山區(qū)大比例尺地形圖測繪方法

常 偉

(北京愛地地質(zhì)勘察基礎工程公司，北京 100144)

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山區(qū)大比例尺地形圖測繪方法

常 偉

(北京愛地地質(zhì)勘察基礎工程公司，北京 100144)

結(jié)合山區(qū)的地理特點，從攝影測量、原圖數(shù)字化、全野外數(shù)字測圖等方面，簡要介紹了目前的大比例尺地形圖測繪方法，并探討了有效控制誤差的技術(shù)措施，為地質(zhì)災害大比例尺地形圖測繪提供依據(jù)。

山區(qū)，大比例尺，測繪方法，地理環(huán)境

比例尺是表示圖紙距離比實際距離縮小范圍的程度，通常來說，大于十萬分之一的，就叫做大比例尺地圖；而居于十萬分之一和一百萬分之一中間的，就叫做中比例尺地圖；而小于一百萬分之一的，就叫做小比例尺地圖；相對來說，大比例尺的內(nèi)容更詳細精確，適合于圖上測繪[1]。而隨著科技的發(fā)展進步，測繪技術(shù)也在不斷創(chuàng)新發(fā)展，大比例尺的測繪方法也變成了全站儀配合測量、筆記本電腦野外測量等多種方式，測量技術(shù)和精度都有所提高。山區(qū)等邊遠地區(qū)，經(jīng)濟和交通發(fā)展相對而言落后，促使測量測繪的設施設備匱乏，而基礎的地理環(huán)境信息無法有助于當?shù)氐慕?jīng)濟技術(shù)發(fā)展，需要提高大比例尺測繪的基礎信息，提高信息保障，推動當?shù)氐木C合發(fā)展。比例尺的表示方法主要有數(shù)字式、文字和圖示比例尺，本文主要講解的是數(shù)字式比例尺。

1 大比例尺數(shù)字測圖的概述

隨著信息現(xiàn)代化的發(fā)展，計算機技術(shù)的運用技術(shù)越來越全面，在大比例尺數(shù)字測繪中發(fā)揮著重要作用。不同的數(shù)據(jù)和處理方式為大比例尺的數(shù)字測量提高了技術(shù)支持，特別是電子手薄的融合運用，大力提升了測繪技術(shù)的準確性和高效性。電子手薄主要是快速的采集野外數(shù)據(jù)，并且對這些數(shù)據(jù)進行快速的整合處理，且操作簡單，并且和全站儀測量以及RTK技術(shù)測量一樣，可以直接傳輸?shù)接嬎銠C當中，用計算機程序和人員相關(guān)操作，得到大比例尺地形圖的重要數(shù)據(jù)，并且可以通過磁盤保留或者繪成圖。

2 大比例尺的數(shù)字成圖方法

2.1 攝影測量方法

攝影測量方法，即通過航空設備等攝影，獲得航空照片做成數(shù)據(jù)庫?？梢酝ㄟ^航空拍攝到的立體圖形，通過解析測圖儀生成地貌特征。或者用立體測量儀獲取地形特征，傳輸?shù)接嬎銠C當中，用計算機軟件進行處理，自動生成數(shù)字地形圖，再通過繪圖儀進行繪制。這種攝像測量方法比較便捷，并且精度也較高，資金要求不高，比較適合山區(qū)地形使用。

2.2 原圖數(shù)字化方法

原圖數(shù)字化，即通過目前擁有的地形圖，用數(shù)字化儀器和計算機技術(shù)獲取數(shù)字地圖的方法。這種方法要求必須有現(xiàn)成的地形圖，而且這種方法雖然快速，但是容易受到誤差影響，致使地形圖質(zhì)量精度不高。

2.3 全野外數(shù)字測圖的方法

這種方式主要是先通過電子手薄和全站儀儀器，采集相關(guān)的野外數(shù)據(jù)，并且通過數(shù)字化的處理方式轉(zhuǎn)換成圖形，快速成立草圖。再反復復制修剪，生成一系列的數(shù)據(jù)。然后用筆記本電腦等設備，加上全站儀的配合，仔細監(jiān)測數(shù)據(jù)信息，轉(zhuǎn)化成圖形。最后結(jié)合現(xiàn)場的環(huán)境進行潤色整理，提高了圖形質(zhì)量，也為數(shù)字地形圖的測繪奠定了基礎，有利于后期進步發(fā)展。

1)全站儀測圖方法。上面這種測圖方法，主要是用的全站儀測圖。這種方法首先需要建立平面控制的坐標系。即測量之前，選擇大地坐標系的方法，方便測量區(qū)域內(nèi)各等級的GPS點的使用[2]。如果測圖的范圍內(nèi)沒有可用的控制點，則可用建立測量區(qū)域內(nèi)的坐標系。然后是數(shù)據(jù)采集,即在一個相對開闊的視野內(nèi)設立站點，并做好標記，然后連接上設備進行數(shù)據(jù)采集。對于點狀、帶狀、或多點的地貌形態(tài)要分別采集，根據(jù)實際情況，特殊地段盡量控制形狀變化，盡可能的控制誤差，確保數(shù)據(jù)準確性。最后是地形圖的繪制。根據(jù)測量點的坐標系統(tǒng)，加上圖示測繪地形圖，全站儀儀器繪圖一般是用CASS等專業(yè)測圖軟件操作。通過CASS軟件的專業(yè)操作，與全站儀的數(shù)據(jù)進行接口，使采集的數(shù)據(jù)自動輸入并記錄。然后結(jié)合草圖和實際地形情況進行修補，并逐一添加文字符號，實現(xiàn)地貌特征的繪制。

