試論數(shù)字化地形圖測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用

1、<p>　　試論數(shù)字化地形圖測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用</p><p>　　摘 要：近年來(lái)，隨著我國(guó)信息化的迅速發(fā)展，數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)以其測(cè)量精度高、成圖速度快、容易更新、工作效率高等一系列的優(yōu)點(diǎn)在地形圖測(cè)繪中得到了廣泛的應(yīng)用。數(shù)字化測(cè)圖已經(jīng)成為目前我國(guó)城市規(guī)劃建設(shè)中提供大比例尺地形圖的一種重要手段。本文探討了數(shù)字化地形測(cè)量技術(shù)的程序及測(cè)量中的注意事項(xiàng)，數(shù)字化地形測(cè)量技術(shù)的發(fā)展及規(guī)范還需要新技術(shù)新產(chǎn)品的研發(fā)應(yīng)用。 &l

2、t;/p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)字化；地形圖；測(cè)繪技術(shù) </p><p>　　中圖分類號(hào)：P231.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p>　　引 言：改革開放以來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)得到了飛速的發(fā)展，土地的綜合利用價(jià)值也得到了顯著的提高，由于城市的發(fā)展，各地區(qū)對(duì)地形圖的需求和使用質(zhì)量正在不斷的提高,因此，數(shù)字化的測(cè)繪技術(shù)在現(xiàn)代地形圖的測(cè)量中發(fā)揮了十分重要的作用。 &

3、lt;/p><p>　　1數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的特點(diǎn) </p><p>　　1.1測(cè)圖的基本原則 </p><p>　　根據(jù)地圖圖形組成的基本情況，我們可以劃分為三個(gè)組成要素，包括點(diǎn)、線和面。而這三點(diǎn)也是地圖最基本的圖形要素，測(cè)量工作的首要任務(wù)就是測(cè)量點(diǎn)位的坐標(biāo)。在測(cè)量點(diǎn)位的坐標(biāo)的情況，緊密排序連接的點(diǎn)可以組成一條線，而線的排列可以鋪成面，此時(shí)，我們就可以依靠特殊技術(shù)在面上做

4、記號(hào)。針對(duì)一些獨(dú)立的物，符號(hào)和定位點(diǎn)是最好的表現(xiàn)方式，線狀地物也是由各種線或符號(hào)表示，等高線由高程值來(lái)描述。 </p><p>　　1.2傳統(tǒng)測(cè)圖方法存在的弊端 </p><p>　　在以往傳統(tǒng)的測(cè)量中，測(cè)量的主要設(shè)備有水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀和平板儀等，可以測(cè)量出點(diǎn)的高程、平面坐標(biāo)，以及測(cè)量出豎直角、水平角和距離，通過測(cè)量，總結(jié)數(shù)據(jù)，再有繪圖人員人工計(jì)算出最后結(jié)果，得出最后的點(diǎn)位坐標(biāo)，再將坐標(biāo)表示

5、到地圖上，但是這種方法不但花費(fèi)時(shí)間多，人工計(jì)算還會(huì)時(shí)常出現(xiàn)誤差，工作人員的工作量無(wú)疑也加大了，而整個(gè)操作過程也顯得十分復(fù)雜。 </p><p>　　1.3數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的特點(diǎn) </p><p>　　目前，我們所使用的數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)是一項(xiàng)利用計(jì)算機(jī)繪圖和分析的新型測(cè)量方式，它與傳統(tǒng)的測(cè)量方式不同，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在未來(lái)有很好的發(fā)展前景，也是地形圖測(cè)量未來(lái)發(fā)展的重要手段。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)可以保持測(cè)

6、量的精確度和穩(wěn)定性，保證了坐標(biāo)值的精確，還能進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)儀器和技術(shù)的更新發(fā)展，是科技進(jìn)步的要求。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用不但證明了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，也是現(xiàn)代社會(huì)實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理的要求。 </p><p>　　2 數(shù)字化地形測(cè)量技術(shù)的程序 </p><p>　　由于數(shù)字化測(cè)繪相對(duì)于傳統(tǒng)平板測(cè)圖具有精度高、作業(yè)效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度小等顯著經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，加之近年來(lái)數(shù)字化測(cè)繪設(shè)備價(jià)格的持續(xù)下降，規(guī)劃、設(shè)計(jì)等用圖

7、，單位普遍采用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)而要求提供數(shù)字化測(cè)繪成果等因素，測(cè)量單位普遍采用野外數(shù)字化測(cè)繪完成大比例尺地形測(cè)量工作。 </p><p><b>　　2.1測(cè)量步驟 </b></p><p>　　數(shù)字化地形測(cè)量的步驟可概括為兩個(gè)環(huán)節(jié):一是控制測(cè)量與計(jì)算機(jī)輔助平差計(jì)算;二是碎部數(shù)據(jù)采集與軟件編圖成圖。兩個(gè)環(huán)節(jié)間以數(shù)據(jù)傳輸為紐帶，即可平行施工又可順序施工。與傳統(tǒng)地形測(cè)量相比，壓

