淺談在數(shù)字化地形測(cè)量中測(cè)繪新技術(shù)的應(yīng)用

李彥宏 李維方 王斌

【摘 要】隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，一系列的新興技術(shù)也迅速的發(fā)展起來，在這種情況下加強(qiáng)技術(shù)的革新和應(yīng)用也就顯得尤為重要。在地質(zhì)工程當(dāng)中，通常需要進(jìn)行精確的測(cè)量，這些數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)對(duì)于工程的施工和建設(shè)來說是尤為重要的，是其重要的前提和基礎(chǔ)。在這方面，數(shù)字化地形測(cè)量現(xiàn)已成為城市開發(fā)、土地管理、礦山建設(shè)、工程規(guī) 劃、農(nóng)田水利等方面的重要手段。本次研究中，我們就針對(duì)這一問題進(jìn)行相關(guān)的分析和探討，重點(diǎn)分析了數(shù)字化測(cè)繪新技術(shù)在其中的應(yīng)用問題，以供大家交流和參考。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字化；地形測(cè)量；測(cè)繪技術(shù)；應(yīng)用分析

【中圖分類號(hào)】P2【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）07-0146-01

對(duì)于地形測(cè)量來說，它是一個(gè)系統(tǒng)化和綜合化的工作，在這個(gè)過程中我們需要統(tǒng)籌各項(xiàng)安排，尤其是測(cè)繪技術(shù)及應(yīng)用的問題，這是測(cè)量的重要事項(xiàng)之一，對(duì)此需要加強(qiáng)對(duì)技術(shù)的應(yīng)用分析，掌握其基本的施工要點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)有效的應(yīng)用。傳統(tǒng)地形測(cè)量的成圖周期長(zhǎng)、精度低、勞動(dòng)強(qiáng)度大等局限逐漸被淘汰。在新時(shí)期，在信息化和數(shù)字化的時(shí)代背景下，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的地形測(cè)量也就成為一種重要的發(fā)展趨勢(shì)。數(shù)字化地形測(cè)圖順應(yīng)現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)新潮流，利用先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器（如GPS接收機(jī)、電子全站儀等）和自動(dòng)化成圖軟件，采用各種靈活的定位方法進(jìn)行的以數(shù)字信息表示地圖信息的測(cè)圖工作，它的成果為模型式的數(shù)字圖。

一、對(duì)數(shù)字化地形測(cè)量新技術(shù)的基本認(rèn)識(shí)

在進(jìn)行地形測(cè)量的過程中，很多地區(qū)都會(huì)遇到一些困難，通常如時(shí)間、經(jīng)費(fèi)以及地域地貌等，這些因素都是影響到測(cè)繪成功的原因。傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)需要耗費(fèi)大量的人力、物力，且歷經(jīng)的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，這樣也就造成了工作效率的低下。 當(dāng)—個(gè)城市（地區(qū)）需要用到數(shù)字地形圖而一時(shí)因經(jīng)費(fèi)困難或受到時(shí)間等原因的限制時(shí)，該方法是再適宜不過的了。它能夠充分地利用現(xiàn)有的地形圖，僅需配備計(jì)算機(jī)、數(shù)字化儀、繪圖儀再配以一種數(shù)字化軟件就可以開展工作，并且可以在很短的時(shí)間內(nèi)獲得數(shù)字的成果。相比而言數(shù)字化的測(cè)量精度高、效率高。但是，利用該方法所獲得的數(shù)字地圖其精度因受原圖精度的影響，加上數(shù)字化過程中所產(chǎn)生的各種誤差，致使它的精度要比原圖的精度差，而且它所反映的只是白紙成圖時(shí)地表上各種地物地貌，現(xiàn)勢(shì)不是很好，所以它僅能作為一種應(yīng)急措施而非長(zhǎng)久之計(jì)[1]。為了可充分利用該法得到數(shù)字地圖，可通過修測(cè)、補(bǔ)測(cè)等方法實(shí)測(cè)一部分地物點(diǎn)的精確坐標(biāo)，再用這些點(diǎn)的坐標(biāo)代替原來的坐標(biāo)，通過調(diào)整，可在一定的程度上提高原有圖的精度。而隨著地圖的不斷更新，實(shí)測(cè)坐標(biāo)的增加，地圖的精度也就會(huì)相應(yīng)地得到了提高。

