试论数字化地形图测绘技术应用

和长磊 叶永力

摘要：本文探讨了数字化地形测量技术的程序及测量中的注意事项，数字化地形测量技术的发展及规范还需要新技术新产品的研发应用。

关键词：数字化；地形图；测绘技术

一、数字化测绘技术的特点

（一）测图的基本原则

根据地图图形组成的基本情况，我们可以划分为三个组成要素，包括点、线和面。而这三点也是地图最基本的图形要素，测量工作的首要任务就是测量点位的坐标。在测量点位的坐标的情况，紧密排序连接的点可以组成一条线，而线的排列可以铺成面，此时，我们就可以依靠特殊技术在面上做记号。针对一些独立的物，符号和定位点是最好的表现方式，线状地物也是由各种线或符号表示，等高线由高程值来描述。

（二）传统测图方法存在的弊端

在以往传统的测量中，测量的主要设备有水准仪、经纬仪和平板仪等，可以测量出点的高程、平面坐标，以及测量出竖直角、水平角和距离，通过测量，总结数据，再由绘图人员人工计算出最后结果，得出最后的点位坐标，再将坐标表示到地图上，但是这种方法不但花费时间多，人工计算还会时常出现误差，工作人员的工作量无疑也加大了，而整个操作过程也显得十分复杂。

（三）数字化测绘技术的特点

目前，我们所使用的数字化测图技术是一项利用计算机绘图和分析的新型测量方式，它与传统的测量方式不同，数字化测量技术在未来有很好的发展前景，也是地形图测量未来发展的重要手段。数字化测绘技术可以保持测量的精确度和稳定性，保证了坐标值的精确，还能进一步的实现仪器和技术的更新发展，是科技进步的要求。数字化测绘技术的应用不但证明了科学技术的发展，也是现代社会实现科学管理的要求。

二、数字化地形测量技术的程序

由于数字化测绘相对于传统平板测图具有精度高、作业效率高、劳动强度小等显著经济技术优势，加之近年来数字化测绘设备价格的持续下降，规划、设计等用图，单位普遍采用计算机设计而要求提供数字化测绘成果等因素，测量单位普遍采用野外数字化测绘完成大比例尺地形测量工作。

（一）测量步骤

数字化地形测量的步骤可概括为两个环节：一是控制测量与计算机辅助平差计算；二是碎部数据采集与软件编图成图。两个环节间以数据传输为纽带，即可平行施工又可顺序施工。与传统地形测量相比，压缩了大量的中间生产环节。

（二）方案设定

数字化地形测量项目的方案的选择根据仪器设备条件确定，仪器设备条件不同，设定的方案变化各异。一般可选用静态gps网作基本控制，导线（网）、动态gps作加密控制，支导线（点）补充测站点，全站仪、动态gps碎部数据采集，进而计算机软件辅助成图的作业方案。

（三）方法选择

在生产工序上，数字化地形测量不一定要遵守“先控制、后测图”的原则，控制测量、碎部测图可以同时进行，甚至可以是先测图后控制，只是后者需将碎部成图以控制点为基准借助成图软件进行测站（图形）纠正。

碎部测图在数字化地形测量中只是数据采集的过程，成图大量的工作量从外业转移到了内业，目前，碎部成图作业方法较多，因人而异。较为成熟的方法是简码法，特点是成图数学精度好、地物地貌要素详尽、作业效率较高。

三、数字化地形测绘过程中的常见问题

（一）等高线处理不当

由于数字化的地形测绘软件应用中的等高线一般都是依据野外所能采集的地貌点高程，采用等值内插法，按基本等高距插绘等值点连成曲线，再按不同的圆滑方法进行圆滑而生成的。在地形测量过程中，并不是野外采集的所有的地貌都能够采用高线内插的。也就是说靠全自动建立的数字地面模型（dtm）有可能失真，因而需要进行必要的人工干预，删除自动组网中那些不能内插等高线的三角边，而要做好这一点，就要靠绘图人员的技术和经验。

（二）野外数据采集不准确、不全面

1）地形变化处地形点不全面，坎（沟）上有点，下面无点或少点，这造成绘制的等高线可能失真，从而难以准确反映实际地形。2）有些线状地物如小沟（特别是暗沟）、电力线、电讯线（或电缆）、各种管线在图内应有始有终，而拾取地形点时往往易忽略，这主要与绘图人员的技术与责任有关。

相对于常规测图而言，在图纸审核中，数字化成图的过程发现的缺陷要多一些。除了上述问题外，主要是绘图人员的自检工作需加强。如注记或植被符号压线和覆盖地物的现象以及坎（沟）上的高程注于坎下或下面的高程注在上面的现象。

四、采取措施解决常见问题，提高地形绘图的质量

（一）提高地形测量从业人员的技术素质

新一代年青的测绘技术人员尤其是20世纪90年代后的大中专生，尽管具有较高的计算机操作本领，甚至有一定的编程技术，但是缺乏现场测绘地形图的经验，更缺乏勾绘等高线的基本功。而现代数字化测绘软件虽然自动化程度很高，仍不可避免地需要进行必要的人工干预，所以对这些从事地形测量人员进行必要的技能培训和基本功训练十分必要。具体实施办法，建议选择适当场地参加野外实习，按原来的常规办法测绘地形图或在室内找一些范例进行实习与讲授相结合的办法来提高他们的技能。

（二）数字化地形测量的注意事项

采用以上方法，对观测及司尺人员的要求是比较高的。第一，配合要默契，这一点测完了，下一点应测什么应心灵相通；对观测人员的输入数字及字母的熟练程度要求较高，一般应在10秒内完成。第二，司尺人员担负着室内绘图的工作，是测图过程中的主要人员，所以对于地物（貌）的综合取舍等要心中有数，并且应在跑尺前确定好跑尺的线路，尽量避免走冤枉路。采用这样的测量方法要省事、快捷。

五、数字化地形图测绘技术的应用

在数字化地形图测绘过程中使用了一系列的数字化仪器，如全站仪、gps-rtk定位技术、静态gps全球定位系统、计算机图形编辑技术等等。通过这些数字化设备及技术获取地形实体的空间描述，绘制出符合空间位置及形状的坐标，并标记出地形图实体的地理属性。然后，经过计算机软件的处理及转换后生成数字化地形图的数据集合，并存储于计算机或其他存储介质中以便随时提供给用户。

另外，信息化、数字化技术的进一步发展，在数字化测图技术的过程中，如数据采集的过程，通过数字化成图对地形网实体的位置及形状进行精确描述、绘制出所需的点的坐标及其连接方式，而在外业采集过程中运用全站仪、gps-rtk技术等采集大量精确的数据信息。

六、结语

综上所述，通过长期运用数字化地形图测绘技术进行地形测量，掌握不同的地形测量软件及基础应用软件，积累数字化地形图测绘的工作经验，更有利于地形测量工作走向市场化，在实际的测绘工作不断地提高测绘的水平。

參考文献：

[1]刘吉平.数字化地形图测绘技术应用探讨[J].科技致富向导，2010（19）.