数字化测图在大比例尺地形图测绘中的应用

刘明星

北京京昌工程测绘技术有限公司 北京 100000

随着我国经济的飞速发展，各种建设项目都取得了长足的进步，同时也对测量的品质提出了更高的要求。在此条件下，提升了工程测量的准确性和效率，为大比例尺地形图绘制打下了良好的基础。数字测量技术极大地提高了测量的精度，使测量工作进入了一个新的数字测量时代。此外，数字测量技术是目前比较普遍的一种测量方法，它在大比例尺地形测量中具有很大的实用性。

1 数字化测图与传统测图方法的比较优势

传统的图测法是借助各种测量仪，在地物和地貌要素的特定范围上，按照特定的比例和图形的形式，把它们画在地图上。在制图的时候，由于刺点、绘图及图表的膨胀、扭曲等原因，数字的准确性会受到很大的影响，而且操作繁琐，劳动强度大，质量管理也比较困难。尤其是在现代信息化社会，测绘地理信息越来越少，测绘地理数据量越来越小，测绘地理数据的修改也越来越不容易，越来越不能满足信息化社会的经济发展需求。在数字化成图的进程中，将现场工作中的读数、计算、展点绘图等环节都简化了，从而降低了工作人员的工作压力，从而提高了现场的工作效率，减少了工作时间，降低了直接的生产费用。

在我国，城市的发展和建设都离不开地图。对大型数字地形测量中的技术问题进行了研究和分析。本文从大比例尺数字化绝形图绘制的科学实际入手，重点阐述了如何实施对其进行品质的监督和构造，并从大比例尺数字化的地形图绘制的实际情况和测绘技术发展的实际情况，探讨了未来发展的趋势，并阐述了如何对其进行实体广量的控制和独制的方法。当今，地学行业快速发展，许多测量专家都在进行大比例尺数字化地形图的绘制技术大比例尺数字化地形图是城市测量的一个关键部件，其目的是为城市规划、建设和管理提供具有精度和现势性的城市各种比例尺地形图。由于大比例尺数字化地形图绘制技术在群众服务与地质绘制中具有十分关键的地位，因此，重点对其的质量监管方式和具体的措施进行了深入的探讨。学习过地理学的人都清楚，地面及其附属体总是在不断的移动和改变着，将这些改变及时地绘制在地形图上，使地形图能够更好的反映实际情况，在特定的时间内对 GIS的数据库进行升级，从而更好的为人民提供帮助[1]。

图1 数字化测绘

2 目前我国大比例尺数字化地形图测绘的发展现状

以目前的发展情况为依据，目前，大多数的城镇和煤矿都已逐步构建了基础的地理信息数据库，基本比例尺地形图与图表的符号库，等级控制点是组成数据库的重要内容，对数据库的更新工作，主要是通过全站仪数据收集数据化测图来进行的。在一些比较发达的地区，在资料更新方面，动态追踪修测可以做到这种水平，不过时间长短不一，有六个月也有一年，甚至两年，对地形图进行绘制主要分为两种方式，一种是利用电子手薄，利用全站仪将草图绘制出来，进行资料收集，利用数字化成图系统将所收集到的资料转化为图表，再按照手工绘制的草图进行最终工序，制作出数字地形图，并将其储存在仓库中。第二种方式的效果要好于前一种方式，而且费用也要低一些，就是借助记录本，在野外用全站器收集资料，然后再使用数字制图技术将资料转化为图表，然后再根据图表进行最终的加工和修正[2]。

3 数字化测绘的具体方法

3.1 摄影测量

摄影测量技术是通过对被摄物体的照片进行分析，从而对被摄物体的大小、形状、空间位置与性质等信息进行判定，是当代绘制科学的一个关键环节。按照获得照片的方式与摄影距离的远近，可以将照片分为航空摄影测量、遥感摄影测量、水下摄影测量、地面摄影测量、显微摄影测量与近景摄影测量。

