數(shù)字化成圖幾種作業(yè)模式的對(duì)比分析

摘要：本文詳細(xì)闡述了數(shù)字化成圖幾種作業(yè)模式，并在此基礎(chǔ)上對(duì)其分析比較，最后給出了幾種數(shù)字化成圖中作業(yè)模式的建議。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化成圖；原圖數(shù)字化；作業(yè)模式

1引言

隨著測(cè)量?jī)x器的自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)的發(fā)展，數(shù)字成圖技術(shù)的研究也已取得重大突破，且在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，發(fā)揮著越來越重要的作用。也為建立測(cè)繪數(shù)據(jù)信息庫(kù)打下基礎(chǔ)。隨著社會(huì)的發(fā)展，測(cè)繪成果必將以數(shù)字信息形式而提供。

縱觀我國(guó)的數(shù)字成圖系統(tǒng)的研制、使用，大體上可分成兩類：一類是直接采用Auto CAD開發(fā)的數(shù)字成圖系統(tǒng)；另一類就是利用高級(jí)語言開發(fā)的具有獨(dú)立性的數(shù)字成圖系統(tǒng)。

２ 數(shù)字化成圖幾種作業(yè)模式的分析

數(shù)字成圖的作業(yè)模式是指數(shù)字化測(cè)圖內(nèi)外業(yè)作業(yè)方法、接口方式和流程的總稱。一般來說，數(shù)字測(cè)圖的作業(yè)模式大致分為有碼作業(yè)、無碼作業(yè)、電子平板、原圖數(shù)字化等幾種：

有碼作業(yè) 在數(shù)字成圖系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)要處理幾何數(shù)據(jù)(測(cè)站坐標(biāo))，屬性數(shù)據(jù)以及點(diǎn)與點(diǎn)之間的拓樸關(guān)系。有碼作業(yè)是指野外采集數(shù)據(jù)時(shí)，在測(cè)站上把每一個(gè)數(shù)據(jù)都賦予和實(shí)地相對(duì)應(yīng)的屬性和拓樸信息，即編碼。每到一站，架好儀器，將全站儀或電子經(jīng)緯儀用通訊電纜和電子手簿相連(帶內(nèi)存的全站儀自身帶有電子手簿)。開機(jī)后，輸入測(cè)站點(diǎn)、定向點(diǎn)、儀器高等測(cè)站信息。全站儀將觀測(cè)數(shù)據(jù)傳給電子手簿，測(cè)量員同時(shí)將每個(gè)點(diǎn)的編碼輸入電子手簿。所測(cè)碎部點(diǎn)連同編碼傳人微機(jī)生成數(shù)據(jù)文件(*．da1)，通過數(shù)字測(cè)圖軟件對(duì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件的編碼進(jìn)行識(shí)別，生成圖形(*．dwg)，然后再對(duì)自動(dòng)生成的圖形做必要的編輯修改，圖幅整飾，即可通過圖形輸出設(shè)各輸出圖形 這種作業(yè)模式的作業(yè)流程如圖1

有碼作業(yè)模式突出的優(yōu)點(diǎn)是自動(dòng)化程度較高。業(yè)工作量相對(duì)較少，符合測(cè)量作業(yè)自動(dòng)化的大趨勢(shì)。 但這種作業(yè)模式要求觀測(cè)員熟悉編碼。并在測(cè)站上隨觀測(cè)隨輸人。另外，當(dāng)司鏡員離測(cè)站較遠(yuǎn)時(shí)。觀測(cè)者很難看清地物屬性和連接關(guān)系。這就要求觀測(cè)員與司鏡員密切配臺(tái)，相互交流反饋有關(guān)信息。

無碼作業(yè)這種作業(yè)模式的流程與有碼作業(yè)基本相同，如圖2。只是在測(cè)站上觀測(cè)員只須瞄準(zhǔn)目標(biāo)觀測(cè)，不須輸人編碼。鏡站上必須有一位有一定測(cè)繪經(jīng)驗(yàn)的人跟著司鏡員繪制草圖。測(cè)站與鏡站要經(jīng)常通報(bào)點(diǎn)號(hào)。草圖的繪制不需要有嚴(yán)格的規(guī)定，關(guān)鍵要能直觀、清楚地反映各測(cè)點(diǎn)的屬性及相互關(guān)系。也可根據(jù)個(gè)人的習(xí)慣，用一些簡(jiǎn)單明了的符號(hào)來表示某些屬性或拓樸關(guān)系， 繪草圖的目的只是為了內(nèi)業(yè)成圖時(shí)能看清楚，搞明白， 圖3是現(xiàn)場(chǎng)繪制草圖的示例。

無碼作業(yè)模式的優(yōu)點(diǎn)是：現(xiàn)場(chǎng)繪制草圖直觀、可靠，減輕了觀測(cè)員的工作壓力，便于提高速度但內(nèi)業(yè)的工作量相對(duì)較大，要根據(jù)草圖編制編碼引導(dǎo)文件，然后自動(dòng)成圖，或根據(jù)草圖用點(diǎn)號(hào)定位成圖。

有碼和無碼作業(yè)流程中的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換是指全站儀自身電子手簿與成圖軟件的數(shù)據(jù)格式不一致時(shí)，要做一下格式轉(zhuǎn)換。

