數(shù)字城市與數(shù)字化地形圖

王 家 鋒

(介休市規(guī)劃局，山西 介休 032000)

數(shù)字城市與數(shù)字化地形圖

王 家 鋒

(介休市規(guī)劃局，山西 介休 032000)

介紹了數(shù)字化地形測(cè)量的概念，對(duì)數(shù)字化城市及數(shù)字化地形圖的組成與服務(wù)內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的論述，探討了數(shù)字城市與數(shù)字化地形圖之間的關(guān)系，以供參考。

數(shù)字化地形測(cè)量，數(shù)字城市，信息，坐標(biāo)

進(jìn)入21世紀(jì)以來，一些新詞GPS，GIS，4D地圖數(shù)字城市等接連涌入人們的腦海。介休作為山西省首批經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)的撤縣改市的新型城市，作為山西省區(qū)域性中心城市及介孝汾規(guī)劃的重要組成部分。隨著介休市經(jīng)濟(jì)進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展時(shí)期，伴隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速增長，城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市交通需求的急劇增加，城市衛(wèi)生、園林、環(huán)衛(wèi)、城管、醫(yī)療等工作的需求，“數(shù)字城市”的口號(hào)也提到各級(jí)政府的議事日程，特別是現(xiàn)任領(lǐng)導(dǎo)已經(jīng)為數(shù)字介休的建立奠定了基礎(chǔ)；致力于打造一個(gè)數(shù)字介休的目標(biāo)而努力。但是針對(duì)“數(shù)字”的項(xiàng)目很多，本人認(rèn)為歸根到底是弄清楚這些項(xiàng)目與其載體之間的關(guān)系，其載體就是數(shù)字化地形圖。數(shù)字介休的實(shí)現(xiàn)，數(shù)字城市的建立和管理，最重要的是數(shù)字化地形圖的有效利用，資源共享。下面本人就我所了解的一些城市的實(shí)際情況，闡述一下數(shù)字化地形圖的概念及發(fā)展，以及數(shù)字城市與數(shù)字化地形圖之間的關(guān)系和作用，以此作為建立數(shù)字介休的一點(diǎn)參考。

1 數(shù)字化地形測(cè)量的概念

數(shù)字化地形圖實(shí)現(xiàn)的前提是利用數(shù)字化地形測(cè)量，數(shù)字化地形測(cè)量的數(shù)字是針對(duì)圖解而言的；即采取內(nèi)外業(yè)一體化的工作方法，野外采集的信息都是點(diǎn)的三維數(shù)據(jù)(X，Y，Z)的集合，用全站儀或RTK或其他測(cè)量儀器將地物、地貌的特征點(diǎn)采集到儀器里，再通過傳輸軟件傳到電腦中，用繪圖軟件繪成圖形。圖解地形測(cè)量是用圖形保存的，而數(shù)字地形測(cè)量實(shí)際包含了圖解地形測(cè)量，只不過數(shù)字地形測(cè)量是用直角坐標(biāo)系來圖解信息，而傳統(tǒng)的圖解地形測(cè)量是用極坐標(biāo)來圖解信息的。