1、航測(cè)數(shù)字成圖的介紹分析。對(duì)于航測(cè)數(shù)字成圖來說，它是對(duì)較大范圍和地區(qū)的一種數(shù)字化測(cè)量分析，一般是通過航空攝影機(jī)在空中攝取地面的影像，一般從外形判讀到內(nèi)業(yè)建立地面模型，通過計(jì)算機(jī)用繪圖軟件在模型上量測(cè)，直接獲得數(shù)字地形圖。在現(xiàn)代化測(cè)繪技術(shù)迅速發(fā)展的情況下，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量已在我國(guó)的某一地區(qū)取得了試驗(yàn)性的成功，在不久的將來將會(huì)得到推廣[2]。它是通過在空中利用數(shù)字?jǐn)z影機(jī)所獲得的數(shù)字影像，內(nèi)業(yè)通過專門的航測(cè)軟件，在計(jì)算機(jī)上對(duì)數(shù)字影像進(jìn)行像對(duì)匹配，建立地面的數(shù)字模型，再通過專用的軟件來獲得數(shù)字地圖?？梢哉f，這將是我們今后數(shù)字測(cè)圖的一個(gè)重要發(fā)展方向。該方法的特點(diǎn)是可將大量的外業(yè)測(cè)量工作移到室內(nèi)完成，具有成圖速度快、精度高而均勻、成本低，不受氣候及季節(jié)的限制等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于城市密集地區(qū)的大面積成圖[3]。但是該方法的初期投入較大，如果一個(gè)測(cè)區(qū)較小，它的成本就顯得較高。所以現(xiàn)在基本上由一些較大的單位來承擔(dān)。

2、地面數(shù)字測(cè)圖技術(shù)分析。在沒有合乎要求的大比例尺地圖的地區(qū)或該地區(qū)的澳0繪經(jīng)費(fèi)比較充足，可直接采用地面數(shù)字測(cè)圖的方法，該 隴地稱為內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測(cè)圖，是我國(guó)目前各測(cè)繪位用得最多的數(shù)字測(cè)圖方法[4]。采用該方法所得到的數(shù)字地圖的特點(diǎn)是精度高，只要采取一定的措施，重要地物相對(duì)鄰近控制點(diǎn)的精度控制在5Cr11內(nèi)是可以做到的。但它所耗費(fèi)的人力、物力與財(cái)力也是比較大的。

二、 數(shù)字化地形測(cè)量應(yīng)用的相關(guān)問題分析

數(shù)字化地形測(cè)量的儀器設(shè)備從控制測(cè)量到成果成圖輸出大致需要GPS接收機(jī)、全站儀、計(jì)算機(jī)、繪圖儀以及與之相關(guān)的平差計(jì)算成圖軟件、數(shù)據(jù)傳輸、交換附件、通訊器材等。儀器設(shè)備配置水平較常規(guī)地形測(cè)量是一個(gè)質(zhì)的飛躍。數(shù)字化地形測(cè)量的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)熟練掌握測(cè)量專業(yè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)及測(cè)繪軟件的應(yīng)用技術(shù)，這對(duì)測(cè)量人員的技術(shù)素質(zhì)提出了更高的要求[5]。

1、數(shù)字化地形測(cè)量的生產(chǎn)組織。數(shù)字化地形測(cè)量的生產(chǎn)工序可概括為兩個(gè)環(huán)節(jié)：一是控制測(cè)量與計(jì)算機(jī)輔助平差計(jì)算；二是碎部數(shù)據(jù)采集與軟件編圖成圖。兩個(gè)環(huán)節(jié)間以數(shù)據(jù)傳輸為紐帶，即可平行施工又可順序施工[6]。與傳統(tǒng)地形測(cè)量相比，壓縮了大量的中間生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