3.2 地理信息系统技术

GIS是当前最主要的一种测绘技术，它在数字化测绘中有着举足轻重的作用。GIS将许多技术的优势融为一体，它拥有着非常强大的能力，可以完成对地理数据的采集、管理、分析、存储、三维显示与结果的生成。除此之外，GIS技术还具备空间提示、预测预报、辅助决策等多种功能。当前，随着科技的发展，GIS技术也在持续发展与完善，逐步朝着数据标准化、数据多维化、平台网络化、系统集成化、应用社会化与系统智能化的方向发展。

3.3 遥感技术

相对于常规的现场测量而言，卫星影像技术有着诸多优点，最显著的一点是所获取的资料的精度非常高，并且它的观测区域也更加广阔，瞬时成像的程度非常高，极大地扩大了人的可视性。当前，卫星探测技术正逐步向着多时相、多平台、高分辨率、多传感器、快速机动和高光谱探测等方面发展，探测精度将进一步提高[3]。

图2 遥感技术

4 大比例尺数字化地形图测绘质量检查的主要内容与相应方法

城市详细规划是以城市整体规划或分区规划作为基础，要想得到更好的品质，要根据绘制工作的时间约束，绘制的范围，来对财力、人力、材料等进行适当的配置，这样才能使绘制的方案和品质的计划更加详尽，更加切实可行，更加符合科学。其中，品质的工作最为关键，要注重对品质流程产生的影响。每一个岗位，都要明确，每个岗位，每个岗位，每个岗位，都要明确。必须贯彻“以质为先”的方针，只有工作的好，工艺的好，产品的品质也就好。对各项工作都要在掌控和监督之下，每个步骤都要接受相关的人的控制，其中包括对过程实现的追踪考察和对外部业务流程的监视。过程控制是非常严谨的，有关工作人员必须按照工作规程，对表层和表层上的东西进行检查和绘制，不得有丝毫的失误。在进行数据处理时，可以用 PAD，或者是手提电脑，将所有的观测和探测到的数据，转化为图表，再对其进行即时编辑。同理，此时也要严肃处理，这样才能确保外部的业务流程资料收集的品质。对于追踪和考核，主管质检的人员要做好相应的工作，特别要注重监控方法是否符合规定，是否达到了期望的效果，使每个环节的工作都处于监控之中。质检部门的工作分为两个方面，一是对发现的产品质量问题，要向有关责任单位提出报告，并在一定的期限内进行修改。第二，在检测的时候，可能会遇到一些问题，需要他们来分析，然后做出相应的对策，避免类似的问题，在检测的时候，出现更多的问题。数学精度，地理精度，图面的装饰是决定测图质量的重要因素。因此，大平板测图与全站仪测图的质量检查的主要内容就是这三个方面，特别要对这三个方面的品质进行严格的监控[4]。

4.1 地理的精度检查

在进行城市综合设计时，需要对现有的城区地形进行精确定位。重点检查的是，这些元素的位置是否准确，这些元素的表现是否和谐，标注和标志有没有遵循一定的规范，真正的地图中的取舍有没有有任何的错误，地图的图面要清楚可见，地图的图廓要没有任何错误，而且要保持完整。

4.2 数学的精度检査

在GIS技术应用中，根据相应技术的要求，对地理信息系统中的地理信息进行了录入检验，检验的项目有地理信息的准确性、地理信息的一致性和完整性。属性精度检测由点、线、面的属性值，属性编码的唯一性，正确性，数据层级和下方的注记组成。格式、属性和分层的相似性，以及多面体闭合和拓扑关系的正确性，组成了一种逻辑一致的检查方法。数据层次，属性元素，数据层次文件，元素完整性组成了元素完整性检查[5]。

图3 大比例尺数字化地形图测绘

5 使用数字化测图技术对该测区进行测量的流程

测区按1:1000地图绘制，属于一个废弃矿山的计划使用范围，占地1km2左右，主要以山区为主，少数住宅用地为主。其中山地测区是一个具有一定典型性的区域，由于其地势和道路的特殊性，使得其区域内的人口密度和住宅密度都很高，因而具有一定的典型性。

5.1 准备工作

5.1.1 硬件准备

其中，主要有现场测绘所需要的各种测量工具及现场工作所需要的手提计算机等。本研究采用了南水北调公司生产的SOUTH9600型静止GPS接收器，进行了初步的测控。采用瑞士莱卡公司制造的LeicaTCR405全站仪对图根破碎部分进行了测定；膝上型计算机用于数据和绘制图表。

