数字化测绘技术在工程测量中的应用

姚焕玉

摘要：数字化测绘技术是新时期一种新型的测绘技术，它的产生于发展与计算机及网络技术的发展、测量仪器的智能化有着密切的关系.在工程测量中，数字化测绘技术起着至关重要的作用，并得到广泛的应用，促进工程测量工作的顺利开展.目前，随着数字化测绘技术在工程测量中的广泛应用，我国工程测量的服务领域不断延伸,并逐步向测量数据采集与处理的实时化、处理的自动化以及处理的数字化方向发展，工程测量开始进入一个数字化的时代。本文介绍了数字化测绘技术的特点，探讨了数字化测绘技术在工程测量中的应用。

关键词：数字化测绘工程测量特点应用

中图分类号： [TU198+.2]文献标识码： A 文章编号：

随着数字化测绘技术的提高，GIS 技术的不断成熟、GPS 技术在各行各业的广泛应用，现代工程测量必将朝着测量数字工程化的方向发展。大力开展数字化测绘技术的应用与研究将是测绘单位提升自身竞争实力和创造经济效益的首要任务。随着数字测绘技术的不断革新，未来工程测量技术的发展仍然有赖测绘工作者的不断开拓、创新。

一、数字化测绘技术的特点

数字化测图技术主要是对机助成图及全解析的方法加以运用。较传统的测图技术而言，其优势是多方面的，是当前我国地形测绘中最前沿的测图技术，其发展前景十分广阔。数字化地形图可以实现高精度的外业测量，并可以同高精度的测绘仪器相匹配，使高端的先进仪器不断在数字地形图上得到运用。数字化测绘技术的产生和发展，是现代化科学技术发展的必然产物，同时也是实现社会化科学管理的必要工具。其除了可以对工程进行测量以外，还可以在房产测量、管网测量、地籍测量等方面加以运用，在运用的过程中，也准确的反应出了其测绘的精准性、有效性、信息性等，并有利于建立一个信息管理的专业系统。

1、测图的精度高

在数字化测绘技术中测图的精度高是其一个较为显著的优点，数字化测绘技术的采用，使地图测绘的精确度发生了质的改变。在数字化测图技术中，当地图图形的距离低于300时，测定的物点误差在3毫米以下，从输入到成图的整个过程中很难出现其他方面的精度损失，对测图过程中时常会出现的展点型误差、方向型误差、视距型误差等进行了避免，对外业测量中的精度也得到了有效保证，同时也确保了测量成果的精准性。

2、自动化的程度高

数字测图还具有自动化程度高的优点，这与计算机技术的运用及发展有着密切的联系。数字测图在绘制的过程中，可以运用计算机软件进行自动的计算、自动的选择图示符号、自动的进行识别等，所得的数字地形图会比手绘的地形图在精确、美观、规范等方面具有极大的进步。同时，在数字化技术的运用过程中，可以对某些人为因素进行避免，使错误的出现率明显降低。

3、图形的属性信息较为丰富

对数字化的测绘技术加以运用，所绘制出来的地形图可以保障坐标位置的准确性，同时地形点上极为丰富的属性信息也可以得到展现，若将该测绘点的编码信息进行相关的连接，并进行成图操作时，便可以对系统数据库中的各种测图符号加以运用，并可以在数据库中将与该编码相对应的各种图式符号加以调用，以完成地图图形的绘制。因此，在数字测图的过程中，为了便于信息的检索，需要将下列图形信息加以采集，其主要包括：定位信息、属性信息、连接信息等。

4、对GIS的信息源加以运用

在地理信息系统(GIS)的不断发展和完善的过程中，数字测图在为GIS提供许多方面的源数据的同时，也方便了其后期在建图过程中对GIS数据库信息的运用。虽然目前还未能对数字测图系统及GIS所提供的数据进行完全无缝的对接，但随着对数字化测绘技术的不断开发与研究，二者还是可以实现完美结合的。目前，在对国土地籍、城市规划等比例尺较大的空间数据进行搜集和获取时，便可以对GIS的数据源加以运用，同时在野外实地的测量过程中也为GIS提供了源数据，实现了二者的结合。

5、利于图形的编辑

在数字化测图中，通常可以对成果数据进行分层的存放，这样图面的负载量就不会受到限制，便可以对成果进行进一步的加工和运用，使传统测图技术中某些弊端可以得到避免。如：在对地面房屋进行扩建、改建的过程中，或地籍、房产等发生变更时，只须将有关信息进行输入，经过简单的数据处理后，便能对其进行修改和更新，图面的整体现势性及可靠性都能得到保持。

