李志 崔尚 郑明振
济宁市土地资源勘测大队 山东省济宁市 272000
摘要：作为地理测量的重要组成部分，制图测绘工作质量的高低直接影响着地理测量质量的高低。在实际的地理测量过程中，三维CAD技术的应用对地理制图测绘工作具有很大作用，大大提高了工作人员的工作效率，受到测绘工作者的高度信任。本文将结合当前地理制图测绘的实际情况，对三维CAD在地理制图测绘中的应用进行研究，希望能够对今后有关理论研究提供一定的借鉴意义。
关键词：三维CAD；地理制图；测绘应用
一、地理制图测绘中三维CAD技术的运用现状分析
三维CAD技术不同于二维平面的地方在于地质勘探过程后，数字化制图展现的图像效果，使用三维CAD制图能够直观地反映出地质勘探的立体图像。相比传统的人工测绘，CAD的制图功能更加强大，提高了对地质模拟的准确性，增强了真实性，可以实现地形的解剖与分析，将地形、地势的位置与构造直观、立体地展现出来，因此三维CAD在地质学上的应用越来越广泛。
地理制图测绘指的是根据地质、地形的结构进行虚拟仿真的技术过，是以实际地形为基准展现构造状况的技术。三维CAD的应用为地理制图测绘提供了新的途径，在地理测绘领域内得到了广泛的应用。但是由于我国的技术与设备的局限性，三维CAD并没有在地理测量中得到普及，我国很多地理测量工作仍没有摆脱传统测量手段，阻碍了我国地质勘探的信息化与自动化进程，长期以往将不利于我国地理勘探专业人才的技能创新与提高。
二、三维CAD制图的优势
（一）提高制图精度
三维CAD技术可以对地形的距离、坐标、面积和角度等数据进行准确的计算，将制图的精度大大提高。CAD制图的精度可以精确到mm，甚至μm级别。与此同时，运用CAD制图软件可以将图纸随机的进行放大和缩小，想要寻找任何一点的坐标都可以轻易实现，对发现的制图错误也可以即时处理纠正。
（二）提高内业制图效率
地势图、地形图、缩编图都可以通过CAD软件清晰便捷地展现出来，同时制图的速度较手绘制图来说速度大大提高，并且在绘制结束后可以直接用计算机打印出图。提高了工作的效率，减少了绘图工作人员的工作量。与此同时，应用三维CAD绘图技术建立的三维立体几何图像可以将所绘制的地形进行直观立体得展现，所测地形的地质结构、地势情况、地理位置等资料也得以明确表达。
（三）减少错误的发生
地质勘查往往要求比较严谨，对地形的勘查、地貌的绘制都要求非常准确，要求提供的信息都正确无误，一个小小的误差往往带来图纸中的信息错误。三维CAD软件的功能强大，不单单是绘图速度可以大幅度的提高，同时实际测量结果和绘制图纸之间的差异也能在第一时间找出，并且及时作出修正，能极大地将实地地形信息和绘图之间的误差减少，可以把地理位置、地形构造等信息更加准确的显示出来。
三、地理制图测绘和三维CAD之间的联系
众所周知，地理制图测绘是以地形地质构造为前提的，地理制图测绘借助一定的技术对地形地质进行虚拟仿真，进而对测量目标的结构和特点有一个比较清晰的了解，是模拟地形的构造状况以及快速掌握测绘制图技能的一种新型工具。将三维CAD技术应用在地理制图测绘工作中，为地理制图测绘工作开辟了新的测绘途径，提高了地理制图测绘的工作效率，提升了地理制图测绘的技术水平。
与此同时，三维CAD技术在不断发展的过程中，已经被越来越多的领域所应用，大有完全取代传统的二维测量方式的趋势。然而，在实际应用过程中，受制于实地条件以及科研设备等因素，我国当前的地理测量工作中，大多数的地质勘探工作仍然应用传统的二维测量方式，该测量方式在实际的应用过程中，不仅限制了地质测量工作人员的应用能力以及创新能力，而且对于人才的专业技能提升需求也无法真正满足。
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四、三维CAD技术在地理制图中的具体应用
根据地理制图的标准与要求，三维CAD技术的实施主要分为三个步骤：
第一步是以实际测绘需求为基准进行地势的位置与构造的测量；
第二步根据勘探结果对地形的形状与尺寸进行测量，即可形成宏观的地形地势模型；
