数字测图技术在测绘中的应用

　　数字信息技术是近些年的新兴技术，在很堵行业都发挥了重要作用，本文主要研究数字测图技术在测绘中的应用。

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　　介绍了数字化测图的原理和数字化地形图成果的优点, 概 述了数字化测图技术的一般工作流程和作业模式, 展望了今后数字化测图的发展方向, 以满足地形图测绘的需求。

　　地形图测绘是为城市、矿区以及为各种工程提供不同比例尺的地形图, 以满足城镇规划和各种经济建设的需要。数字化地形图测绘则是利用全站仪、GPS-RT K 定位技术、静态GPS 全球定位系统以及计算机图形技术等设备直接获取描述地形图实体的空间位置和形状所必需的点的坐标及其连接方式, 并记下地形图实体的地理属性, 经计算机转换和处理后自动形成数字地形图的数据集合, 以数字形式存储在计算机硬盘上( 或其他存储介质) 或显示在计算机屏幕上, 需要时由绘图仪输出成通用的纸质图以供使用。

　　1 数字化地形图测绘技术的优点

　　1.1 数字地形图测绘比传统的地形图精度高

　　传统的测图技术以光学仪器和视距测量方法为基础, 且控制测量采用从整体到局部, 分级布设的原则, 等级过多将造成精度损失。手工绘图的精度很难高于图上0. 2 mm, 以1:500 比例尺地形图为例, 则相当于实际距离的10 cm。在野外利用全站仪测量, 按目前的技术, 地物点相对与邻近控制点的位置, 精度则不超过5 cm。同时在测图中由于控制层次相对减少和避免了图纸变形的影响, 数字成图精度比传统的成图精度要高许多。

　　1.2 测绘过程自动化程度高, 劳动强度小, 工作效率高

　　在传统的测图技术中, 地形图必须在野外手工绘制。数字化测图技术将成图这一繁琐的工作转到室内, 在计算机上以人机交换的方式绘制, 部分工作由计算机自动完成。另外利用全站仪进行碎部点观测时可在很大范围内进行, 从而减少了搬站工作。观测数据由全站仪自带芯片存储, 测量记载工作量也大大减少, 所有这些都减轻了测绘人员劳动强度, 提高了测绘工作效率。

　　1.3 图件编辑, 更新, 方便快捷

　　数字化成图中得到的是数字地形图—以某种格式存放的地形图数据文件。一般数字化成图软件都具有图形编辑功能,即可对成图元素进行修改、增加、删除等操作, 这些功能充分满足了地形图修测和补测需求, 给原有数字化地形图的修、补测带来很大的便利。

　　1.4 便于保存与管理

　　数字地形图产品以数字形式存储于计算机上, 仅占很少的空间, 一般情况下, 一张650 MB 的光盘能存放1 000 多幅图。同时, 数字地形图产品也没有纸质地形图产品保存过程中的霉烂,变形等问题, 又便于复制和管理, 大大提高了保存安全性和使用便捷性。

　　1.5 便于应用

　　目前在各个行业与地理有关的信息管理, 正在迅速发展和使用GIS( Geog raphic Information System, 地理信息系统) 技术, 数字地形图产品作为GIS 的一种理想数据元素得到了广泛地使用。数字地形图的出现改变了传统地形图的应用概念。传统的地形图应用一般以图面图解或目视为基础, 得到的只能是粗糙的结果, 对于数字地形图产品, 由于包含了详细和精确的地理信息, 利用它得到的应用结果通常十分精确。

　　1.6 易于发布和实现远程传输

　　对于传统的地形图来说, 实时发布和远程传输是难以实现的。然而, 对于数字地形图产品, 随着网络技术和通信技术的不断发展以及网上地形图发布系统的逐步改善, 通过计算机网络实现地形图产品的实时发布和远程传输已成为可能。

　　2 数字化测图的工作流程和工作模式

　　2.1 数字化测图的工作流程

　　数字化地形图测绘工作流程一般分为数据采集、数据处理、图形编辑、图形输出等过程。

　　1) 数据采集。

　　它是获取数字化成图所必需的数据信息, 包括描述地形图实体的空间位置和形状所必需的点的坐标和连接方式, 以及地形图实体的地理属性。根据采集方式不同又分为外业采集和内业采集。外业采集主要用测量仪器( 全站仪, GPS-RT K 技术) 进行, 内业采集主要是指对已有地形图的数字化。

　　2) 数据处理。

　　它是将采集数据处理成图的过程, 包括数据格式或结构的转换, 投影变换, 图幅处理, 误差检验等内容。外业记录的原始数据经计算机数据处理, 生成图块文件后才得以在计算机屏幕上显示。

　　3) 图形编辑。

　　它是指图块文件生成后在人机交换的方式下, 删除错误的图形和不需要表示的图形, 修正不合理的符号表示, 增添植被、土壤配置符号以及进行地形图注记等。编辑必须根据测量的地形点和草图进行修改, 发现问题应按地形测量规范合理解决, 必需时要通过外业复查后修改。

　　4) 图形输出。

　　它是按地形图数据库的要求对编辑后新的图形文件和图形文件进一步处理, 如地物的分层处理, 闭合图块处理, 图形属性处理以及数字地面模型的处理等, 形成新的图形文件和图块文件,然后按不同的用途由绘图仪输出。

　　2.2 数字化成图的作业模式

　　作业模式是数字化测图内、外业作业方法, 接口方式和流程的总称。作业模式主要根据数据采集方法进行划分, 一般分为下述几种:

　　1) 数字测记模式。

　　它是一种野外数据采集, 室内成图的作业方法。根据是用编辑码还是用草图来描述记录连接关系和地形图实体的地理属性,又可进一步分为有码作业和无码作业。其特点是精度高, 内业分工明确, 成图效率高。

　　2) 电子平板模式。

　　它是一种将所有工作放在外业现场完成的数字化成图方式。其基本方法是用笔记本电脑模拟测图平板, 将其与全站仪连接在一起, 实现数据采集, 数据处理, 图形编辑现场同步完成。其特点是精度、可靠性高, 实现了所见即所测的愿望。

　　3) 内业数字化模式。

　　它是一种用数字化仪或扫描仪在室内采集数据, 经编辑成图的一种作业方式。其特点是精度较低, 效率高, 工作简单。适用于测区内已有精度合适的地形图原图的情形。

　　3 结语

　　科学技术的迅猛发展正日益改变着人类的生活方式和手段,同时也给广大测量工作者带来了新的机遇和挑战, 如何应用现代的测绘技术与设备高效率、高水平、低投入、低成本完成测量工作是我们广大测量工作者应该有的认识和必须付出的努力, 本文探讨的数字化成图技术只是其中的冰山一角, 经纬仪、塔尺的时代离我们逐渐远去, 新仪器、新技术的应用, 使测量行业具有了更高的科技含量, 同时对测绘人员综合素质的要求也越来越高, 怎样与时俱进、引领科技潮流是我们必须面对和思考的问题。

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