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【中圖分類號】P2【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1672-5158(2013)02-0155-01
測繪工作作為國民經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展的一項前期性和基礎(chǔ)性工作,在礦山測量、濕地測量、水利工程和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越大的作用,對社會和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。地理信息,是國家經(jīng)濟信息和其他行業(yè)專業(yè)信息的三維空間信息載體。為了能夠掌握更準(zhǔn)確、更全面、更系統(tǒng)的地理信息,使其更好地服務(wù)于社會與經(jīng)濟,對我國測繪技術(shù)提出了更高的要求。盡管我國測繪技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了由傳統(tǒng)測繪技術(shù)向數(shù)字化測繪技術(shù)的轉(zhuǎn)變,可是為了符合我國不斷進步與發(fā)展的社會與經(jīng)濟,測繪技術(shù)由數(shù)字化向信息化轉(zhuǎn)變已經(jīng)成為必然。雖然,信息化測繪體系目前尚未成熟,但是已經(jīng)顯示出其強大的優(yōu)越性和生命力。本文就依附于數(shù)字化誕生的信息化測繪技術(shù),與數(shù)字化測繪技術(shù)之間聯(lián)系做了詳細(xì)的闡述,以證明信息化測繪技術(shù)并不是數(shù)字化測繪技術(shù)的重復(fù),有特獨特的優(yōu)勢。
一、我國測繪技術(shù)發(fā)展的歷史
自測繪技術(shù)在我國誕生那日直至今天,以改革開放為分割點可分為兩個階段。改革開放前,在計劃經(jīng)濟市場體制的指導(dǎo)下,我國獨立創(chuàng)立和形成了比較成熟的傳統(tǒng)測繪體系。改革開放后,為符合我國建立的市場經(jīng)濟體制,以及在全世界技術(shù)革命的推動下,測繪事業(yè)開始由傳統(tǒng)體系向現(xiàn)代測繪體系轉(zhuǎn)變階段。其中,在這段轉(zhuǎn)變階段,我國的測繪技術(shù)發(fā)生了兩次根本性的改革浪潮。一是,在計算機技術(shù)的推動下,完成了由傳統(tǒng)測繪技術(shù)向數(shù)字化測繪技術(shù)的轉(zhuǎn)變;二是,在數(shù)字化的基礎(chǔ)上,開始向信息化測繪技術(shù)新階段過渡。目前,我國正在積極促進信息化測繪技術(shù)的發(fā)展,以形成比較成熟的信息化測繪體系為目標(biāo)。從而,使測繪工作能夠為國家各項經(jīng)濟建設(shè)活動和社會發(fā)展提供更加豐富的地理信息,做好各項建筑工程的前期準(zhǔn)備工作。
二、數(shù)字化測繪技術(shù)與信息化測繪技術(shù)
(一)數(shù)字化測繪技術(shù)
數(shù)字化就是將許多復(fù)雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù),再以這些數(shù)字、數(shù)據(jù)建立起適當(dāng)?shù)臄?shù)字化模型,把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗卸M制代碼,引入計算機內(nèi)部,進行統(tǒng)一處理,這就是數(shù)字化的基本過程。從數(shù)字化的定義可以看出,數(shù)字化測繪技術(shù)是利用計算機技術(shù),將測繪生產(chǎn)過程中結(jié)果數(shù)字化的過程,是針對傳統(tǒng)非數(shù)字化測繪技術(shù)提出的。在一定程度上,是信息化測繪技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。
(二)信息化測繪技術(shù)