8、縮了大量的中間生產(chǎn)環(huán)節(jié)。 </p><p><b>　　2.2方案設(shè)定 </b></p><p>　　數(shù)字化地形測(cè)量項(xiàng)目的方案的選擇根據(jù)儀器設(shè)備條件確定，儀器設(shè)備條件不同，設(shè)定的方案變化各異。一般可選用靜態(tài)gps網(wǎng)作基本控制，導(dǎo)線(網(wǎng))、動(dòng)態(tài)gps作加密控制，支導(dǎo)線(點(diǎn))補(bǔ)充測(cè)站點(diǎn)，全站儀、動(dòng)態(tài)gps碎部數(shù)據(jù)采集，進(jìn)而計(jì)算機(jī)軟件輔助成圖的作業(yè)方案。 </p>

9、;<p><b>　　2.3方法選擇 </b></p><p>　　在生產(chǎn)工序上，數(shù)字化地形測(cè)量不一定要遵守“先控制、后測(cè)圖”的原則，控制測(cè)量、碎部測(cè)圖可以同時(shí)進(jìn)行，甚至可以是先測(cè)圖后控制，只是后者需將碎部成圖以控制點(diǎn)為基準(zhǔn)借助成圖軟件進(jìn)行測(cè)站(圖形)糾正。 </p><p>　　碎部測(cè)圖在數(shù)字化地形測(cè)量中只是數(shù)據(jù)采集的過程，成圖大量的工作量從外業(yè)轉(zhuǎn)移到

10、了內(nèi)業(yè)，目前，碎部成圖作業(yè)方法較多，因人而異。較為成熟的方法是簡(jiǎn)碼法，特點(diǎn)是成圖數(shù)學(xué)精度好、地物地貌要素詳盡、作業(yè)效率較高。 </p><p>　　3數(shù)字化地形測(cè)繪過程中的常見問題 </p><p>　　3.1等高線處理不當(dāng) </p><p>　　由于數(shù)字化地形測(cè)繪軟件中的等高線一般都是根據(jù)野外采集的地貌點(diǎn)的高程，采用等值內(nèi)插法，按基本等高距插繪等值點(diǎn)連成曲線，再按

11、不同的圓滑方法進(jìn)行圓滑而生成的。在地形測(cè)量中，并不是野外采集的所有地貌點(diǎn)之間都能進(jìn)行等高線內(nèi)插的，也就是說(shuō)靠全自動(dòng)建立的數(shù)字地面模型(dtm)有可能失真，因而需要進(jìn)行必要的人工干預(yù)，刪除自動(dòng)組網(wǎng)中那些不能內(nèi)插等高線的三角邊，而要做好這一點(diǎn)，就要靠繪圖人員的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。比如:溝或坎上的點(diǎn)就不能與遠(yuǎn)離其坡下的點(diǎn)插繪等高線，否則可能會(huì)使生成的等高線懸空或穿入地下，使局部地形面目全非。再如等高線不能穿過道路和建(構(gòu))筑物，有的需在建立dtm模型

12、時(shí)就充分考慮，有些應(yīng)在繪制好等高線后進(jìn)行局部修剪或刪除。如果上述工作不到位，數(shù)字地形圖是很難真實(shí)反映實(shí)際地形的。 </p><p>　　3.2野外數(shù)據(jù)采集不準(zhǔn)確、不全面1)地形變化處地形點(diǎn)不全面，坎(溝)上有點(diǎn)，下面無(wú)點(diǎn)或少點(diǎn)，這造成繪制的等高線可能失真，從而難以準(zhǔn)確反映實(shí)際地形。2)有些線狀地物如小溝(特別是暗溝)、電力線、電訊線(或電纜)、各種管線在圖內(nèi)應(yīng)有始有終，而拾取地形點(diǎn)時(shí)往往易忽略，這主要與繪圖人員的

13、技術(shù)與責(zé)任有關(guān)。 </p><p>　　相對(duì)于常規(guī)測(cè)圖而言，在圖紙審核中，數(shù)字化成圖的過程發(fā)現(xiàn)的缺陷要多一些。除了上述問題外，主要是繪圖人員的自檢工作需加強(qiáng)。如注記或植被符號(hào)壓線和覆蓋地物的現(xiàn)象以及坎(溝)上的高程注于坎下或下面的高程注在上面的現(xiàn)象。 </p><p>　　4采取措施解決常見問題，提高地形繪圖的質(zhì)量 </p><p>　　4.1提高地形測(cè)量從業(yè)人員的