數(shù)字地形測(cè)量有的課程中又叫做地形測(cè)量自動(dòng)化，這是針對(duì)測(cè)量所使用的儀器及采用的作業(yè)方法來命名的；也就是說用于測(cè)量和繪圖的工具在很大程度上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，比如IRTK、自動(dòng)全站儀，能夠自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)，自動(dòng)處理數(shù)據(jù)，自動(dòng)繪制各種圖形，以及每一步作業(yè)過程的完美連接和過程的自動(dòng)化等。圖解地形測(cè)量和數(shù)字地形測(cè)量的差別只是在測(cè)量過程中的所選用的模型方式不同。一幅1/500數(shù)字化地形圖就是該地區(qū)的圖解地面模型。如果用數(shù)字形式表示(數(shù)據(jù)庫)則稱為“數(shù)字地面模型(DTM)”,DTM就是以數(shù)學(xué)表達(dá)方式確定的，以數(shù)字形式表示的大量地面信息，可以唯一獲得所需的地面特征。數(shù)字地形測(cè)量就是要實(shí)現(xiàn)地形信息數(shù)字化和作業(yè)過程的自動(dòng)化或半自動(dòng)化。雖然生產(chǎn)成品仍然以提供地形圖為主，但是也保存著數(shù)字地形模型的全部素材。由于這種新型方法的出現(xiàn)，對(duì)實(shí)際作業(yè)的內(nèi)外業(yè)所使用的儀器就提出了一定的要求。這也就是目前速測(cè)儀，全球定位系統(tǒng)，GPS與RTK，CASS，SV300等測(cè)圖設(shè)備及軟件快速發(fā)展的原因。因?yàn)槿f物存在有它存在的理由和適合它生存的土壤。這種現(xiàn)代科技技術(shù)的發(fā)展與數(shù)字地圖完全匹配，它成為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化地形圖的最基本手段。數(shù)字化野外采集是對(duì)現(xiàn)狀地物、地貌、各類管線的實(shí)時(shí)收取數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)通過測(cè)量儀器記錄下來，并同時(shí)記錄每點(diǎn)的屬性，完成外業(yè)采集過程。接下來便是將存儲(chǔ)在載體上的數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娮佑?jì)算機(jī)中并進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚缓笥蓪I(yè)繪圖軟件繪制成所需的地形，這就是數(shù)字地形測(cè)量的基本思想。數(shù)字地形測(cè)量是目前普遍采用的測(cè)圖方式。但是不同的測(cè)圖系統(tǒng)又有自己獨(dú)特的特點(diǎn)，它在緊密結(jié)合國內(nèi)有關(guān)諸如坐標(biāo)系統(tǒng)、投影方式、分幅方法、圖式符號(hào)和注記文字的前提下，又得滿足不同用圖單位，不同客戶的需求，還要和其他軟件展開競爭。所以它的測(cè)圖系統(tǒng)就不會(huì)照搬已有的舊軟件模式，必定會(huì)自行研究和設(shè)計(jì)，突出自身軟件的特點(diǎn)和強(qiáng)大的功能。數(shù)字地形測(cè)量的發(fā)展前景很是可觀。首先是人們觀念上的更新，特別是近年來各種手機(jī)軟件如微信、QQ、手機(jī)導(dǎo)航等的發(fā)展，使人們更能接受數(shù)字的東西，因?yàn)閿?shù)字的東西更方便快捷，是實(shí)現(xiàn)和提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的一個(gè)有力支撐；其次是硬件設(shè)備的發(fā)展和工作方法的改進(jìn)使得數(shù)字測(cè)量越來越多的用于生產(chǎn)生活當(dāng)中。由原來的草圖法配合全站儀的采集方法發(fā)展為今天的編碼、掃描、正射影像等。這些都是使數(shù)字地形測(cè)量能盡快用于實(shí)際，迅速形成生產(chǎn)力的有效手段。再者就是各硬件供應(yīng)商及軟件開發(fā)商的廣泛而深入的研究，使儀器功能越來越人性化、越來越能滿足野外測(cè)繪的要求，軟件功能越來越強(qiáng)大，操作越來越簡單，這些都能保證了數(shù)字地形測(cè)量的良性循環(huán)，保證了數(shù)字地形測(cè)量的強(qiáng)大生命力和廣闊的前景。

