测绘工程中新型数字化测绘技术运用研究

摘要：随着城市化进程加速，传统测绘方法已无法满足高效率和高精度需求，为解决这一问题，本文以新型数字化测绘技术为例，对其在测绘工程中的应用进行分析研究，通过对数字化测绘技术优势的阐述，可看出数字化测绘技术应用能够提高数据收集效率和精度，加快数据处理分析速度，之后对具体技术应用进行概括总结，包括高分辨率卫星影像、多波束和单波束声呐技术、移动激光扫描以及地下三维扫描技术等应用，以进一步提高数字化测绘技术的实际应用价值。

关键词：测绘工程；新型数字化；测绘技术

引言：在当今快速发展的科技时代，测绘工程作为基础信息产业的重要组成部分，正经历着前所未有变革，且新型数字化测绘技术的出现，正在彻底改变传统测绘方法，提供更高效率、更高精度的数据获取与处理能力，通过各种新型技术的应用，不仅极大提高了测绘工作的自动化和智能化水平，也为城市规划、环境监测、灾害管理等多个领域带来革命性进步，最终使测绘行业迈向一个全新的高效、精准的时代。

1. 新型数字化测绘技术应用优势

1.1提高数据收集精度和效率

数字化测绘技术应用这一变革对测绘行业产生深远影响，首先测绘人员使用高精度设备，能够生成更为精确的地图和模型，减少传统测量中常见的误差，保证数据质量的同时，也增强最终成果可靠性，其次数字化工具加速了数据处理流程，从数据捕捉到最终输出的时间大幅缩短，使项目能够迅速推进，提高工作效率，并且高效数据收集方法可支持大规模数据处理，应对复杂或广域的测绘需求，满足日益增长的市场需求，因此数字化测绘技术在提高数据收集的精度和效率方面，带来了质的飞跃，极大推动测绘行业的发展[1]。

1.2加快数据处理和分析速度

在测绘工程中，采用新型数字化技术可极大加快数据处理和分析的速度，此优势首先显现在数据收集后的即时处理能力上，使得工程师可以迅速从大量复杂数据中提取有价值的信息，并进行初步分析，这种快速反馈机制对于项目管理至关重要，因为它允许项目团队及时调整和优化施工计划，其次高速数据处理也支持多维数据集成，如将图像、位置和时间数据融合，进而提供更全面的洞察力，为决策提供坚实的数据基础，最终这种加速的数据处理不仅提升了项目效率，还增强了项目的准确性和可靠性。

2. 测绘工程中新型数字化测绘具体技术运用

2.1高分辨率卫星影像

在现代测绘工程中，高分辨率卫星影像技术可起到核心作用，该技术可利用装载在卫星上的先进相机和传感器捕获地表的详细图像，其图像能够展示出比传统影像更为精细细节，这些高分辨率的图像通常具有空间分辨率达到0.3至1米，使得可以清晰识别地面上的车辆、建筑物甚至行人。一般高分辨率卫星影像获取主要采用多种数据采集与处理技术，首先同步轨道或者极轨卫星使用多光谱或者全色传感器在预定的轨道上按照设定的时间间隔自动扫描地球表面，收集不同波段的图像数据，这些数据随后可利用卫星通信系统实时传回地面站，在地面站原始卫星数据经过初步处理，包括几何校正和辐射校正，以消除由于卫星角度变化、地球曲率及大气干扰等因素带来的误差[2]。

并且处理后图像数据质量评估是一个关键步骤，可计算每个像素的信噪比及其清晰度，确保所提供的数据可靠性和适用性，信噪比通常要求高于50 dB，保证图像质量满足专业级应用的标准，之后专业软件工具被用于进一步增强图像，如对比度调整和锐化处理，使得图像更加适用于精确测绘。此外为满足特定的项目需求，高分辨率卫星影像还可以与其他地理信息系统（GIS）数据集成，进行深入的空间分析，例如在城市规划中，通过整合卫星影像与城市基础设施数据，可以有效地进行土地利用分类、规划新的交通路线或优化现有设施布局。

2.2多波束和单波束声纳技术

多波束和单波束声纳技术是海洋测绘中常用的方法，主要用于获取水体底部的精确地形数据，主要利用发射声波并接收其反射信号来测量水深和图绘海底地貌，其中单波束声纳技术主要应用于浅水区域，该技术使用一个声纳波束垂直发送到水下，然后接收反射回来的声波以测定水深，在技术操作上单波束声纳系统通常安装在船只的底部，声波从船只垂直发射并直接返回，测量数据的分辨率依赖于声波的频率和水深，一般情况下单波束声纳测量精度可达到0.1米至0.5米，适合进行基本的海底地形测绘。