5.1.2 软件准备

SinaGPS导航系统和莱卡型全站仪都有各自自带的软件进行资料传送和处理；利用测量设计院开发的“金钥匙”软件对测量点进行了高精度的测量和分析，并对测量结果进行了分析。本系统采用以AutoCAD为基础，由南航制图公司研制而成的CASS5.1图像处理软件。

5.1.3 控制测量

现场观测资料的获取主要分为两部分，一是对地面观测资料的获取，二是对地面观测资料的获取。如果测区内的高层控制点不能达到较大范围内的要求，则需要对其进行合理的布设，以达到对其进行测量的目的。根据地形的复杂程度、破碎程度和隐蔽性，确定了根区控制点数。不低于16幅1:1000的地图。

5.1.4 起算数据

该测区第一次布线网资料取自1997年由甘肃省测绘科学院制定的《锡河城市建设》，测区中心子午线105度，与北京城市建设（1954年）3度35度完全一致，且其中心子午线为1600m。海拔高度是以1985年全国海拔为基准的。

5.1.5 选点和埋石

在测量区域内布置了15条第一级导引线。每个引线站之间都有一条或多条引线站，并在测量区域内平均地分配到每条引线站。根据GB/T18314-2001的规定，布点及埋深应符合标准，除考虑了通视性外，也应重视联测的某些重要因素。

5.2 石碎部测量

在石碎部测量调查中，现场资料的收集是最关键的一步。采集完毕后，将有关的数据资料传送至电脑。之后，对这些数据进行了进一步的分析和处理，在进行这些方面，要特别强调，在进行这些工作前，必须要对这些工作进行充分地进行预处理，之后，将这些整理好的资料进行图表化，最终就是等高线数据的处理。

5.2.1 图根控制测量

图根法是利用第一级的有线网络，利用电子测距法增加附加的图根数。在以后的特定成图过程中，为了适应成图的要求，必须对第一个节点进行二次节点的极值和二次节点的极值加密。开阔、平整的区域至少有4个以上的数据源，其余区域根据房屋密度进行数据源的加密。图根引线上的点位采用英文“T”，并按照自然量的大小对其进行了统一的标号，以防止空标号和重复标号。

5.2.2 碎部采集

在实际操作中，可以采用多种方式进行数字野外资料的收集，如：全站仪法、 GPS法、原位记录法等。

5.2.3 野外数据的内业处理

数据处理的内容包括：数据传输、数据预处理、数据转换、数据计算、图形生成、图形编辑与整饰、图形信息的管理等。而内业处理则是把实地观察得到的资料输入到电脑里，利用相关的软件把这些资料文件转化成 CASS的形式，再把实地观察的资料放入 CASS里，进行地图绘制。

5.2.4 大比例尺数字地形图成图方法

大型的数码地形图通常是以地表数码成图的方式进行的，也称为“内页面集成数码成图”。在实际应用中，必须使用全站仪，电子记录本，计算机及数字化成图系统。

5.3 内业整理

5.3.1 数据传输

在现场资料的收集工作结束后，就是对资料的整理与分析。在实地收集完毕之后，要尽快地将这些数据传送到计算机上，现在的工作人员通常使用的是一条数据连接线来完成手薄与计算机之间的连接，在这个过程中要注重信息传递的完整性和及时性，防止信息的丢失。

5.3.2 生成和编辑地形图

首先，要将地形图与实际情况进行详细的对照，根据各图面的坐标区域，筛选出重要的重要资料，再根据测点平面的坐标与地形图的说明，绘制出相应的建筑结构。

5.3.3 各类图表的生成

核对无误后，通过制图软件功能，产生宗地图、界址点成果表、土地面积分类表、宗地面积汇总表等图表文件。

6 结语

总体而言，在提高工作效率和减轻工作强度上，数字测量技术具有许多优点。它不仅对勘测工作者有着巨大的吸引力，同时也给勘测工作者带来了更高的要求，从而减少了勘测过程中出现的误差。在测绘科学技术的进一步发展、测绘仪器和装备的改进、测绘软件的更换和革新的今天，数字测图一定会有一个更加宽广的发展空间。