14、技術(shù)素質(zhì) </p><p>　　新一代年青的測(cè)繪技術(shù)人員尤其是20世紀(jì)90年代后的大中專生，盡管具有較高的計(jì)算機(jī)操作本領(lǐng)，甚至有一定的編程技術(shù)，但是缺乏現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪地形圖的經(jīng)驗(yàn)，更缺乏勾繪等高線的基本功。而現(xiàn)代數(shù)字化測(cè)繪軟件雖然自動(dòng)化程度很高，仍不可避免地需要進(jìn)行必要的人工干預(yù)，所以對(duì)這些從事地形測(cè)量人員進(jìn)行必要的技能培訓(xùn)和基本功訓(xùn)練十分必要。具體實(shí)施辦法，建議選擇適當(dāng)場(chǎng)地參加野外實(shí)習(xí)，按原來(lái)的常規(guī)辦法測(cè)繪地形圖或在

15、室內(nèi)找一些范例進(jìn)行實(shí)習(xí)與講授相結(jié)合的辦法來(lái)提高他們的技能。 </p><p>　　4.2數(shù)字化地形測(cè)量的注意事項(xiàng) </p><p><b>　　1）司尺要點(diǎn) </b></p><p>　　采用以上方法，對(duì)觀測(cè)及司尺人員的要求是比較高的。第一，配合要默契，這一點(diǎn)測(cè)完了，下一點(diǎn)應(yīng)測(cè)什么應(yīng)心靈相通;對(duì)觀測(cè)人員的輸入數(shù)字及字母的熟練程度要求較高，一般應(yīng)

16、在10秒內(nèi)完成。第二，司尺人員擔(dān)負(fù)著室內(nèi)繪圖的工作，是測(cè)圖過程中的主要人員，所以對(duì)于地物(貌)的綜合取舍等要心中有數(shù)，并且應(yīng)在跑尺前確定好跑尺的線路，盡量避免走冤枉路。采用這樣的測(cè)量方法要省事、快捷。5 數(shù)字化地形圖測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用 </p><p>　　在數(shù)字化地形圖測(cè)繪過程中使用了一系列的數(shù)字化儀器，如全站儀、gps―rtk定位技術(shù)、靜態(tài)gps全球定位系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)圖形編輯技術(shù)等等。通過這些數(shù)字化設(shè)備及技術(shù)獲取地

17、形實(shí)體的空間描述，繪制出符合空間位置及形狀的坐標(biāo)，并標(biāo)記出地形圖實(shí)體的地理屬性。然后，經(jīng)過計(jì)算機(jī)軟件的處理及轉(zhuǎn)換后生成數(shù)字化地形圖的數(shù)據(jù)集合，并存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)或其他存儲(chǔ)介質(zhì)中以便隨時(shí)提供給用戶。 </p><p>　　另外，隨之信息化、數(shù)字化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，在數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)的過程中，如數(shù)據(jù)采集的過程，通過數(shù)字化成圖對(duì)地形網(wǎng)實(shí)體的位置及形狀進(jìn)行精確描述、繪制出所需的點(diǎn)的坐標(biāo)及其連接方式，而在外業(yè)采集過程中運(yùn)用全站儀

18、、gps―rtk技術(shù)等采集大量精確的數(shù)據(jù)信息。再如，數(shù)字化圖形的輸出過程，可根據(jù)地形圖數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行相應(yīng)的編輯，處理好地形圖的圖形文件，并做好地物的分層處理、閉合圖塊處理經(jīng)由繪圖儀輸出。在這些繪制過程中，由于采用了數(shù)字化的技術(shù)使其測(cè)量的精度大大高，成圖的速度加快，并且容易在舊圖上進(jìn)行更新，提高了數(shù)字化地形圖繪圖的工作效率。6 結(jié)束語(yǔ) </p><p>　　綜上所述，由于數(shù)字化地形圖測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用，作業(yè)人員尤其是進(jìn)行外

19、業(yè)數(shù)據(jù)采集的工作人員的工作難度大大降低，降低了人為的誤差，更加準(zhǔn)確的測(cè)量出人員不能到達(dá)及不容易到底的地區(qū)的地形圖。另外，由于數(shù)字化地形圖測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用，也提高了工程及工作人員的整體素質(zhì)，培養(yǎng)了其應(yīng)用高科技技術(shù)的能力，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化地形圖測(cè)繪管理、服務(wù)的全程數(shù)字化，大大提高了我國(guó)地形圖的測(cè)繪水平及生產(chǎn)效率。通過長(zhǎng)期運(yùn)用數(shù)字化地形圖測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行地形測(cè)量，掌握不同的地形測(cè)量軟件及基礎(chǔ)應(yīng)用軟件，積累數(shù)字化地形圖測(cè)繪的工作經(jīng)驗(yàn)，更有利于地形測(cè)量工作