二、数字化测绘技术在工程测量中的应用

1、原图数字化

对原始图件进行数字化工作, 首先要进行数字化输入, 常用的方法有: ①手扶跟踪数字化; ②扫描矢量化;③GPS 输入。手扶跟踪数字化需要的仪器为计算机, 数字化仪及相关软件, 是早期的一种数字化输入方法, 输入速度较慢, 劳动强度也较大。扫描矢量化是通过扫描仪输入扫描图象, 然后通过矢量跟踪, 确定实体的空间位置。随着扫描仪的普及和矢量化软件的不断升级, 其作业方法越来越趋于自动化, 它是一种省时, 高效的数据输入方法。GPS 输入, GPS 是确定地球表面精确位置的新工具, 由于它测定的是三维空间位置的数字, 因此不需作任何转换, 可直接输入数据库。其次根据数字化图件的可用性, 要综合考虑图件的重用性和易用性, 并制定矢量化方案。经多种软件矢量化应用比较, 本单位确定以MAPCAD 为数字化原有地形图的主要方法, 该软件包含有以上3 种输入, 且其扫描矢量化输入方法具有图像清晰、编辑方便、易于转换等特点, 通过大量的工作实践, 总结了一些适合本单位工作实际情况的、较有特色的数字化作业方法和工序, 创造了一定的生产效益。

在数字化生产过程中, 各种比例尺地形图、地籍图的数字化精度应按国家现行的数字化测图规范严格执行。由于其精度主要取决于人工跟踪精度和输出设备精度, 而一般外设精度都能满足, 但人工跟踪精度主要取决于作业人员的熟练程度和责任心, 所以必须在加强作业人员基本技能训练的基础上, 严格按矢量化方案作业, 确保图件的输入输出精度和质量。

数据编码、数据分层按国家标准或自定方案执行; 数据组织按地理信息系统( GIS ) 要求, 严格其拓扑关系, 保证线状地物的长度统计, 面状地物的面积统计及其它分析功能的实现; 总体规划、分区规划、图形文本信息按GIS 要求整理、录入、建库。数字化原有地形图作业流程图如下：

数字化原有地形图作业流程

2、数字测图

在没有合乎精度要求的大比例尺地形图的地区, 可直接采用地面数字测图的方法, 该方法也称为内外业一体化数字测图, 它是以计算机为核心在外连输入输出设备硬、软件的支持下, 对地形空间数据进行采集、输入、成图、绘图、输出、管理的测绘系统。是我国目前各测绘单位用得最多的数字测图方法。采用该方法所得到的数字地图的特点是精度高, 但耗费的人力、物力与财力比前种方法大。

3、数字摄影测量成图

数字摄影测量成图可以说是今后数字测图的一个重要发展方向。就摄影测量本身而言, 从测绘的角度上来看数字摄影测量还是利用影像来进行测绘的科学与技术; 而从信息科学和计算机视觉科学的角度来看, 它是利用影像来重建三维表面模型的科学与技术, 也就是在“室内”重建地形的三维表面模型,然后在模型上进行测绘。因此, 从本质上来说, 它与原来的摄影测量没有区别。因而, 在数字摄影测量系统中, 整个的生产流程与作业方式, 和传统的摄影测量差别似乎不大, 但是它给传统的摄影测量带来了重大的变革。

数字摄影测量已在我国的某一地区取得了试验性的成功, 在不久的将来将会得到推广普及。它是通过在空中利用数字摄影机所获得的数字影像, 内业通过专门的航测软件, 在计算机上对数字影像进行像对匹配, 建立地面的数字模型, 再通过专用的软件来获得数字地图。该方法的特点是可将大量的外业测量工作移到室内完成, 它具有成图速度快、精度高而均匀、成本低, 不受气候及季节的限制等优点。特别适合于城市密集地区的大面积成图。但是该方法的初期投入较大, 如果一个测区较小, 它的成本就显得较高。

三、数字化测绘技术展望

现代测绘技术及测绘仪器向数字化、电子化、自动化方向发展,打破了传统的手工测绘理念, 形成目前较好的一套数字化测绘解决方案。但是, 目前的测绘技术依旧存在着若干问题, 如: 怎样改进外业数据采集模式的问题、成图系统的统一标准问题, 内业编辑图形工作效率问题; 图形数据结构与地理信息系统GIS 接口问题等等, 这都需要我们广大测绘工作者的不懈努力, 不断提出新的任务、新课题和新要求, 有力地推动和促进工程测量事业的进步与发展。

参考文献：

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[4] 雷旭.论数字技术在工程测量中的应用[J]. 企业技术开发. 2011(18)