浅谈数字化测绘技术及发展

2012-12-28臧少华

中国新技术新产品 2012年20期

臧少华

（天津市蓟县国土资源分局,天津 301900）

随着经济建设的持续性发展，带动了科学技术的革命，计算机技术与测绘技术的完美融合使测绘技术向一体化、自动化和数字化的方向发展。数学化测绘技术的广泛应用对极大的促进了测绘业的现代化进程，同时也促进了测绘人员综合素质的提升，在测绘项目上数字化技术得到了有效的发挥，这对提高测绘单位的整体水平有着深远的意义。

1 数字化测绘的现状

随着我国数学化测绘技术的日趋成熟，在测绘项目上得到了广泛的应用，目前我国大比例尺地形及地籍图的生产都以数学化测绘数据做为依据，对这部分数据的测绘工作主要包括数据采集信息、数据编码、连接信息等重要部分组成。

1.1 数据采集

(1)野外数据采集:

用于没有底图的地区,用全站仪、GPS等仪器实地测量,精度最高,费用也高。目前有以下几种方法：

a、全野外数字测图：全野外数据采集设备是全站仪加电子手簿或电子平板配以相应的采集和编辑软件，作业分为编码和无码两种方法。数字化测绘记录设备以电子手簿为主。还可采用电子平板内外一体化的作业方法，即利用电子平板（便携机）在野外进行碎部点展绘成图。

b、空间定位测量：空间定位测量主要由GPS技术来完成，因其具有较高的精度在各个领域都得到了广泛的推广，GPS技术改变了传统的野外测量的工作方法，使其工作更简单方便，并在很大程度上减轻了测量人员的工作强度，增加了测量工作的效率。GIS技术应用测距后方交会原理，可由三个以上地面已知点（控制站）交会出卫星的位置，反之利用三个以上卫星的已知空间位置又可交会出地面未知点（用户接收机）的位置。

(2)航片数据采集：

在航空数据采集中主要以GIS中的重要信息源遥感影像来进行快速、大面积的数据获取，且航天遥感影像还可以取得周期性的资料，这些都为GIS提供了丰富的信息。每种遥感影像都有其自身的成像规律、变形规律，所以在应用时要注意影像的纠正、影像的分辨率、影像的解译特征等方面的问题。

(3)底图数据采集：以旧的地形图为底图，进行数字化采集数据。

a、手扶跟踪数字化：早期，地图数字化所采用的工具是手扶跟踪数字化仪。这种设备是利用电磁感应原理，当使用者在电磁感应板上移动游标到图件的指定位置，按动相应的按钮时，电磁感应板周围的多路开关等线路可以检测出最大信号的位置，从而得到该点的坐标值。这种方式数字化的速度比较慢，工作量大，自动化程度低，数字化精度与作业员的操作有很大关系，所以目前已基本上不再采用。

b、扫描矢量化：根据地图幅面大小，选择合适规格的扫描仪，对纸质地图扫描生成栅格图像。然后在经过几何纠正之后，即可进行矢量化。常使用GIS软件如MapInfo、Arc/Info、GeoStar、Super Map等对扫描所获取的栅格数据进行屏幕跟踪矢量化并对矢量化结果数据进行编辑和处理。

1.2 数据编码

野外数据采集仅用全站仪或RTK（即动态GPS测量）测定碎部点的位置（坐标）是不能满足计算机自动成图要求的，还必须将地物点的连接关系和地物属性信息（地物类别等）记录下来.一般按一定规则构成的符号串来表示地物属性信息和连接信息，这种有一定规则的符号串称为数据编码.数据编码的基本内容包括：地物要素编码（或称地物特征码、地物属性码、地物代码）、连接关系码（或连接点号、连接序号、连接线型）、面状地物填充码等.

1.3 连接信息

连接信息可分解为连接点和连接线型.当测点是独立地物时，只要用地形编码来表明它的属性，即知道这个地物是什么，应该用什么样的符号来表示.如果测的是一个线状地物，这时需要明确本测点与哪个点相连，以什么线型相连，才能形成一个地物.所谓线型是指直线、曲线或圆弧等.在EPSW中规定：1为直线；2为曲线；3为圆弧；空为独立点.EPS文件格式又被称为带有预视图象的PS格式，它是由一个PostScript语言的文本文件和一个（可选）低分辨率的由PICT或TIFF格式描述的代表像组成。EPS文件虽然采用矢量描述的方法，但亦可容纳点阵图像，只是它并非将点阵图像转换为矢量描述，而是将所有像素数据整体以象素文件的描述方式保存。

2 数字化测绘技术的发展方向

大比例尺地形和工程图测绘，历来是城市与工程测量的重要内容和任务，利用传统的方法工作存在劳动强度大、质量控制难、功率低等缺点。数字化测绘技术在测绘工程领域的广泛应用，使大比例尺测图技术向数字化、信息化发展。

随着测量仪器向一机多能和自动化方向发展，在外业采集数据时，借鉴电子平板测量系统产生了全站仪自动跟踪测量模式。测站为自动跟踪式全站仪，测站无人操作，在镜站遥控开机测量，全站仪自动跟踪，自动照准，自动记录，及时获取观测成果，使自动跟踪测量模式更趋于现实。未来的测图软件和软件运行平台的集成度将大大提高，用户只要将外业采集的数据传输到自动测图软件中，根据自身需要就可制成出符合意愿的地图来，和全站仪相结合的新型全站仪已被用于多种测量工作，掌上电脑和全站仪的结合或者全站仪自身功能的不断完善，并随着全站仪无反射镜测量技术的进一步发展，精度达到测量标准要求，那么，测量工作就只需要携带一台新型全站仪和一个三脚架，而操作员也只需一人，随着科技的进一步发展，大比例尺测图系统将没有全站仪和三脚架，只是在操作员的工作帽上安装GPS接收器以及激光发射和接收器，用于测距和测角，眼前配备小巧的照准镜，手中拿着带握柄的掌上电脑处理数据、显示土系，腰上带着的无线数据传输器则可以将测得到数据实时传回测量中心，测量中心则收集各个测区的测量数据，生成整体大比例尺地形数据库。