淺談在數字化地形測量中測繪新技術的應用

李彥宏 李維方 王斌

【摘 要】隨著當前科學技術的快速發展，一系列的新興技術也迅速的發展起來，在這種情況下加強技術的革新和應用也就顯得尤為重要。在地質工程當中，通常需要進行精確的測量，這些數據統計對于工程的施工和建設來說是尤為重要的，是其重要的前提和基礎。在這方面，數字化地形測量現已成為城市開發、土地管理、礦山建設、工程規 劃、農田水利等方面的重要手段。本次研究中，我們就針對這一問題進行相關的分析和探討，重點分析了數字化測繪新技術在其中的應用問題，以供大家交流和參考。

【關鍵詞】數字化；地形測量；測繪技術；應用分析

【中圖分類號】P2【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0146-01

對于地形測量來說，它是一個系統化和綜合化的工作，在這個過程中我們需要統籌各項安排，尤其是測繪技術及應用的問題，這是測量的重要事項之一，對此需要加強對技術的應用分析，掌握其基本的施工要點，從而實現有效的應用。傳統地形測量的成圖周期長、精度低、勞動強度大等局限逐漸被淘汰。在新時期，在信息化和數字化的時代背景下，實現數字化的地形測量也就成為一種重要的發展趨勢。數字化地形測圖順應現代測繪技術新潮流，利用先進的測量儀器（如GPS接收機、電子全站儀等）和自動化成圖軟件，采用各種靈活的定位方法進行的以數字信息表示地圖信息的測圖工作，它的成果為模型式的數字圖。

一、對數字化地形測量新技術的基本認識

在進行地形測量的過程中，很多地區都會遇到一些困難，通常如時間、經費以及地域地貌等，這些因素都是影響到測繪成功的原因。傳統的測量技術需要耗費大量的人力、物力，且歷經的時間相對較長，這樣也就造成了工作效率的低下。 當—個城市（地區）需要用到數字地形圖而一時因經費困難或受到時間等原因的限制時，該方法是再適宜不過的了。它能夠充分地利用現有的地形圖，僅需配備計算機、數字化儀、繪圖儀再配以一種數字化軟件就可以開展工作，并且可以在很短的時間內獲得數字的成果。相比而言數字化的測量精度高、效率高。但是，利用該方法所獲得的數字地圖其精度因受原圖精度的影響，加上數字化過程中所產生的各種誤差，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地表上各種地物地貌，現勢不是很好，所以它僅能作為一種應急措施而非長久之計[1]。為了可充分利用該法得到數字地圖，可通過修測、補測等方法實測一部分地物點的精確坐標，再用這些點的坐標代替原來的坐標，通過調整，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，實測坐標的增加，地圖的精度也就會相應地得到了提高。

1、航測數字成圖的介紹分析。對于航測數字成圖來說，它是對較大范圍和地區的一種數字化測量分析，一般是通過航空攝影機在空中攝取地面的影像，一般從外形判讀到內業建立地面模型，通過計算機用繪圖軟件在模型上量測，直接獲得數字地形圖。在現代化測繪技術迅速發展的情況下，數字攝影測量已在我國的某一地區取得了試驗性的成功，在不久的將來將會得到推廣[2]。它是通過在空中利用數字攝影機所獲得的數字影像，內業通過專門的航測軟件，在計算機上對數字影像進行像對匹配，建立地面的數字模型，再通過專用的軟件來獲得數字地圖?？梢哉f，這將是我們今后數字測圖的一個重要發展方向。該方法的特點是可將大量的外業測量工作移到室內完成，具有成圖速度快、精度高而均勻、成本低，不受氣候及季節的限制等優點，特別適合于城市密集地區的大面積成圖[3]。但是該方法的初期投入較大，如果一個測區較小，它的成本就顯得較高。所以現在基本上由一些較大的單位來承擔。

