大比例尺數(shù)字測圖內(nèi)外業(yè)一體化若干問題研究

【摘要】本文總結(jié)了大比例尺數(shù)字測圖在內(nèi)外業(yè)一體化應(yīng)用中的作業(yè)方法；分析了選擇測繪軟件的技巧；詳細(xì)探究了數(shù)字測圖在外業(yè)中的具體實(shí)施方案與內(nèi)業(yè)制圖的優(yōu)點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】大比例尺；數(shù)字測圖；內(nèi)外業(yè)一體化

當(dāng)前，測繪行業(yè)的高端技術(shù)日新月異，GIS的應(yīng)用、GPS技術(shù)的日益成熟，使全新的數(shù)字地形圖成圖法，慢慢被大多數(shù)測繪機(jī)構(gòu)所接受?，F(xiàn)在，大比例尺內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測圖，憑借高精度成圖、短周期成圖急用先測、即用即測的優(yōu)點(diǎn)，以及高速建立大比例尺基礎(chǔ)地理資料數(shù)據(jù)庫、有效位GIS系統(tǒng)創(chuàng)造條件等，被很多城市的國土管理與規(guī)劃部門所看重并引用。

一、作業(yè)方案。

大比例尺數(shù)字測圖內(nèi)外業(yè)一體化中，常采用的作業(yè)途徑有原圖的數(shù)字化、航測數(shù)字制圖、地表數(shù)字測圖三種。筆者將對其做詳細(xì)分析：

第一，原圖的數(shù)字化。當(dāng)某個(gè)地區(qū)需要用數(shù)字地形圖，但當(dāng)時(shí)因時(shí)間限制或經(jīng)費(fèi)不足等無法滿足需要時(shí)，原圖數(shù)字化是其最佳選擇。原圖數(shù)字化可充分借助當(dāng)前的地形圖，只需要準(zhǔn)備好繪圖儀、數(shù)字化儀、計(jì)算機(jī)，再準(zhǔn)備一個(gè)數(shù)字化軟件便可開展工作了，并且能在極短的實(shí)踐內(nèi)獲取所需的數(shù)字化地圖。如果企業(yè)意識(shí)難以湊齊購買設(shè)備的費(fèi)用，那么還可以讓具有原圖數(shù)字化實(shí)力的測繪機(jī)構(gòu)幫忙。原圖數(shù)字化的手段有兩種：掃描矢量化之后實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)換、手扶數(shù)字化，兩種手段相比，掃描矢量之后再數(shù)字化的效率更高、精度也更強(qiáng)。第二，航測數(shù)字制圖。當(dāng)所需要測繪的地區(qū)規(guī)模很大時(shí)，就可借助航空攝像機(jī)在高空中對地面取景攝像，利用外業(yè)判讀，內(nèi)業(yè)創(chuàng)建地表模型，借助計(jì)算機(jī)繪圖軟件在創(chuàng)建的模型上精確測量，可直接得到精度較高的數(shù)字地形圖。有關(guān)專家預(yù)測，這種作業(yè)方法是未來測圖的重要發(fā)展趨勢。第三，地表數(shù)字測圖。在沒有符合要求的大比例尺圖件時(shí)，當(dāng)所測地區(qū)的測繪經(jīng)費(fèi)十分充足的話，可選擇地表數(shù)字測圖方案。該方案也叫做內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測圖，是當(dāng)前我國測繪行業(yè)使用最廣泛的測圖方法。采用地表數(shù)字測圖法所獲得的數(shù)字化地圖的精度很高，只要措施得當(dāng)，重要的地物與最近控制點(diǎn)間的誤差控制在5厘米之內(nèi)是完全可以做到的，但是該方法的費(fèi)用高工期長。