2、作業(yè)方案。數(shù)字化地形測(cè)量項(xiàng)目的作業(yè)方案根據(jù)儀器設(shè)備條件確定，儀器設(shè)備條件不同，作業(yè)方案變化各異。一般可選用靜態(tài)GPS網(wǎng)作基本控制，導(dǎo)線（網(wǎng)）、動(dòng)態(tài)GPS作加密控制，支導(dǎo)線（點(diǎn)）補(bǔ)充測(cè)站點(diǎn)，全站儀、動(dòng)態(tài)GPS碎部數(shù)據(jù)采集，進(jìn)而計(jì)算機(jī)軟件機(jī)助成圖的作業(yè)方案[7]。 一定條件下，大比例尺數(shù)字化地形測(cè)量可以一次性全面布網(wǎng)至測(cè)站點(diǎn)，并且可以直接先測(cè)圖而不受“先控制、后測(cè)圖”、“逐級(jí)加密”等測(cè)量原則的約束。

3、簡(jiǎn)碼法數(shù)字化地形測(cè)量及其作業(yè)流程。簡(jiǎn)碼法是數(shù)字化地形測(cè)量過程中觀測(cè)員給每一個(gè)碎部測(cè)點(diǎn)賦于一個(gè)自定義編碼，并依據(jù)這種自定義編碼編圖成圖的一種數(shù)字化地形測(cè)量方法。簡(jiǎn)碼法數(shù)字化測(cè)圖作業(yè)流程為：外業(yè)數(shù)據(jù)采集（自定義編碼）一內(nèi)業(yè)概略編圖一草圖外業(yè)補(bǔ)充調(diào)繪一 內(nèi)業(yè)詳細(xì)編圖一外業(yè)巡回檢查一最終成果成圖。

4、人員組織。數(shù)字化地形測(cè)量的一個(gè)作業(yè)組采用簡(jiǎn)碼法時(shí)宜按一名技術(shù)員加一名測(cè)量工人編制，一個(gè)項(xiàng)目由多個(gè)作業(yè)組施工的宜專設(shè)一名核心技術(shù)人員負(fù)責(zé)質(zhì)量檢查、成果資料匯總、電腦維護(hù)等。

5、數(shù)字化地形測(cè)量的精度討論

6、控制點(diǎn)點(diǎn)位精度。如果控制點(diǎn)的平面誤差以本級(jí)控制點(diǎn)相對(duì)于上一級(jí)控制點(diǎn)點(diǎn)位中誤差小于圖上0.1 mm、高程中誤差小于1/1 0測(cè)圖基本等高距來衡量，即使是l：500地形測(cè)量、無論GPS網(wǎng)或?qū)Ь€網(wǎng)，控制點(diǎn)達(dá)到上述精度要求并不難。以支導(dǎo)線形式布設(shè)測(cè)站點(diǎn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)使用的儀器及成圖精度計(jì)算確定支導(dǎo)線最大長(zhǎng)度及最大連續(xù)支站數(shù)。

三、結(jié)束語

作為地形測(cè)量模式的變革，數(shù)字化地形測(cè)量將在以下幾方面產(chǎn)生積極的影響：測(cè)繪單位儀器設(shè)備的更新改造；測(cè)繪技術(shù)人員繼續(xù)教育以及測(cè)繪專業(yè)教學(xué) 內(nèi)容的修訂完善；數(shù)字化地形測(cè)量工作的規(guī)范化；數(shù)字地形圖的精度討論及標(biāo)準(zhǔn)確定；數(shù)字化測(cè)量條件下測(cè)繪單位生產(chǎn)與技術(shù)管 理討論。

參考文獻(xiàn)

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