2、地面數字測圖技術分析。在沒有合乎要求的大比例尺地圖的地區或該地區的澳0繪經費比較充足，可直接采用地面數字測圖的方法，該 隴地稱為內外業一體化數字測圖，是我國目前各測繪位用得最多的數字測圖方法[4]。采用該方法所得到的數字地圖的特點是精度高，只要采取一定的措施，重要地物相對鄰近控制點的精度控制在5Cr11內是可以做到的。但它所耗費的人力、物力與財力也是比較大的。

二、 數字化地形測量應用的相關問題分析

數字化地形測量的儀器設備從控制測量到成果成圖輸出大致需要GPS接收機、全站儀、計算機、繪圖儀以及與之相關的平差計算成圖軟件、數據傳輸、交換附件、通訊器材等。儀器設備配置水平較常規地形測量是一個質的飛躍。數字化地形測量的技術人員應當熟練掌握測量專業技術、計算機及測繪軟件的應用技術，這對測量人員的技術素質提出了更高的要求[5]。

1、數字化地形測量的生產組織。數字化地形測量的生產工序可概括為兩個環節：一是控制測量與計算機輔助平差計算；二是碎部數據采集與軟件編圖成圖。兩個環節間以數據傳輸為紐帶，即可平行施工又可順序施工[6]。與傳統地形測量相比，壓縮了大量的中間生產環節。

2、作業方案。數字化地形測量項目的作業方案根據儀器設備條件確定，儀器設備條件不同，作業方案變化各異。一般可選用靜態GPS網作基本控制，導線（網）、動態GPS作加密控制，支導線（點）補充測站點，全站儀、動態GPS碎部數據采集，進而計算機軟件機助成圖的作業方案[7]。 一定條件下，大比例尺數字化地形測量可以一次性全面布網至測站點，并且可以直接先測圖而不受“先控制、后測圖”、“逐級加密”等測量原則的約束。

3、簡碼法數字化地形測量及其作業流程。簡碼法是數字化地形測量過程中觀測員給每一個碎部測點賦于一個自定義編碼，并依據這種自定義編碼編圖成圖的一種數字化地形測量方法。簡碼法數字化測圖作業流程為：外業數據采集（自定義編碼）一內業概略編圖一草圖外業補充調繪一 內業詳細編圖一外業巡回檢查一最終成果成圖。

4、人員組織。數字化地形測量的一個作業組采用簡碼法時宜按一名技術員加一名測量工人編制，一個項目由多個作業組施工的宜專設一名核心技術人員負責質量檢查、成果資料匯總、電腦維護等。

5、數字化地形測量的精度討論

6、控制點點位精度。如果控制點的平面誤差以本級控制點相對于上一級控制點點位中誤差小于圖上0.1 mm、高程中誤差小于1/1 0測圖基本等高距來衡量，即使是l：500地形測量、無論GPS網或導線網，控制點達到上述精度要求并不難。以支導線形式布設測站點時，應當根據使用的儀器及成圖精度計算確定支導線最大長度及最大連續支站數。

三、結束語

作為地形測量模式的變革，數字化地形測量將在以下幾方面產生積極的影響：測繪單位儀器設備的更新改造；測繪技術人員繼續教育以及測繪專業教學 內容的修訂完善；數字化地形測量工作的規范化；數字地形圖的精度討論及標準確定；數字化測量條件下測繪單位生產與技術管 理討論。

參考文獻

[1] 黃德全.現代測量技術EM-1.北京：中國教育文化出 版，2005

[2] 楊德麟.大比例尺數字測圖的原理方法與應用[M].北 京：清華大學出版社，1998

[3] 黃剛收.城市大比例尺數字測圖及其應用[J].現代測繪，2010，35（5）：55—57

[4] 鄧念武.測量學[M].北京：中國電力出版社，2010

[5] 徐銘杰，趙永江，空間數據挖掘研究[J]，安陽師范學院學報，2009年02期

[6] 薄志義，高紹偉，王德利，基于組件技術的校園地理信息系統的設計與實現[J]，北京工業職業技術學院學報，2009年03期

[7] 張俊霞，三維地形可視化及其實時顯示方法概論[J]，北京測繪，2009年02期