内外业一体化成图方法与实践

丁飞 郑晓阳

摘要：目前，数字化测图技术已经得到了广泛的应用，随着便携式计算机的快速发展以及电子测绘仪器的广泛普及，内外业一体化作业模式得到了越来越多的人的重视。

关键词：内外业一体化；通信技术；誤差；工作流程；质量控制

1概述

测绘技术随着科学技术的发展不断进步，内外业一体化成图已成为数字化测图的一种重要方法，是从模拟测图方法向自动化、数字化方向革新、发展而来的，其特点是测图精度高、自动化程度高，测图过程与中间环节大大精简，较好的体现了野外测图的高效率与高精度，在众多的基础测绘模式中具有一定的代表性。

2内外业一体化成图方法与关键技术

2.1数字化测图的几种模式

目前，在全野外数字测图的实际作业当中，用作数据采集的绝大多数是各种类型的全站仪，按照数据记录方式的不同可分为以下3种作业模式：

（1）内外业一体化成图作业模式。该模式是将电子平板（笔记本电脑）或PDA手簿通过专用电缆与全站仪的数据输出口连接，观测数据直接进入电子平板或PDA手簿，现场连线成图。

（2）绘制观测草图作业模式。该方法是在全站仪采集数据的同时，绘制观测草图，内业将观测数据通讯至计算机，对照观测草图进行测点连线及图形编辑。

（3）碎部点编码作业模式。该方法是按照一定的规则给每一个所测碎部点一个编码，每观测一个碎部点需要通过仪器（或手簿）键盘输入一个编号，内业将数据通讯至计算机，由计算机进行编码识别，并自动完成测点连线形成图形。

2.2所需仪器设备及关键技术

2.2.1仪器设备

随着测绘仪器的快速发展，GPS、全站仪等测绘仪器在测绘工作中已经广泛使用，尤其是GPS技术的广泛应用，极大地方便了控制测量工作。

2.2.2关键技术

（1）通信技术

计算机与外设之间的通讯通常可以分为两种：并行通讯和串行通讯。在电脑和全站仪中一般采用串行通讯技术。

（2）成图软件

目前市场上的成图软件较多，且功能比较强大，比较常用的有南方CASS、清华山维以及中地Mapsuv等，可以结合项目要求以及个人习惯选择合适的成图软件。

3内外业一体化成图应用实例

3.1测区概况

某地形测量项目，成图比例尺为1:500，测量面积约8km2。测区是丘陵地区，地势平坦，以水稻田、旱地为主。

3.2作业实施

3.2.1资料收集

收集到测区周围两个C级GPS点，一个D级GPS点，其中两个C级GPS点均联测三等水准。另外收集到测区1:10000地形图一幅，用于布设控制网时参考使用。

3.2.2控制测量

在上述三个GPS点的基础上布设E级GPS网。在E级GPS网的基础上使用RTK直接布设导线点及图根点，导线点及图根点高程使用GPS拟合高程，拟合时已知点不能少于4点，且要求均匀覆盖整个测区。

3.2.3碎部测量

使用全站仪在RTK布设的图根点上直接进行碎部测量。全站仪进行采集的数据通过数据线直接传输到便携式计算机上，在计算机上实时成图，成图时遇到疑问及时沟通，并现场解决。

