技术具有显著优势，但也受到严苛的使用条件限制，因此，数字化制图技术在应用中必须采取点测绘法采集数据，必须使用准确、可靠和真实的原始数据获取系统的数字模型，根据两点成线、两线确定一个面的原理，点、线、面逐步递进，才能完整地呈现地质表面。因此，相关工作人员必须熟练掌握数字化制图技术应用要点，注意规避数字化制图技术应用的注意事项，科学合理地结合地质测绘工作的实际情况，采用适当的技术方式方法，不断提高地质测绘工作效率和工作质量，使数字化制图技术得到更广泛的使用，最终促进我国地质测绘工作的健康发展。