数字化测绘技术在地质勘查中的应用探讨

数字化测绘技术在地质勘查中的应用探讨

郭玉婷

齐齐哈尔矿产勘查开发总院黑龙江省齐齐哈尔市161000

摘要：采用数字化测绘技术进行地质勘查工作，具有工作效率高，劳动强度低，人力、物力、财力资源消耗少，成图美观、成图精度高、数据量丰富、易于修改等优点，且存储形式为计算机存储的矢量图，便于利用、管理、共享。

关键词：数字化测绘技术；地质勘查；应用

一、数字化测绘技术

就数字化测绘技术而言，有以下特点：

（1）自动化程度高

数字测图是经过计算机软件自动处理（自动计算、自动识别、自动连接、自动调用图式符号等），自动绘出精确、规范、美观的数字地形图。另外，数字测图出错的概率小，能自动提取坐标、距离、方位和面积等。

（2）测图精度高

采用数字测图技术在距离300m以内时测定地物点误差约为±2mm，测定地形点高差约为±18mm。测量数据作为电子数据格式可以自动传输、记录、存储、处理和成图，在全过程中原始数据的精度毫无损失，不存在传统测图中的视距误差、方向误差、展点误差，很好地反映了外业测量的高精度，获得高精度（与仪器测量同精度）的测量成果。

（3）图形编辑方便

数字化测图的成果是分层存放，不受图面负载量的限制，从而便于成果的加工利用，采用地面数字测图能克服大比例尺白纸测图连续更新实地房屋的改建扩建、变更地籍或房产时，只须输入有关的信息，经过数据处理就能方便地做到更新和修改，可以始终保持图面整体的可靠性和现时性。

（4）GIS建库的重要信息源

随着地理信息系统（GIS）的发展，数字测图日益成为GIS重要的数据来源，许多数字测图的后期工程都要求建立GIS数据库。虽然目前对数字测图系统所提供的电子数据与GIS数据之间的无缝接轨尚没有完美的解决方案，仍需我们对数字化测绘理念作更深入的研究与开发。但是有一点是不容置疑的，就是在城市规划、国土地籍测量的大比例尺空间数据获取方面，数字化测绘技术进行野外实地测量的地位依旧是不可动摇的，仍旧是建立专业数据库和基础地理信息系统，GIS的重要数据源。

二、数字化测绘的具体方法

1、摄影测量

摄影测量主要是经过对被摄的物体的相片进行研究与分析，对被摄物体的大小、形状、空间位置与性质等等进行确定的一门技术，其属于测绘科学的一个主要分支。根据获取相片方法不同与摄影距离远近可以分成航空摄影测量、遥感摄影测量、水下摄影测量、地面摄影测量、显微摄影测量与近景摄影测量。

2、地理信息系统技术

地理信息系统是现代信息科学延伸的一部分，其在现代信息社会中发挥着非常重要的作用。地理信息系统技术主要运用了测绘遥感科学和技术、计算机科学技术、环境科学和技术、空间科学信息和技术以及管理科学和技术。因为地理信息系统技术使用了很多的科学技术，其优势不仅表现在能够对地理数据进行采集、管理、分析、存储、三维显示与成果输出，还能进行空间提示、预测预报、辅助决策等等，具有很多强大的功能。在未来相当长的一段时间中，地理信息系统会朝着数据标准化、数据多维化、平台网络化、系统集成化、应用社会化与系统智能化的方向发展。

3、遥感技术

就目前而言，遥感技术系统主要是由地面接收与预处理系统、空间信息的采集系统、信息分析与应用系统、地面实况的调查系统这四个部分组成。遥感技术的出现能够提高人们对于生存环境的认识能力，相对于传统的野外测量而言，其获取的数据更为精确，并且观测范围更为广泛，对于动态或静态的物体都能实现瞬间成像，拓宽了人眼观察的光谱范围。我国航空航天影像信息获取手段正在朝着多时相、多平台、高分辨率、多传感器、快速机动与高光谱等等方向发展，高分辨率卫星遥感影像将成为地理空间信息获取与更新的主要数据源。