二、選擇測繪軟件的技巧。

對測繪機(jī)構(gòu)來說，數(shù)字測圖是一項(xiàng)重要內(nèi)容。因此，必須選擇好適合本機(jī)構(gòu)特點(diǎn)的測繪軟件，由于很多軟件在這個(gè)企業(yè)很好用，但到了別的地方就不一定適合，因此，每個(gè)企業(yè)單位在選擇測繪軟件時(shí)，應(yīng)依據(jù)自身實(shí)際特點(diǎn)進(jìn)行選擇，不可盲目跟風(fēng)。評(píng)價(jià)一個(gè)制圖軟件的優(yōu)劣時(shí)，應(yīng)從以上幾點(diǎn)分析：第一，分析這個(gè)軟件是否符合本機(jī)構(gòu)操作特點(diǎn)。第二，看其實(shí)用性，比如界面上的工具設(shè)計(jì)是否合理清晰、操作是否簡單易學(xué)等。第三，看其主要功能是否符合本機(jī)構(gòu)需求。對于習(xí)慣使用CAD的機(jī)構(gòu)來說，SCS系列與CASS系列是最佳選擇，因?yàn)檫@兩個(gè)系列都是在CAD基礎(chǔ)上研發(fā)的，它們具有CAD的所有功能，并且CAD是大家公認(rèn)的最好用的繪圖軟件，它的編輯能力也十分強(qiáng)大。SCS系列與CASS系列的主要功能基本一樣，在細(xì)微處各有優(yōu)劣。它們都具備三種作業(yè)形式：內(nèi)外業(yè)一體化、原圖的數(shù)字化、電子平板式。SCS系列與CASS系列均是在CAD軟件基礎(chǔ)上研發(fā)了更多的附加功能，比如繪制復(fù)合線、生成三角網(wǎng)、繪制等高線、坐標(biāo)換帶、水利與交通設(shè)施的繪制。除了以上幾點(diǎn)外，還具備圖紙管理、表格繪制等作用。對既需要電子平板式作業(yè)，又需要在室內(nèi)制圖的機(jī)構(gòu)來說，可優(yōu)先選用SCS系列與CASS系列軟件。

三、數(shù)字測圖內(nèi)外業(yè)一體化工作步驟。

大比例尺數(shù)字測圖內(nèi)外業(yè)一體化工作的步驟主要有控制測量、碎部測量、內(nèi)業(yè)數(shù)字化等幾個(gè)方面，筆者將對其進(jìn)行詳細(xì)分析。

1. 控制測量。

在外業(yè)的數(shù)字測圖環(huán)節(jié)中，對測量進(jìn)行控制的工作和以往的測量相比，操作起來更加簡單、便捷。隨著GPS的日益成熟、全站儀的廣泛應(yīng)用，三角測量法已經(jīng)推出了控制測量領(lǐng)域，對很多人來說，GPS新技術(shù)的出現(xiàn)大幅減少了其工作量，也使測繪工作擺脫了三角測量法的各種條件約束，GPS技術(shù)不僅提高了工作效率、減少了工作量，還提高了測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。在傳統(tǒng)的測圖過程中，地面點(diǎn)位置的精準(zhǔn)確受以下因素影響：①圖根點(diǎn)展繪的誤差。②測量地物點(diǎn)遠(yuǎn)近誤差。③測量地物點(diǎn)方位誤差。④地形圖地物點(diǎn)刺點(diǎn)誤差。⑤清繪中產(chǎn)生的誤差。但是在現(xiàn)代的數(shù)字測圖過程中，由于采用計(jì)算機(jī)全自動(dòng)展點(diǎn)，因此地物點(diǎn)與圖根點(diǎn)的展繪中所產(chǎn)生的誤差很小，完全可忽略。當(dāng)前，RTK技術(shù)被大范圍采納，并應(yīng)用到了各種測繪工作中。因?yàn)镽TK作業(yè)的效率很高，并且可在測試現(xiàn)場直接提供經(jīng)過檢驗(yàn)的測量結(jié)果，不僅能滿足用戶對測量精度的需求，還可使其完全擺脫繁瑣的后期處理及外業(yè)返工的麻煩。因此，RTK已經(jīng)慢慢成了GPS測繪的主要手段。