最后利用手工展现出地形结构，根据一定的尺寸标准采用CAD绘图软件表现出实际的地形、地势。
（一）了解地势特点，收集地理数据并绘制草图
了解地形地势的构造和特点是利用CAD绘图的基础。为了更好地展现出实际的立体地形、地貌，必须在测绘之前对地理形势的结构进行有层次的剖析，对实际地形进行全面的理解，这样才能快速找到地形绘制的切入点，根据实际情况设计出理想的图像，因此利用三维CAD技术进行测绘要求测绘人员具有较高的专业水平，懂得全面的地理知识，有效地保证绘图的质量，提高成果的准确性。
在地理制图测绘中，对地势等相关数据的采集整理、利用分析、处理计算是非常重要的。地势数据采集与计算的精确度直接影响着CAD绘图的质量。在地理绘图中，需要对对应点、对应面的相关数据进行精确的处理计算，才能得到地理地形的草图，进一步确定地形的经纬度坐标。在绘制CAD地形图前，还应根据地形的结构，分层次地进行分析与模拟，这是地理地形测绘的关键步骤，直接决定着最终地理测绘图的质量。
（二）利用CAD确定地理测绘的偏差，进行数据建模
在绘制出地理地形草图之后，利用CAD软件的编辑器对草图上展现的数据进行分析与处理，然后再绘制出地理地形的三维图像。在绘制最终图像时，一定要结合实际情况进行地理测绘偏差的确定，根据偏差结果对矢量地图进行修改，提高CAD测绘制图的精准性，保证绘制出的图形产品符合各项测绘指标，提高三维CAD绘图的质量。
利用CAD确定地理测绘的偏差，根据实际进行修改确定草图之后，相关人员应根据实际的地形地势结构进行立体模型的建立，将绘制出来测绘图形利用空间展示的方式与实际地形、地势进行比对。通过对比就可以发现矢量图形存在的错误与误差，利用数据建模的方法进行控制，剔除粗差，对图形及时的修改和更正。还可以采用CAD运动装配进行虚拟实验，将原有的静态数据动态演示可以呈现出较为活泼的图像效果，提高外业测绘者对内业绘图的参与度，有利于保证CAD绘图的精确性，因此绘图人常用CAD模拟装配演示的方式对CAD绘制图像进行及时纠正。
利用CAD可以实现绘制的高精度、高准确性，在绘图中可以精确到毫米甚至微米，对于精准高的图像进行放大可以准确捕捉到任何具体的坐标，从事城区图、缩编图等测绘者经常采用CAD步骤功能进行严谨地读图，能够很好的保障测绘图纸的质量。利用CAD进行地理测绘能够准确计算距离、角度等，保证地理测绘的精确性。CAD还可以进行快速图形绘制，将形图地势图直观、清晰地展现出来，尤其是对于地势图、缩编图等，通过编辑即可直接打印出来。有利于加快地理测绘的工作进度，为测绘者减轻了工作量，有利于提高工作效率。CAD绘图软件中的几何阴影构造功能能将图像变得更加直观、清晰，通过对图像的阴影呈现能直接将图形立体地呈现出来，有利于地理测绘制图的直观展现。
CAD在绘图者与客户的沟通上有着很大的作用，采用CAD将绘图结果直观展现在客户面前，有利于客户对图纸的理解；对于一些地形测绘图，利用CAD能实现严谨而快速的读图，能够有效地减少图纸中关于地理位置的误差与错误，有利于绘图者找出图纸与实际的差异并进行更正。
结语
三维CAD技术的应用，是在原有技术的基础上进行优化和完善，也是绘制技术的革新，不仅提高了绘图人员的工作效率，也避免了误差的引入；提高测绘技术的精准度，具有很强的实用性，因此，采用CAD绘制出来的地形图能够直观清晰的把地理信息表达出来，更便于实际中的使用，让读图人能够更加容易的理解地形图所表达的信息。
参考文献：
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[2]朱风军.CAD技术在地理测绘中的应用[J].城市地理，2015，18：47.
[3]齐月荣.三维CAD在地理制图测绘中的应用分析[J].民营科技，2015，01：86.
论文作者:李志,崔尚 郑明振
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/28
标签：地理论文; 地形论文; 地势论文; 测量论文; 技术论文; 直观论文; 图纸论文; 《建筑学研究前沿》2018年第21期论文;