三、数字测绘技术在地质勘查中的运用

由于外界工作环境的原因，每个测绘工作者都希望在外业能够“简装上阵”且高效率地完成任务，这就是数字化测绘技术解决的问题，它改变了过去地质工程测量中仪器多、用人多的落后作业方式，使野外地质工程测量的各级控制网的成果精度、地形图的成图精度以及整个工程的工期都优于其他常规方法，也使得地质勘查成果质量得到进一步提高。载波相位差分技术（RTK技术）的出现又给数字化测绘技术提供了新的发展机遇。RTK技术在工程测量中的应用及普及，是测绘科技发展的重大突破。在RTK模式下，流动站接受GPS卫星数据及基准站数据，组成相位差分观测值，进行实时处理，能够实时提供高精度的定位点三维坐标结果。由于RTK定位精度高，方便灵活，测程不受限制，不受通视条件影响等优点，在数字化测绘中应用RTK作业模式进行数据采集，大大加快了外业工作速度，又能提供可靠的测绘成果，成为数字测图新的里程碑。

1、数字化测绘工作方法

控制测量部分，D、E级平面控制网均采用GPS静态相对定位测量布网，根据矿区视野开阔程度，通视良好的情况进行GPS的布设及选点埋石。D级GPS网布设为点连式、边连式相结合的GPS网，每个点至少有4条基线与其相连。D级GPS点平均边长1.5km。E级GPS点的布设在D级CPS的基础上采用边连式的方法进行布设，网形大多由三角形单点连接，少部分三角形边连接。GPS控制点在测区内分布较均匀，网形合理，强度较高。

(1)静态观测：数据采集利用南方四台S86多频接收机进行。静态平面精度2.5mm+1ppm，静态高程精度5mm+1ppm。观测时段D级>～60min，E级>～45min，数据采集间隔10s，同步接收卫星频数最少为5颗，绝大部分为7-8颗，卫星高度角大于15°，接收机与卫星的图形强度良好。

(2)数据处理：GPS外业数据处理和基线向量采用GPS接收机随机商用软件在笔记本电脑上采用独立基线平差方法进行。GPS网先在WGS-84坐标系中进行三维无约束平差，其目的在于检核GPS网的内部符合精度，亦即处理由于多余观测而引起的网内不符值问题，然后在基准点已知点的约束下进行二维约束平差，最后提供各点在高斯平面上，精度均符合测量规范要求。数字化测图的工作方法：由于测区的D、E级GPS点的密度能够满足地形图的测绘要求，因此本次测图直接在D、E级GPS点上进行。

(3)RTK外业测量：首先进行控制点校核，符合精度要求。然后进行碎部测量，RTK平面精度1cm+1ppm，RTK高程精度2cm+1ppm。外业采集采用固定高度对中杆对中、整平，观测历元大于5个，连续采集一组数据超过50点，重新进行初始化，检测重合点，检核点坐标高程较差最大为0.1m，满足规范要求，并实地绘制草图。数据采集工作完成后，将GPS手簿内数据传入计算机，在南方CASS9.1绘图软件下，参照实地绘制的草图，进行图形编辑，生成dwg格式图形文件。

2、常规测图方法和数字化测图的精度比较

野外大比例尺数字化测图的全过程几乎都是用解析法进行的。虽然最后成果仍表现为图解的线划图，但与传统的全站仪测图相比，有着本质的差别。数字化测图不仅在效率上有很大提高，而且大大减轻了野外的劳动强度，更为突出的是地形图数学精度的提高。

结束语

数字化测绘技术的探讨，可使作业人员少走弯路、降低出错率。数字化测绘技术的提高，可为提供数字产品奠定基础，并提高了职工的技术素质。随着数字工程的深入发展，GIS技术的不断成熟、GPS技术在各行各业的广泛应用，大力开展数字化测绘技术是地质测绘单位科技创新的任务和方向、也是提高地质测绘单位自身实力和经济效益的重要手段。

参考文献:

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