信息化是指培養(yǎng)、發(fā)展以計算機為主的智能化工具為代表的新生產(chǎn)力,并使之造福于社會的歷史過程。盡管目前我國對信息化測繪技術(shù)的定義沒有明確的規(guī)定,可是依附于數(shù)字化測繪技術(shù)誕生的它,除了擁有數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)勢外也具有其他特征優(yōu)勢。通過信息化的定義不難看出,信息化測繪體系,已經(jīng)覆蓋了地理空間信息獲取、處理、管理、服務(wù)和應(yīng)用的全過程,尤其注重對社會和經(jīng)濟的服務(wù)。
三、數(shù)字化測繪技術(shù)與信息化測繪技術(shù)的關(guān)系
(一)數(shù)字化測繪技術(shù)與信息化測繪技術(shù)的聯(lián)系
信息化測繪技術(shù)的發(fā)展離不開數(shù)字化測繪技術(shù)。信息化測繪技術(shù)的出現(xiàn),本是社會經(jīng)濟信息化的要求,是生產(chǎn)力發(fā)展的必然產(chǎn)物。可是,要使生產(chǎn)力不斷地發(fā)展,需要先進的技術(shù)支持。數(shù)字化正是信息化發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)。因此,信息化測繪技術(shù),才會依附于數(shù)字化測繪技術(shù)誕生和發(fā)展起來,數(shù)字化測繪技術(shù)則是它發(fā)展的基礎(chǔ)。
從技術(shù)層面來講,其實兩者并沒有本質(zhì)的區(qū)別。信息化測繪體系的技術(shù)基礎(chǔ)是計算機數(shù)字化技術(shù),這與數(shù)字化測繪體系的技術(shù)基礎(chǔ)是一樣。只是隨著社會經(jīng)濟的不斷進步與發(fā)展,人們對實時有效地理信息綜合服務(wù)的要求進一步提高。為了能夠滿足人們及經(jīng)濟發(fā)展的要求,需要實現(xiàn)地理空間信息的社會化,才出現(xiàn)了信息化測繪技術(shù)。因此,兩者在技術(shù)層面有著千絲萬縷的聯(lián)系。
(二)數(shù)字化測繪技術(shù)與信息化測繪技術(shù)的區(qū)別
1、目標(biāo)區(qū)別——從“生產(chǎn)”到“服務(wù)”
數(shù)字化測繪體系注重以測繪生產(chǎn)產(chǎn)品為主,將生產(chǎn)結(jié)果數(shù)字化;信息化測繪體系更加注重在數(shù)字化測繪的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)地理信息實時服務(wù)于社會與經(jīng)濟。要求測繪體系中的數(shù)據(jù)采集獲取、數(shù)據(jù)處理生產(chǎn)和數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)三個特征面向信息化,使地理信息更加具有社會化和網(wǎng)絡(luò)化等特性,更好地服務(wù)于社會與經(jīng)濟。
2、信息“狀態(tài)”區(qū)別——從“靜態(tài)”到“動態(tài)”
數(shù)字化測繪體系對地理信息的獲取和數(shù)據(jù)庫的建設(shè),只是數(shù)字化的過程,不具有實時更新等流動性變化;信息化測繪體系對地理信息的獲取和數(shù)據(jù)庫的建設(shè),講究的是實時監(jiān)測動態(tài)變化,并進行不斷的更新。因此,由此開始了測繪體系由靜態(tài)向動態(tài)的轉(zhuǎn)變。并且,信息化測繪技術(shù)將地理信息的實時更新作為最基本的任務(wù)。
3、操作運行環(huán)境的區(qū)別——從“局域”到“廣域”
操作運行環(huán)境,即數(shù)據(jù)傳輸和信息交流的網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境。
數(shù)字化測繪技術(shù)測繪生產(chǎn)的數(shù)據(jù)和信息的運行網(wǎng)絡(luò)以局域網(wǎng)為主;信息化測繪技術(shù),由于需要進行實時監(jiān)測、實時更新地理信息,才能為社會和經(jīng)濟提供綜合服務(wù)。因此其測繪生產(chǎn)的數(shù)據(jù)和信息,需要依靠國際互聯(lián)網(wǎng),從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和信息交流網(wǎng)絡(luò)化和社會化。
