地形图数字化测量的几种作业模式
2015-04-07张鹏李伟李永
张 鹏 李 伟 李 永
(河北省保定地质工程勘查院)
地形图数字化测量的几种作业模式
张 鹏 李 伟 李 永
(河北省保定地质工程勘查院)
介绍地形图测绘的几种作业模式,及地面测图的作业过程,展望地面数字化测图未来。
地形图 作业模式 作业过程 展望
前言
地形图真实、客观地反映了地表的各种现状,而且具有可量测性和一定的精确度。因此应用十分广泛,在进行国土整治、城乡规划、土地利用、环境保护……,特别是在各类工程建设时,均需要从地形图上获得地物、地貌等方面的信息,作为决策、规划、设计和实施的依据。本文就地面数字测量成图的几种方法、测量过程做一简单论述。
一、地形图数字测量的几种作业模式
由于地形地物空间信息数据来源不同,采集的仪器和成图方法也不同。据数字测图技术的发展以及数据外采、成图方法的区别主要有以下几种作业模式:
(1)普通经纬仪+测距仪或钢尺
该作业模式主要应用在全站仪推广前。通常观测数据不能自动进入电子记录器,必须手工键入数据,由记录器对数据进行简单处理。数据处理成图由内业通过计算机来完成。
(2)平板仪测图+数字化仪测图
这种数字测图模式的基本方法是先用平板测图的方法测出白纸图,可不清绘,然后室内用数字化仪将白纸图转为数字原图。
(3)旧图数字化法
这种数据采集方式是用手扶跟踪数字化或扫描数字化方法对已有大比例尺地形图采集数字化要素(不包括各宗地的界址点)数据。
(4)航片量测法
这种采集数据的方式是以经过外业调绘过的航空相片为数据采集对象,利用精密立体坐标量测仪在航片上采集要素的数据,并通过电子坐标数据接口与计算机串行口相连接进行数据传输,由软件处理所采集的数据,从而获得所需要的坐标数据。
(5)测记法
根据野外数据采集的仪器设备不同,可分为全站仪测图、RTK GPS测图、CORSS GPS测图等;可概括为“野外测记、室内成图”。
这中作业方式是野外利用全站仪或RTK接收机在实地测量采集图形要素的坐标数据和编码,并存储记录,配以画有标注测点点号的人工草图,室内将测量数据从电子手簿中传到计算机中,用成图软件,并参考草图编辑成图。
这种作业模式的特点是内、外业分工明确,便于人员分配,外业工作量和作业时间少;但由于不是现场成图,因而测绘错误不易及时被发现和纠正。
(6)电子平板法
野外测绘实时显示,现场编辑成图。
采用全站仪或RTK接收机+便携机(笔记本电脑)+相应测图软件的数字测量方式。由全站仪或RTK接收机在实地采集全部图形要素数据,并由将数据实时传输给便携机,测图软件既有与全站仪或RTK接收机通讯和数据记录的功能,又可进行现场实时成图和编辑(修改、补充、删除等),在计算机显示屏上(相当于平板仪的平板)显示点位和图形。
这种作业模式的特点是无须绘制草图,所显及所测,可及时发现错误并纠正,不足之处在于电子屏幕在阳光下会给编辑操作造成一定的困难,外业工作量和作业时间也较长。
综上所述,第一种作业方法由于手工键入,其可靠性和工作效率显然都存在一定的问题,第二种方法由于受缩距、刺点、绘图、图纸伸缩变形、数字化仪精度等因素的影响,得到的数字地图精度低,基本已经被地面和航空摄影数字测图所取代。第三种方法必须在已有的地形图上进行,只适于已经测绘了大比例尺地形图的地区,对于精度要求不高和作展示示意图还有一定的存在价值。对于航片量测法,是在航片上采集数据,属于摄影测量的一种,对于已有航片的地区是一种较好的方法。
不论采用那种方法,所获取的原始数据都必须由计算机经过一定的处理,然后在相应软硬件支持下绘图、输出等。
二、地面数字测图作业过程
地面数字测图,就其测图步骤及各步的原则、点位布设原则同传统测量基本相同。测量仍遵循先整体后局部、先控制后碎部的原则。据数字测图的特点,其测图过程也可以归纳为以下几步:资料收集、数据采集、数据处理、图形处理、成果输出、数据存储与管理。
(1)资料准备
收集高级控制点成果资料,就测区现状设计布网。
(2)野外数据采集
野外数据采集包括两个阶段:控制测量阶段和细部点数据采集阶段。
1.平面控制测量
数字平面测量控制测量点的布设原则、点位埋设保存方法都遵循白纸测图控制测量的原则。但布设方法同白纸测图又有一定的区别,数字平面控制测量主要采用GPS静态测量、导线或RTK测量的方式进行控制。表现在:
对于大测区通常采用GPS静态测量进行三等或四等控制测量,而后直接布设二级导线网。对于小测区,通常直接布设二级导线网,作为首级控制。
控制测量主要使用随机或商用软件进行静态解算。
2.野外细部点数据采集
细部点采集的方法随仪器的配置不同而不同。一般用“测记法”采集细部点坐标,并记录细部点坐标及编码信息,点号自动生成,顺次加1。大部分情况下采集数据要及时绘制草图。
3.数据处理
将外业采集的数据传输到计算机,一般每天作业后都要及时进行数据传输。然后将外采数据的数据格式转换成图形编辑系统要求的格式(即生成内部码)。接着对外业数据分幅处理,生成平面图形、建立图形文件。
4.图形编辑
一般采用人机交互的方式编辑图形。图形编辑包括:对照外业草图,查找漏测或测错的部分,以便外业进行补测或重测;消除一些地物与地物之间的矛盾;进行地物符号的填充、楼层及其他文字注记说明;进行图廓的整饰等。
三、结束语
最后值得一提的是,近年来出现的图像(视频)全站仪、三维激光扫描仪以及高度集成的地面移动测绘系统,可更加快捷地得到数字地形图和数字景观图。
这种快速的数字测图模式有望成为今后建立数字城市的主要手段。
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