3.2.4成果检查

采用内外业一体化成图模式作业，若出现问题可以及时发现并在现场得到解决。项目结束还应对项目进行全面检查。

4内外业一体化成图误差来源与精度分析

4.1内外业一体化成图误差来源

4.1.1控制点的误差

控制点的精度高低直接影响碎部点的施测精度。

4.1.2碎部点数据采集的误差

受外界条件、观测者照准读数及仪器本身误差影响，数据采集有以下两方面误差：

（1）碎部点平面位置的误差

（2）碎部点的高程误差

4.1.3成图的误差

数字化成图精度取决于测图软件本身，只要按照要求操作，就能使误差减小。

4.2内外业一体化成图质量控制

4.2.1控制测量质量控制

在GPS静态观测时，点位附近不能有强烈干扰接收卫星信号的干扰源或强烈反射卫星信号的物体；天线安置的对中误差，不应大于2mm，天线高的量取精确至1mm。作业时要求卫星高度角≥15°，有效观测卫星数≥4颗，采样时间间隔为15s，时段长度≥45min，点位几何图形强度因子PDOP值≤6。GPS控制点高程严格按照四等水准测量规范要求测量，导线点、图根点高程使用GPS RTK拟合高程。

4.2.2碎部测量质量控制

碎部测量时仪器对中误差不应大于5mm，仪器高和反光棱镜的量取应精确至1mm；应选择较远的图根点作为测站定向点，并检测另一图根点，检核点的平面位置较差不应大于图上0.2mm，高程较差不应大于图上的1/5。

4.2.3成图质量控制

成图时要严格按照《1:500 1:1000 1:2000地形图图式》进行，每幅图绘制完成后，应进行图面检查和图形接边、整饰检查，发现问题及时修改。

5内外业一体化成图优点及局限性

5.1内外业一体化成图的优点

（1）成图简单直观。内外业一体化成图作业时，作业人员可以根据现场实际情况进行连线，大大减少了连线错误，提高了作业效率和成图质量。

（2）便于成果检查。采用内外业一体化成图模式，在每天作业完成时，进行当天成图检查，便于发现问题即时改正。

（3）节省内业成图时间。内外业一体化成图可以把成图时间平均到外业测量时间中，相对节省精力。

5.2内外业一体化成图的局限性

（1）作业时间受限制。由于目前便携式电脑待机时间最长为4小时左右，在内外业一体化成图中时间收到一定的限制，且便携式电脑不能很好地适应野外作业的环境条件(如防尘、防潮、电池容量、屏幕亮度等等)。

（2）由于现场环境的复杂性,在测站上不可能完全了解所测碎部点的详细情况,难以判断测点之间的连线关系，有时需要与棱镜员沟通才能决定，因此在一定程度上会影响效率和质量。

（3）对测绘人员提出了更高的要求。全野外数字测绘要求测绘作业人员不但要有较为全面的测绘知识,还应具有较为过硬的计算机应用技术,熟练使用现代数据采集仪器,掌握野外数据采集方法,具有进行数据传输、处理和可视化的本领,熟悉数字测绘产品的生产、检查、验收过程。

6结论

利用全站仪作为数据采集设备的现状在短期内不会改变，全站仪在长时间内还将一种主流数据采集设备。由于便携式电脑的数据处理能力越来越强，将掌上电脑与全站仪结合起来将会很大的提高测量工作的工作效率。充分利用便携式电脑强大的数据处理功能，可完成外业数据采集与内业处理一体化的工作，很大的提高测量工作的工作效率。

7参考文献

[1]杨德麟.大比例尺数字测图的原理、方法与应用.北京:测绘出版社.1982

[2]马俊海,吕长广. 全野外数字化测图技术的现状及发展趋势[J].测绘与空间地理信息,2006

[3] JB/T 18314—2001.《全球定位系统（GPS）测量规范》.

[4] GB50026—2007.《工程测量规范》.北京：中国计划出版社,2008.

[5] 杨丽坤. 内外业一体化数字化测图的误差来源及精度分析[J].北京测绘,2008

作者简介：

姓名 丁飞 出生年月：1981年4月5日籍贯 河南滑县

性别 男 学历：本科专业 信息工程 职称 助理工程师

现工作单位 ：安徽省地质测绘技术院主要研究方向 地形测量与地籍调查

姓名 郑晓阳 出生年月：1985年3月23日籍贯 安徽合肥

性别 男 学历：本科专业 测绘工程

职称 助理工程师

现工作单位 安徽省地质测绘技术院主要研究方向 矿山测量及储量核实