4、服務(wù)對象的區(qū)別——“專用”到“公用”
數(shù)字化測繪技術(shù),測繪生產(chǎn)的數(shù)據(jù)和信息所形成的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),在一般的情況,只服務(wù)于本行業(yè);信息化測繪技術(shù)獲取的地理三維空間信息和數(shù)據(jù),通過廣域的互聯(lián)網(wǎng)渠道將信息傳遞到世界的每一個角落。無論什么人,在什么地點,只要想知道就能夠知道。既滿足了社會的需求,又?jǐn)U大了服務(wù)范圍。
5、信息服務(wù)社會化——“封閉”到“開放”
信息化測繪技術(shù)的出現(xiàn),使中國地理空間信息通過廣域的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,實現(xiàn)了實時監(jiān)測、實時更新。改變了數(shù)字化測繪系統(tǒng)以測繪產(chǎn)品生產(chǎn)為主的體系,逐漸向以社會服務(wù)為主的信息化測繪系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。同時,實現(xiàn)了地理空間信息的網(wǎng)絡(luò)化和社會化,也使得測繪系統(tǒng)由內(nèi)部擴展到了其他領(lǐng)域,完成了信息服務(wù)于社會的宗旨。
四、測繪技術(shù)的發(fā)展方向
目前來看,積極發(fā)展信息化測繪技術(shù)以構(gòu)建成熟的信息化測繪體系,是當(dāng)前測繪事業(yè)最主要的發(fā)展目標(biāo)。信息化測繪體系的構(gòu)建,可依據(jù)其主要特征和信息化測繪技術(shù)發(fā)展水平的實際情況,提出具體的基本組成部分或系統(tǒng)分支,再通過真正的工程項目來進行不斷地完善和優(yōu)化。盡管看起來簡單,但是這是一項長期且艱巨的任務(wù),可能需要一代或幾代人的共同努力才能完成。
五、總結(jié)
通過本文對數(shù)字化測繪技術(shù)與信息化測繪技術(shù)之間關(guān)系的詳細(xì)闡述,使人們了解到兩者在技術(shù)層面上并沒有本質(zhì)區(qū)別,只是信息化測繪技術(shù)在一些方面比數(shù)字化測繪技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢。信息化測繪技術(shù)的出現(xiàn),既滿足了社會經(jīng)濟發(fā)展的高需求,也實現(xiàn)了地理空間信息的網(wǎng)絡(luò)化、社會化。同時,積極構(gòu)建成熟的信息化測繪體系,不僅能夠促進測繪技術(shù)的進一步發(fā)展,也有利于測繪事業(yè)的蓬勃發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
中圖分類號:P228.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)17-0109-02
數(shù)字化地圖測繪是通過對全站儀、GPS技術(shù)以及影像技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)的運用,對實地數(shù)據(jù)進行采集、解析的同時,使用計算機及其相關(guān)軟件技術(shù)繪制出電子地圖的全新地圖測繪技術(shù)。實現(xiàn)地形和地理信息的數(shù)字化。用數(shù)字信息將地面上的地形和地理要素表現(xiàn)出來,然后在電腦里編輯出一種符合標(biāo)要求的電子地圖,再由顯示器或者繪圖儀等輸出各種專題要素圖形和地形圖。
1 目前數(shù)字化地形測圖的作業(yè)方法
按照使用儀器和操作方法的不同,可以分為三種。