2 數(shù)字城市與數(shù)字化地形圖

數(shù)字城市是城市相關(guān)的管理與服務(wù)信息實(shí)現(xiàn)充分計(jì)算機(jī)化的城市。數(shù)字城市的概念是在20世紀(jì)末隨著空間地理信息系統(tǒng)技術(shù)的逐步成熟與完善的基礎(chǔ)上提出來的，今天數(shù)字城市概念已不再局限于地理信息系統(tǒng)，而成為能夠提供完善信息服務(wù)的城市，有完善的信息基礎(chǔ)設(shè)施、完善的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和包羅萬象信息內(nèi)容服務(wù)。數(shù)字城市強(qiáng)調(diào)直接面向人的信息服務(wù)，用戶端設(shè)備是PC、手機(jī)、平板電腦、電子書等附屬于人的終端，系統(tǒng)提供信息供人使用。數(shù)字城市代表了以人為直接目標(biāo)的信息服務(wù)理念。重點(diǎn)應(yīng)用于城市規(guī)劃、數(shù)字城管、城市建設(shè)等方面，數(shù)字城市建設(shè)要因地制宜，城市越大，數(shù)字城市任務(wù)越重。數(shù)字化地形圖是數(shù)字城市的基礎(chǔ)和重要組成部分，要打造數(shù)字城市首先要完善數(shù)字化地形圖建設(shè)，數(shù)字化地形圖是數(shù)字城市建設(shè)的載體，數(shù)字化地形圖基礎(chǔ)好的地區(qū)適宜打造數(shù)字城市系統(tǒng)工程建設(shè)。數(shù)字城市地形圖被視為數(shù)字城市的重要組成部分，重點(diǎn)任務(wù)是建設(shè)地理系統(tǒng)的城市數(shù)據(jù)資源整合，以科學(xué)精確的方法來解決地形圖的問題，只有地形圖的問題解決好了，在此基礎(chǔ)上建設(shè)的數(shù)字化城市的相關(guān)管理系統(tǒng)才能穩(wěn)定牢固。比如建立一套數(shù)字城管的系統(tǒng)，就是要運(yùn)用包括GIS和GPS等多種技術(shù)和各類業(yè)務(wù)平臺(tái)，建立完整的、閉合的城市綜合管理系統(tǒng)。同時(shí)要把城市管理所要解決的問題細(xì)部處理，這就要求在測(cè)繪地形圖時(shí)把各種井蓋、自來水等管線、垃圾點(diǎn)，攤點(diǎn)市場等準(zhǔn)確上圖，使用時(shí)城管執(zhí)法人員才能對(duì)這些單位的信息、銷售攤點(diǎn)信息、非法建筑信息、違規(guī)人員信息和法律法規(guī)等進(jìn)行迅速的查詢，隨時(shí)隨地獲得城管業(yè)務(wù)信息的支持，實(shí)現(xiàn)及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)處理。通過以上簡單例子，就要求我們的城市需要有一套統(tǒng)一的坐標(biāo)系和數(shù)字化地形圖，但是目前各縣市的大多現(xiàn)實(shí)情況是國土和城建規(guī)劃部門并不統(tǒng)一，國土部門一般采用的是西安80坐標(biāo)系而城建規(guī)劃部門采用的往往是適合本地變形系數(shù)最小的地方獨(dú)立坐標(biāo)系，兩家使用的坐標(biāo)系和地形圖并不統(tǒng)一，這樣建立數(shù)字城市就沒有規(guī)矩可依，所以要實(shí)現(xiàn)數(shù)字城市首先就要統(tǒng)一坐標(biāo)系、統(tǒng)一地形圖、統(tǒng)一規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)資源共享，這樣數(shù)字化地形圖完善了，就為建立數(shù)字城市搭好了平臺(tái)，數(shù)字城市的建設(shè)才有了實(shí)質(zhì)性的意義，數(shù)字城市建好了數(shù)字化地形圖才體現(xiàn)出它的價(jià)值，兩者是緊密結(jié)合在一起的。

Digitalcityanddigitaltopographicmap

WANGJia-feng

(JiexiuPlanningBureau,Jiexiu032000,China)

This paper introduced the concept of digital topographic survey, discussed in detail the composition and service content of digital city and digital topographic map, discussed the relationship of digital city and digital topographic map, for reference.

digital topographic survey, digital city, information, coordinate

1009-6825(2014)14-0243-02

2014-03-03

王家鋒(1971- )，男，工程師

TU198

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