2)GPS-RTK測圖方法。RTK的工作原理，是基準站與流動站兩部分組成，基準站要求設立在比較高的位置，對可見的GPS衛(wèi)星進行觀測，并把獲取的信息數(shù)據(jù)傳遞出去[3]；而流動站則需要同時接收衛(wèi)星信號和基準站發(fā)來的信息，并算出三維坐標的信息，和基準站的距離保持在5 km～8 km最好。

測量方法是先設好基準站，然后幾臺流動站同時工作，流動站一人操作就可以完成，可以直觀方便的了解整個區(qū)域的地貌，并且所有數(shù)據(jù)都儲存在測量手薄中，RTK的測量方式，避免了全站儀測量時形容不恰當和聽記信息等過程帶來的信息數(shù)據(jù)誤差，提高了數(shù)據(jù)采集的正確性。需要注意的是，在有少部分的樹木植物，但是四周天空面積還是能大部分呈現(xiàn)的情況下，可以運用RTK碎部點測量的方法；在植被稠密的地區(qū)，出現(xiàn)GPS盲區(qū)，可以用RTK的增補圖根導線點的方式，加上全站儀的測量方法進行，可以縮短測圖的時間，節(jié)約成本。山區(qū)進行測圖時，一定要根據(jù)地貌特點，選擇合理的數(shù)據(jù)收集方式，確保適用性。

3)三維激光掃描方法。三維激光技術(shù)是一種全新的測量方法。它的工作原理是用掃描儀向物體發(fā)射激光，以獲取精確的三維高密度點，用以描述地形地貌。這種方法性能穩(wěn)定，得到的數(shù)據(jù)能快速生成模型。操作快捷、高效；但是操作過程中對距離和角度要求很高。

3 山區(qū)大比例尺地圖的測繪方法

1)山區(qū)大比例尺地圖測繪方法。山區(qū)測量的重要問題就是地形的原因，導致觀察觀測難度加大。比如全站儀儀器測量的方法，在樹林過于密集的地方，人員進入后容易無法分辨位置，致使某些區(qū)域重復測量或者遺漏，甚至于山谷或山脊等位置測量，但是視線被阻擋，致使數(shù)據(jù)不準確，后期的出圖質(zhì)量不高。

在山區(qū)的大比例尺地圖測繪方法，一般覺得RTK的測量信號不強或不穩(wěn)定，而不選用。但隨著RTK測量技術(shù)的不斷進步，在某些地區(qū)比全站儀更有效率，更具有優(yōu)勢，并且在一些山區(qū)，已經(jīng)有RTK技術(shù)測量的先例。因此，山區(qū)的大比例尺地圖測繪，要根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況，合理選擇全站儀或者RTK測量方式，甚至于兩相結(jié)合，保證數(shù)據(jù)的準確性和工作的高效性。

2)有效控制誤差，確保地圖的高效性。在山區(qū)大比例尺地圖的測繪工作中，常見的誤差有數(shù)據(jù)采集、儀器設備等因素。因此實踐過程中一定要經(jīng)常檢查關(guān)鍵坐標和數(shù)字化圖的坐標差異，以及控制點沒有設站或者有些忘記設站，而導致的誤差；確?？刂泣c的準確設站以及誤差的可控性，并且大力研究改進儀器設備的先進性，爭取精度更高，用以確保地形圖的真實效果。

4 結(jié)語

結(jié)合大比例尺地形圖的測量方法分析得出，RTK的測量技術(shù)比全站儀測量更適合山區(qū)地形，RTK能確保測量的精度和效率，實效性更高。但在植被遮擋嚴重的山區(qū)，就需要RTK技術(shù)和全站儀相結(jié)合，確保數(shù)據(jù)信息的準確性。相信隨著RTK技術(shù)的不斷精進，山區(qū)大比例尺地形圖的測量將更加快速實效,使測繪工作的整體質(zhì)量得到提升。

[1] 龍四春,聶光裕,張立亞,等.基于地形特征點和小比例尺地形圖的大比例尺成圖技術(shù)[J].湖南科技大學學報(自然科學版),2014(4):60-64.

[2] 蔡忠亮,杜清運,毋河海,等.大比例尺地形圖交互式綜合系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫平臺的建立[J].武漢大學學報(信息科學版),2002,27(3):289-295,305.

[3] 梁洪有,李愛國,王留召,等.RTK技術(shù)在山區(qū)大比例尺地形圖測繪中的應用[J].河南理工大學學報(自然科學版),2006,25(3):222-225.

The large scale topographic map surveying and mapping method in mountainous area

Chang Wei

(BeijingAidiGeologicalSurveyFoundationEngineeringCompany,Beijing100144,China)

Combining with the geographical features of mountainous area, from the photogrammetric survey, original map digitizing, full field digital mapping and other aspects, introduced simply present large scale topographic map surveying and mapping method, and discussed the measures to effectively control the errors, provided basis for geological disasters large scale topographic map surveying and mapping.

mountainous area, large scale, surveying and mapping method, geographical environment

1009-6825(2017)10-0204-02

2017-01-19

常 偉(1983- )，男，工程師

P217

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