電子平板這種作業(yè)方式是指在測(cè)站上將全站儀或電子經(jīng)緯儀用通訊電纜和電子手簿相連，然后再把電子手簿和便攜式微機(jī)連接起來。如果全站儀帶內(nèi)存。則可利用其內(nèi)部的電子手簿直接和便攜機(jī)相連。在測(cè)站上觀測(cè)值直接輸人微機(jī)。測(cè)圖軟件將觀測(cè)值計(jì)算出坐標(biāo)并展繪于便攜機(jī)的顯示屏上。操作員可根據(jù)實(shí)地信息直接成圈，也可先把點(diǎn)展在圖上。在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)某些實(shí)體作簡(jiǎn)單的編輯、修改．較復(fù)雜的工作可回到室內(nèi)去做，最后通過繪圖儀打印輸出。其作業(yè)流程如圖4

這種作業(yè)模式的特點(diǎn)是內(nèi)外業(yè)幾乎部在現(xiàn)場(chǎng)完成，即“隨測(cè)隨得”、“所測(cè)即所得”。工作直觀，成果可靠。容易為習(xí)慣于“平板測(cè)圖”的人所理解、接受但尚有多方面的局限性，如便攜機(jī)耗電，易受天氣條件影響，由于室外光線較強(qiáng)，便攜機(jī)屏幕不清楚等等，使得操作員的操作總不太得心應(yīng)手。當(dāng)目標(biāo)較遠(yuǎn)時(shí)，由于看不清楚地物屬性和連接關(guān)系，還需要和司鏡人員頻繁聯(lián)系。

原圖數(shù)字化如果已有大量的自紙圖或聚脂薄膜圖，或者外業(yè)仍然采用平板測(cè)圖，經(jīng)緯儀+小平板測(cè)圖方式，要使這些成果進(jìn)入微機(jī)轉(zhuǎn)化為數(shù)字化成果，就必須采用這種模式。該模式又分為手扶式數(shù)字化儀錄入和利用掃描儀掃描，然后再進(jìn)行矢量化。

數(shù)字化儀法是指將圖紙鋪在數(shù)字化儀面板上。定位較準(zhǔn)，用數(shù)字化儀游標(biāo)逐點(diǎn)錄入微機(jī)，通過編輯、修改、整飾得到幅數(shù)字化地圖。這種方法使數(shù)字化儀操作員非常辛苦，且由于增加了錄入環(huán)節(jié)，圖形誤差再次傳遞使精度有所降低 ，況且數(shù)字化儀錄入精度又與操作者的認(rèn)真程度有很大關(guān)系。

掃描儀法指先用掃描儀將白紙圈掃成柵格圖像，再用軟件對(duì)柵格圖像進(jìn)行矢量化，最后編輯、整飾得到數(shù)字化地圖。這種方法降低了操作員的勞動(dòng)強(qiáng)度，數(shù)字化精度高，但掃描儀價(jià)格昂貴，投入增多。

總之，原圖數(shù)字化的作業(yè)方法最大的優(yōu)點(diǎn)是可以利用原有圖紙，是原有測(cè)繪成果向數(shù)字化成果過渡的必經(jīng)之路，同時(shí)也為傳統(tǒng)測(cè)圖與數(shù)字測(cè)圖之間建立了密切的聯(lián)系。便于對(duì)測(cè)繪人員，進(jìn)行合理分工，使人員、儀器設(shè)備得到合理配置。

３ 對(duì)四種作業(yè)模式的比較

通過對(duì)以上作業(yè)模式的分析可以看出，這四種作業(yè)模式各有利弊，各有側(cè)重?，F(xiàn)對(duì)其做一綜合比較(如表1-1)。

４ 對(duì)選擇數(shù)字化成圖作業(yè)模式的幾點(diǎn)建議

選擇作業(yè)模式要根據(jù)自身的實(shí)際情況，充分利用已有設(shè)備，合理配置人員。各種作業(yè)方式的優(yōu)缺點(diǎn)要綜合考慮。有條件的情況下，還是要盡可能地在設(shè)備投入、人員培訓(xùn)、進(jìn)修上下功夫，以便選取適應(yīng)測(cè)繪新技術(shù)發(fā)展的作業(yè)模式。

內(nèi)外業(yè)一體化，即有碼和無碼作業(yè)方式應(yīng)該是數(shù)字化成圖的首選作業(yè)模式。因?yàn)閮煞N作業(yè)模式都有精度高、自動(dòng)化程度高、方便可靠等優(yōu)點(diǎn)。至于選擇有碼作業(yè)還是無碼作業(yè)，要根據(jù)自身的情況和測(cè)量人員的作業(yè)習(xí)慣而定。一般來說，無碼作業(yè)比較方便可靠，可以減輕測(cè)站觀測(cè)人員的壓力，便于提高速度。有碼作業(yè)，自動(dòng)化程度較高，但往往要在應(yīng)用初期犧牲一點(diǎn)作業(yè)速度。如果觀測(cè)人員對(duì)編碼系統(tǒng)很熟悉且觀測(cè)經(jīng)驗(yàn)豐富，速度也能提上來。

電子平板作業(yè)模式的直觀性易被大多數(shù)人所接受，由于其局限性較大，應(yīng)用在大面積的地形圖測(cè)量中往往讓人不能得心應(yīng)手。對(duì)于測(cè)量范圍較小、地物密度大的居民區(qū)，不妨采用這種模式。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，便攜機(jī)的制約因素逐步減少，電子平板作業(yè)模式的可行性也在增強(qiáng)。

對(duì)于原圖的利用，數(shù)字化錄入(或掃描矢量化)是唯一可選模式。如果一個(gè)測(cè)繪單位，一部分人員暫時(shí)還不能完全從“平板測(cè)圖”中擺脫出來，測(cè)繪任務(wù)又?jǐn)[在面前，可以暫且采用外業(yè)平板測(cè)圖。內(nèi)業(yè)數(shù)字化的方式，這種模式應(yīng)該逐步被內(nèi)外業(yè)一體化所取代。

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