1)原圖數(shù)字化。利用原有地形圖運用計算機、數(shù)字化軟件、繪圖儀和數(shù)字儀來對原有的資料進行掃描矢量化,編輯和處理繪制成數(shù)字地圖。不足之處,所繪制的地圖比原有地圖精度差。2)地面數(shù)字測圖。主要是采用GPS衛(wèi)星、全站儀和計算機等儀器,利用計算機對數(shù)據(jù)進行編輯處理繪制成圖。3)航測數(shù)字成圖。主要是采用飛機拍攝的航空像片和衛(wèi)星遙感技術(shù)的影像,通過計算機處理后進行影像匹配,自動相關(guān)運算識別同名像點得其像點坐標(biāo),然后運用解析攝影測量的方法,獲得DEM數(shù)據(jù),進而實現(xiàn)數(shù)字微分糾正,從而得到數(shù)字正射影像圖。
2 全野外數(shù)據(jù)采集法成圖主要內(nèi)容
全野外數(shù)據(jù)采集法的基本過程為:準(zhǔn)備工作;測量需要控制;采集外業(yè)數(shù)據(jù);內(nèi)業(yè)圖形編輯;成果歸檔。
野外常規(guī)數(shù)據(jù)采集隨著野外作業(yè)的方法和使用的儀器設(shè)備不同可以分為下面幾種形式:1)傳統(tǒng)方法:通過人工作業(yè),使用人工測量儀器,將觀測成果記錄到工作薄上,然后再通過數(shù)據(jù)處理將數(shù)據(jù)輸入到電腦上保存。2)野外全站儀方法:全站儀是一種全自動化的數(shù)據(jù)處理方法,通過全站儀進行外業(yè)觀測,測量數(shù)據(jù)自動存入儀器的數(shù)據(jù)終端,或者借助掌上電腦,然后將數(shù)據(jù)終端通過接口設(shè)備輸入到臺式電腦。
3 數(shù)字測圖的基本過程
數(shù)字測圖是一個復(fù)雜的過程,但是通過分析總結(jié)后發(fā)現(xiàn)其實數(shù)字測圖可以分為三個大塊。地形數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理與制圖(編圖)和數(shù)據(jù)輸出三部分是數(shù)字測圖系統(tǒng)構(gòu)成的主要部分。
3.1 數(shù)據(jù)采集
數(shù)據(jù)采集主要有如下幾種方法:野外碎部點的信息數(shù)據(jù)是通過GPS接收機采集,即GPS法;測量儀器法,碎部點野外數(shù)據(jù)是通過全站儀等大地測量儀器進行采集;航測法,地形點的信息數(shù)據(jù)是通過航空(航天)攝影測量和遙感手段進行采集;原圖矢量化法,即通過數(shù)字化儀或者掃描矢量化的方法,利用已有地圖通過數(shù)字化儀或者掃描矢量化的方法進行采集信息的。
3.2 數(shù)據(jù)處理
我們習(xí)慣上說的編圖就是數(shù)據(jù)處理的俗稱。數(shù)據(jù)處理階段是指在數(shù)據(jù)采集以后到圖形輸出之前對圖形數(shù)據(jù)的各種處理,比如圖形處理,圖像處理等等,其實整個數(shù)字測圖的過程都是在進行數(shù)據(jù)處理。
數(shù)據(jù)處理包括有數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)計算、圖形信息的管理與應(yīng)用等等。數(shù)據(jù)傳輸包括很多方面,比如將數(shù)據(jù)終端的數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X上;數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換也包含很多,包括各種格式的文件中的轉(zhuǎn)換,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的目的主要是為了適應(yīng)各個編圖軟件的使用;數(shù)據(jù)計算是一個復(fù)雜的過程,當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X上之后,這時就需要利用各種公式和模型來處理數(shù)據(jù)。經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后可以得到一些數(shù)據(jù)文件或者一些模型文件等,因此數(shù)據(jù)處理是數(shù)字測圖的關(guān)鍵階段。在數(shù)據(jù)處理時,既有對圖形數(shù)據(jù)進行交互處理,也有批處理。
3.3 成果輸出
輸出圖形是數(shù)字測圖的主要目的,經(jīng)過數(shù)據(jù)處理以后,即可得到一個電子數(shù)字地圖,作永久性保存。通過圖形輸出設(shè)備輸出各種專題地圖。