2. 碎部測量。

碎部測量時(shí)，如果所測區(qū)域既有大規(guī)模田地，又有居民區(qū)的話，可選擇全站儀及RTK對其進(jìn)行實(shí)測，全站儀可精確測量居民區(qū)，RTK可測量公路、田地等不影響衛(wèi)星信號(hào)的地形與地物。大量研究發(fā)現(xiàn)，該方法與傳統(tǒng)測量法相比，更為便捷，既可以節(jié)約人力，還可大幅提高工作效率。RTK對信息的采集，是在設(shè)置基準(zhǔn)站時(shí)布置的，并且要求測量的區(qū)域內(nèi)不可有高度角超過15度的大面積障礙物，基準(zhǔn)站周圍不可有干擾基準(zhǔn)站衛(wèi)星接收信號(hào)的地物，所設(shè)置的點(diǎn)位與大功率發(fā)射源的位置不應(yīng)小于400米，距離大于220千瓦電力線路的位置不可小于50米。在測量時(shí)，應(yīng)選擇與基準(zhǔn)站的接收機(jī)配套的電臺(tái)型號(hào)，在輸入基準(zhǔn)站的控制點(diǎn)時(shí)，應(yīng)同時(shí)輸入與之相對應(yīng)的校正點(diǎn)的坐標(biāo)，建立任務(wù)時(shí)，必須同時(shí)具備校正點(diǎn)及已知點(diǎn)坐標(biāo)。

3. 內(nèi)業(yè)數(shù)字化。

內(nèi)業(yè)數(shù)字化是在外業(yè)所獲取的圖片及數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，依據(jù)實(shí)際制圖需求對圖片及數(shù)字信息進(jìn)行再加工的過程，利用現(xiàn)有的成圖軟件及電子成圖設(shè)備，使得傳統(tǒng)的繁重復(fù)雜的內(nèi)業(yè)變得更加簡單快捷。借助RTK或全站儀對所測區(qū)域進(jìn)行測量，都可實(shí)現(xiàn)在測量現(xiàn)場就可畫出簡單的草圖，然后在室內(nèi)利用制圖軟件的方法完成數(shù)字測圖工作。在當(dāng)前的大比例尺數(shù)字測圖的成圖過程中，內(nèi)業(yè)的主要工作是數(shù)據(jù)傳輸與圖形編輯，與以往紛繁復(fù)雜的圖片處理及數(shù)字資料過程相比，大大節(jié)約了人力、物力、財(cái)力，也大幅提升了工作效率與精準(zhǔn)度。

四、數(shù)字測圖優(yōu)點(diǎn)。

內(nèi)外業(yè)一體化的數(shù)字測圖，因?yàn)榍擅罱柚爽F(xiàn)代化的先進(jìn)測量技術(shù)，使工程周期、地形圖精度、控制網(wǎng)成果精準(zhǔn)度都比傳統(tǒng)的成圖方法要優(yōu)越。筆者將其大比例尺數(shù)字測圖內(nèi)外業(yè)一體化的優(yōu)點(diǎn)總結(jié)如下：①將以往的測量方法與當(dāng)前先進(jìn)的技術(shù)有機(jī)結(jié)合使用，不僅提高了作業(yè)速度，而且還增強(qiáng)了成果的準(zhǔn)確度。②邊測邊用、急用先測、即用即測，可即時(shí)將科技成果轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力，給國土管理與城市規(guī)劃提供了精準(zhǔn)的數(shù)字支持。③現(xiàn)代化的測量方法顛覆了傳統(tǒng)觀念與條件限制，使測圖流程更便捷。④充分展現(xiàn)了一圖多用特點(diǎn)，減少了反復(fù)測量，節(jié)省了大量資金，并且還可隨時(shí)修改與更新，還能實(shí)現(xiàn)共享與交換。⑤采用計(jì)算機(jī)軟件制圖，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)高速度與高精度，同時(shí)還可依據(jù)需要選擇彩色或者淡色。⑥打破了傳統(tǒng)的內(nèi)業(yè)與外業(yè)獨(dú)立作業(yè)的界線，實(shí)現(xiàn)了從控制測量到最后成圖的一體化形式，大幅度降低了外業(yè)強(qiáng)度，減少了制圖周期。

總之，內(nèi)外業(yè)一體化的大比例尺數(shù)字測圖技術(shù)，是當(dāng)前測繪領(lǐng)域最先進(jìn)的測量與制圖技術(shù)，不僅可大幅度降低內(nèi)外業(yè)工作的難度與強(qiáng)度，還可提高成果的精準(zhǔn)度，對國土管理與城市規(guī)劃的發(fā)展有著積極意義。因此，測繪機(jī)構(gòu)應(yīng)深刻了解數(shù)字測圖的流程，并在實(shí)際操作中規(guī)范使用各種軟件與設(shè)備，以促進(jìn)大比例尺數(shù)字測圖技術(shù)在內(nèi)外業(yè)一體化中發(fā)揮更大積極作用。

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