而多波束声纳技术相比单波束声纳，则提供了更高空间分辨率和范围覆盖，该技术利用一阵列声纳发射多个声波束，覆盖一个宽广扇形区域，这些声波束以不同的角度向海底发射，并且同时接收多个点的声波反射信号，从而能够快速而准确地创建海底的三维地形图，同时多波束系统的空间分辨率可达到0.1米或更高，在深水作业中表现尤为出色，因为它可以迅速收集大面积的数据，频率一般在30 kHz至200 kHz之间，根据水深调整以优化测量结果。此外多波束技术由于其数据采集效率和高精度成果，已经成为海洋科学研究、水下构建物检查以及海洋资源开发中不可或缺的工具，尽管多波束设备的配置和运行成本相对较高，但其在海底精细测绘方面的优势明显，特别适用于需要详细海底地形数据的大规模测绘项目。由此可见多波束与单波束声纳技术各有千秋，单波束适用于成本敏感且地形较为简单的小区域测绘，而多波束则适用于对精度和效率要求较高的复杂或大面积的海底测绘任务，两者共同推动了海洋测绘的技术进步，提供了详细的海底地理信息支持[3]。

2.3激光移动扫描

移动激光扫描作为一种先进地理数据收集技术，可利用安装在移动平台上的激光仪器快速高效地采集地表几何信息，同时利用激光脉冲测量地面和周边物体的距离，结合GPS和惯性导航系统（INS），实现精确的空间定位，在具体操作过程中，移动激光扫描系统每秒可以发射数百万次激光脉冲，并接收反射回来的信号，产生大量点云数据，这些点云数据具有极高的密度和精度，可达到点与点之间的距离小于10厘米，位置精度可控制在5厘米以内，且数据高分辨率使其在复杂环境下的应用成为可能，如城市规划、道路建设监测和基础设施维护。并且移动激光扫描可提高数据采集的速度，降低作业成本，因为传统地面测量方法需要多天甚至数周来完成的工作，而移动激光扫描技术只需几小时即可完成，可显著提高工作效率。

2.4地下三维扫描技术

地下三维扫描技术主要以地质雷达和电阻率成像技术为主，用于探测和映射地下结构，地质雷达使用高频微波雷达脉冲透视地面，探测到不同介质间的电磁属性差异，从而描绘出地下物体或层次结构的位置、深度和形态，并且能够达到土层下约10米至30米的深度探测，分辨率可达到几厘米。而电阻率成像技术则依赖于地层中电阻率的变化，主要在地表部署多个电极，施加电流并测量电位差来得出地下各层的电阻率分布图，该方法可以探测更深层次，依据设备和配置，最大探测深度可达数百米，使其适用于矿产勘探和深层地质研究。

在数据处理方面，现代软件能够将从这些技术收集的原始数据转换成详细的三维视图，实际上地下三维扫描技术的进步允许以前所未有的精确度快速识别地下管线、遗迹以及其他关键基础设施，为城市规划和建设提供重要信息，通过这些技术，测绘专家能够在不干扰地表的情况下评估和分析地下条件，显著减低了传统开挖带来的风险和成本。

3、结语：综上本文详细探讨了新型数字化测绘技术及其在测绘工程中的应用，通过对其有效应用，不仅可极大提高测绘数据的准确性和效率，还能够扩展测绘工程的应用领域。随着技术不断进步和成熟，未来测绘工作将更加依赖于这些数字化工具来解决复杂的地理和环境问题，因此需要相关部门进一步提高重视，继续开展持续创新和政策支持，使得数字化测绘技术能够继续引领测绘行业向前发展，为建设更精确、更高效的工程项目提供坚实的基础。

参考文献：

[1]杨迎娇.新型数字化测绘技术在测绘工程中的效果分析[J].智能建筑与智慧城市，2024，（05）：36-38.

[2]金龙.测绘工程中的数字化转型：传感器技术的应用与优化[J].绿色建造与智能建筑，2024，（05）：53-56.

[3]吴金明.数字化测绘技术在工程测量中的运用研究[J].科技资讯，2023，21（06）：23-26.