4 數(shù)字化地圖測繪技術(shù)的優(yōu)越性
相對于傳統(tǒng)地圖,數(shù)字地圖的優(yōu)勢是非常明顯的,數(shù)字地圖比傳統(tǒng)地圖要“活”的多??梢詫ζ胀ɑ蛘邔I(yè)地圖的內(nèi)容進行任意的拼接、組合、刪減,那就需要數(shù)字化地圖才能操作。而且數(shù)字化地圖還能進行任意比例和范圍的擴大或者縮小,更甚者還能裁切和繪圖輸出等。衛(wèi)星遙感影像、其它電子地圖和信息數(shù)據(jù)庫可以和數(shù)字地圖進行整合和連接等,從而產(chǎn)生各種新型地圖。數(shù)字地圖與傳統(tǒng)紙介質(zhì)地圖相比,還具有如下優(yōu)點:
4.1 自動化程度高,制作工藝先進
數(shù)字化測繪將外業(yè)采集的數(shù)據(jù)自動記錄在電子手簿中,自動計算處理,節(jié)約了人力、物力、財力,使成本降低。而且成圖精確、美觀、規(guī)范。傳統(tǒng)的測繪方法,地物點的測定視距誤差、方向誤差、展繪誤差、測定誤差等會導(dǎo)致實際的圖上誤差較大。數(shù)字化測繪技術(shù)在記錄關(guān)鍵點的時候均是采用地理坐標(biāo)的方式,所以可以精確地記錄地理信息,大大提高了測繪精度。
4.2 信息量大,便于存儲,保存時間長
數(shù)字地圖包含的信息量幾乎不受測圖比例尺的限制,數(shù)據(jù)可分層存放,使地面信息的存放幾乎不受限制。比如為了更加方便的獲取所需要的測區(qū)的地籍圖,就將通過關(guān)閉層和打開層等來操作存在于不同層的道路、水系、植被、房屋、地貌等,從而獲得相關(guān)的信息。點的定位信息和連接信息以及屬性信息在數(shù)字測圖時所采集的圖形信息中是非常方便檢索的。
4.3 方便使用
為了更方便的更新以及整合修改各種圖,把數(shù)字信息和多種空間信息進行擬合,工程CAD和不同的信息庫以及信息系統(tǒng)都是需要使用數(shù)字地圖的,數(shù)字地圖的性能是非常靈活的,可以根據(jù)軟件的性能和需要繪制出各種專題圖,比圖房地產(chǎn)圖等,如果需要還可以對這些地圖進行局部的修改和調(diào)整,這樣也不會影響整個數(shù)字地圖的整體性,非常方便和使用。
5 結(jié)束語
數(shù)字化測繪技術(shù)是測繪技術(shù)本身有效應(yīng)對時展和科技更新的一種技術(shù)表現(xiàn)。利用數(shù)字化測繪技術(shù)我們能夠獲得極高精度的數(shù)字化地圖,一般情況下,數(shù)字化測繪技術(shù)的精度控制可以保持在厘米級別甚至是毫米級別。傳統(tǒng)測繪方式受到諸多因素的影響使其精度控制一直不理想,例如,地形圖的地物點刺點誤差、地物點的測定距離和測定方向誤差、圖根點的展繪誤差等等。對于傳統(tǒng)測繪方式而言,技術(shù)水平較低、測繪人員專業(yè)素質(zhì)高低不齊等導(dǎo)致這些誤差很難避免。但是反觀數(shù)字化測繪技術(shù),由于利用了計算機實現(xiàn)了展點的自動化,地物點和圖根點之間的展繪誤差基本上能夠忽視,同時,由于采用了眾多的高科技測繪設(shè)備,地物點的測定距離和測定方向誤差也能夠得到嚴(yán)格地控制。
在測繪過程中,如果天氣條件良好、視線不錯,傳統(tǒng)測繪方式主要利用經(jīng)緯儀測角、測距,所獲得的數(shù)據(jù)精度要明顯低于數(shù)字化測繪技術(shù)利用GPS和全站儀所獲得的數(shù)據(jù)精度;同時,由于數(shù)字化測繪技術(shù)應(yīng)用了計算機技術(shù),能夠適當(dāng)放大測量碎部點距離、降圖根點密度低,使得測繪的速度顯著提升,而測繪質(zhì)量也能夠獲得保證。由此可以看出,數(shù)字化測繪技術(shù)的測繪成本、測繪難度以及測繪人員的勞動強度均明顯降低,并且能夠獲得方便存儲查詢、容易管理、高精度以及美觀實用的數(shù)字化地圖。
參考文獻(xiàn)
中圖分類號:TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
