地质工程测绘中测绘地理信息技术运用分析

1 测绘地理信息技术

1.1 三维激光扫描技术

三维激光扫描技术通过激光发射和接收机制确定物体的空间位置，该技术利用激光测距仪发射激光束，激光束遇到物体表面后反射回来，由设备接收。通过测量激光往返的时间或相位变化，可以计算物体表面点的三维坐标。三维激光扫描系统通常包括激光扫描仪、CCD 相机、数据处理软件和其他辅助设备。

1.2 全球定位系统（GPS）

GPS 是一种基于卫星导航的定位系统，通过接收多颗卫星发射的信号，实现对地面物体的高精度定位。在地质工程测绘中，GPS 能够快速、准确地确定测量点的三维坐标，不受通视条件限制，大大提高了测量效率。例如，在山区等地形复杂区域，传统测量方法难以实施，而GPS 可轻松完成控制点的测量工作。其定位精度可达厘米级甚至更高，为地质工程提供了可靠的坐标基准。

1.3 遥感技术（RS）

RS 是通过远距离收集和分析目标地物辐射或反射的电磁波信息，从而获取地表的特征和变化。遥感技术利用卫星或飞机搭载的传感器，可获取高分辨率的图像数据，能穿透云层和地表植被，揭示地表下隐藏的地质构造。

1.4 地理信息系统（GIS）

GIS 是一种用于存储、管理、分析和显示地理空间数据的计算机系统。它能够将地质工程中的各种数据，如地形数据、地质构造数据、矿产资源数据等进行整合，通过强大的空间分析功能，为地质工程决策提供支持。比如，利用GIS 的叠加分析功能，可以将不同时期的地质数据进行对比，分析地质变化情况；通过网络分析功能，可优化地质工程中的线路规划。

1.5 技术融合

测绘地理信息技术能够获取地理实体和物联感知数据等信息资源，包括水系、交通、建筑物等基础地理实体，以及基本信息、空间属性、时间属性和可视化形式。同时，测绘地理信息模型为智慧城市的运转信息，如人口、消费、交通等，提供了精准的时空标签，为智慧城市建设提供了多维度、立体的信息支持。倾斜摄影技术虽能提供多角度的图像数据，但在遮挡区域可能会出现数据缺失问题，导致三维模型不完整。为解决该问题，可结合地面激光扫描技术获取高密度和高精度的点云数据，构建实景三维模型。BIM 技术可以模拟环境，与 GIS 三维模型的宏观表现形成互补，形成全生命周期的动态管理。BIM 和GIS 模型的融合，能够实现全方位空间信息展现，确保信息的完整性和连续性。技术融合不仅提高了模型的精度和实用性，也可为城市规划、建筑设计和管理提供支持。

2 地质工程测绘中测绘地理信息技术运用

2.1 地质图绘制与输出

基于 GIS 平台，利用其丰富的地图绘制工具和符号库，根据地质填图规范和要求，绘制出各种比例尺的地质图，如区域地质图、矿产地质图、工程地质图等。GIS可实现地质图的分层绘制和管理，不同地质要素（地层、构造、矿体等）可分别绘制在不同图层上，方便对地质图进行编辑、查询和分析。同时，通过设置不同的地图参数和符号样式，使地质图的表达更加清晰、直观，突出重点地质信息。绘制完成的地质图可通过GIS 系统直接输出为各种格式的电子文件，也可打印成纸质地图，满足不同用户的需求。例如，在某矿区的矿产地质图绘制中，利用GIS 绘制的地图清晰展示了矿体的分布范围、产状以及与周边地层、构造的关系，为矿山的开采设计提供了重要的地质依据。

2.2 激光点云数据生成

在激光点云数据的生成过程中，采用地面移动测量技术捕获包括原始点云、全球导航卫星系统（GNSS）数据、惯性导航系统（INS）数据以及数字移动图像（DMI）数据在内的多种地面数据。结合 INS 和 DMI 数据，计算出精确的位姿信息。位姿数据与原始点云数据通过时间同步的方式进行匹配，以确保生成的点云数据具有准确的绝对位置信息。此外，原始图像资料经过格式转换和处理后，与姿态数据相整合，生成有地理坐标的图像数据，提高数据的准确性，同时为数据分析和应用提供便利。

2.3 地质填图

地质填图是地质工程测绘的基础工作之一。传统的地质填图主要依靠人工实地观测，效率低且准确性受人为因素影响较大。测绘地理信息技术的应用改变了这一现状。利用遥感影像进行地质解译，能够快速识别地层、构造等地质信息，为野外实地填图提供宏观指导。结合 GPS 技术，可准确确定地质观测点的位置，提高填图精度。例如，在某大型地质填图项目中，通过运用 RS 和 GPS技术，将填图效率提高了数倍，同时保证了填图质量。

2.4 地质灾害监测

地质灾害如滑坡、泥石流等严重威胁着地质工程的安全。测绘地理信息技术在地质灾害监测中发挥着重要作用。通过 GPS 监测点的布置，可以实时监测山体的位移变化情况；利用InSAR（合成孔径雷达干涉测量）技术，能够大面积、高精度地监测地表形变，及时发现潜在的地质灾害隐患。GIS 则可对监测数据进行整合分析，建立地质灾害预警模型，为灾害防治提供决策支持。

2.5 工程测量

在地质工程的建设过程中，工程测量是确保工程质量的关键环节。测绘地理信息技术在工程测量中的应用涵盖了控制测量、地形测量、施工测量等多个方面。GPS 可用于建立高精度的工程控制网，为后续测量工作提供基准；全站仪与 GIS 相结合，能够快速、准确地完成地形测量和施工放样工作。例如，在某大型水利工程建设中，采用全站仪配合 GIS 软件进行施工测量，实现了对工程进度和质量的有效把控。

3 测绘地理信息技术的发展趋势

3.1 智能化

随着人工智能技术的不断发展，测绘地理信息技术将朝着智能化方向发展。例如，智能测绘设备能够根据测量环境自动调整参数，实现智能化测量。

3.2 一体化

未来，GPS、GIS、RS 等技术将进一步融合，形成一体化的测绘地理信息技术体系。这种一体化体系能够实现数据的无缝集成和协同处理，为地质工程提供更加全面、准确的信息服务。

3.3 大数据应用

地质工程测绘会产生海量的数据，如何有效管理和利用这些数据成为关键。借助大数据技术，能够对地质数据进行深度挖掘和分析，发现潜在的地质规律，为地质工程决策提供更具前瞻性的支持。

结语

测绘地理信息技术在地质工程测绘中具有广泛的应用前景和重要的应用价值。GPS、RS 和 GIS 等技术的综合应用，能够提高地质工程测绘的效率和精度，为地质工程提供更全面、准确的地理空间信息，有助于地质工程的规划、设计和施工，降低工程风险。随着测绘地理信息技术的不断发展，如无人机遥感技术、三维激光扫描技术等新技术的不断涌现，未来地质工程测绘将更加智能化、自动化和数字化，为地质工程领域的发展提供更强大的技术支持。

参考文献：

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