測繪數(shù)字化成圖技術(shù)應(yīng)用研究使用了國際上最為先進的GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術(shù)和全站儀進行控制和碎部測量,利用數(shù)字化地形地籍成圖軟件和先進的繪圖儀或打印機進行成圖和繪制各種成果表格,使測圖技術(shù)得到飛速發(fā)展,成為目前和將來最值得推廣和應(yīng)用的測圖技術(shù)。
1 數(shù)字化地形測圖的主要作業(yè)方法
將具體操作方法和使用儀器的不同作為依據(jù),可以將數(shù)字化地形測圖分為以下三種方式:
1.1 原圖數(shù)字化。將計算機、數(shù)字化軟件、繪圖儀和數(shù)字儀運用在現(xiàn)在地形圖中,這就是原圖數(shù)字化,具體的關(guān)注方法主要有以下兩種:手扶跟蹤數(shù)字化和掃描矢量化后數(shù)字化。站在精度和工作效率的角度上分析,后者要高出前者很多。但是與原圖的精度相比,選擇這種數(shù)字方法的數(shù)字地圖會顯得差很多,而且它只能表現(xiàn)出成圖的時候地表上的地物和地貌。為了在使用這種方法的時候可以有更高的精度,修測和補測的方法是可以選擇的,這樣的話,在測量過程中,精確度就會更高,然后再用現(xiàn)在所測得的精確度將之前代替,精度必定會得到一定的提升。
1.2 航測數(shù)字成圖。航空數(shù)字?jǐn)z像機在這個方法所使用的儀器中是尤為重要的,這種方法主要就是將地面的影響用攝像機記錄下來,并且再通過計算機和航測軟件將數(shù)字模型建立起來,然后再利用專門的繪圖軟件,這樣的話,數(shù)字地圖就繪制成功了。選擇這種方法最大的優(yōu)點就是將本來屬于野外的測量工作可以直接在室內(nèi)完成,并且成圖也比較均勻,也有相當(dāng)快的速度,精度也能夠達(dá)到一定的高度。另外,因為在室內(nèi)需要完成大量的工作,所以,季節(jié)和氣候的條件是完全不會產(chǎn)生任何影響的,在城市密集地區(qū)的大面積成圖中就會發(fā)揮其自身的優(yōu)點。
1.3 地面數(shù)字測圖。GPS衛(wèi)星、全站儀和計算機都是其中所包含的儀器。這個方法通過計算機模擬,在屏幕上會顯示出各種地形、地貌特征和地籍要素。在底圖中,這些數(shù)字化地形和地籍的測繪成果發(fā)揮著尤為重要的作用,需要進行規(guī)劃設(shè)計的時候,計算機就可以起到輔助的作用,在統(tǒng)計、匯總、疊加各種要素的時候,就會更為準(zhǔn)確。利用計算機輔助軟件的幫助,可以大幅度提高測繪作業(yè)的規(guī)范化、科學(xué)化及自動化程度,數(shù)字化測繪產(chǎn)品的精確度也達(dá)到了全新的高度。
2 數(shù)字化地圖測繪技術(shù)的優(yōu)越性
數(shù)字化地圖測繪技術(shù)的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在以下幾個方面:其一,數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用,從根本上簡化了傳統(tǒng)手工繪圖復(fù)雜、繁瑣的作業(yè)流程,大大降低了測繪人員的勞動強度。數(shù)字化成圖主要是利用計算機及其相關(guān)軟件進行繪圖,一旦在成果驗收時發(fā)現(xiàn)問題,能夠及時進行更改,節(jié)約了大量的人力、財力和物力,并且有效地避免了手工作業(yè)中多工序誤差積累的對精度的影響,縮短了成圖周期,大幅度提高了工作效率;其二,測量精度高。RTK或者全站儀是數(shù)字化地圖測繪主要采取的方法,然后在進行碎步點的數(shù)據(jù)采集,因為在距離測量中,光電測距技術(shù)發(fā)揮著最大的優(yōu)勢,而且所測得的精度是比較高的,因此,在進行碎步點測量中,它也能夠使其最終結(jié)果的精度達(dá)到一定的高度;其三,便于圖件的更新。隨著城市發(fā)展速度的不斷加快,城市中的建筑物和結(jié)構(gòu)經(jīng)常會發(fā)生變化,采用地面數(shù)字化測圖技術(shù)能夠有效地克服白紙測圖連續(xù)更新的困難,在進行實地房屋改擴建、變更地籍和房產(chǎn)時,僅僅需要輸入相關(guān)的信息,由計算機進行數(shù)據(jù)處理,便可完成更新和修改,能夠始終保持圖面整體的現(xiàn)勢性和可靠性。
3 軟硬件環(huán)境
3.1 儀器設(shè)備及其用途。(1)GPS接收機。南方靜態(tài)GPS,用于高精度控制測量,其相對定位精度為靜態(tài)基線±(10mm+2×l0﹣6);高程±(10mm+2×l0﹣6);南方動態(tài)GPS(RTK)精度為平面精度±(20mm+2×l0﹣6),高程精度±(40mm+2×l0﹣6),作業(yè)半徑15km,可測地形碎部點和圖根點。全球定位系統(tǒng)(即GPS)是美國從20世紀(jì)70年代開始研制,到1994年全面建成,具有在海、陸、空進行全方位實時三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。GPS以全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點,給測繪領(lǐng)域帶來一場深刻的技術(shù)革命,被成功地應(yīng)用于測量、資源勘查等多個領(lǐng)域,使測繪工作者從繁重的外業(yè)勞動中解脫出來。GPS接收機硬件、機內(nèi)軟件以及GPS數(shù)據(jù)的后處理軟件包,構(gòu)成完整的GPS用戶設(shè)備。(2)南方全站儀。標(biāo)稱精度為±(5mm+3×10﹣6),它是由電子測角、電子測距、電子計算和數(shù)據(jù)存儲單元等組成三維坐標(biāo)測量系統(tǒng),測量結(jié)果自動顯示,并能與設(shè)備交換信息的多功能測量儀器,可快速測定水平角、豎直角和距離。它用電磁波測距儀代替光學(xué)視距經(jīng)緯儀,使得測程更大、測量時間更短、精度更高。它和裝載測圖精靈軟件的掌上電腦連接可實現(xiàn)快速自動地測圖和現(xiàn)場自動成圖。(3)掌上電腦、普通電腦和電子手薄掌上電腦、普通電腦可根據(jù)市場產(chǎn)品購配,電子手薄是南方測繪儀器公司開發(fā)的以PC-E500型微型計算機為載體的地籍和地形測繪專用電子記錄手薄(NFSB),它的基本功能是在外業(yè)測量過程中接收速測儀觀測數(shù)據(jù),立即計算出待測點的空間坐標(biāo)X、Y和高程H并儲存下來,輸人微機以備作圖使用。它還提供了多種測算擴展功能如放樣等。
3.2 軟件。解算軟件。它能對GPS接收機野外采集回來的衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行解算處理,求出未知測站點的三維坐標(biāo)。過程為讀入數(shù)據(jù)——解算基線求閉合差——網(wǎng)平差及高程擬合。解算時一般選擇“雙差固定解”。處理全部基線,如有不合格基線,則改變基線解算條件(包括改變衛(wèi)星高度角、采樣間隔、刪除經(jīng)常失鎖的衛(wèi)星或歷元段過短的星歷)。如果再不合格或較多基線的方差比太小,則應(yīng)重測該基線?;€全部合格后,應(yīng)對其閉合環(huán)的閉合差進行檢驗,特別要注意異步環(huán)的檢驗,各點坐標(biāo)閉合差必須符合GPS測量規(guī)范和行業(yè)測量規(guī)范的要求。
3.3 測圖精靈。測圖精靈和全站儀配套使用,能把全站儀測得的原始數(shù)據(jù)輸人并馬上自動把數(shù)據(jù)換算為坐標(biāo)值,還能根據(jù)所選圖式現(xiàn)場直接自動繪圖。
3.4 CASS6.1。CASS6.1選用了AutoCAD2004平臺,確保了系統(tǒng)界面的美觀實用以及用戶操作的靈活性,借助于Auto-CAD2OO4的強大功能優(yōu)勢和南方公司在測繪儀器、電子手簿等領(lǐng)域的傳統(tǒng)優(yōu)勢,可以實現(xiàn)與市場上幾乎所有全站儀的連接,適合電子手簿自動記錄、電子平板等地圖數(shù)字化模式,實現(xiàn)與GIS接口、地圖繪制,地籍表格制作、圖幅管理等數(shù)字地圖應(yīng)用與地籍管理功能。該軟件具有完備的數(shù)據(jù)(圖形)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形生成、編輯、輸出等功能,能方便靈活地完成數(shù)字化測圖的各種工作,還具有與地理信息系統(tǒng)GIS接口等數(shù)字地圖應(yīng)用與管理功能。CASS6.1在成圖效率、地物編輯、電子平板、骨架線技術(shù)、objectARX開發(fā)技術(shù)、DTM建模及等高線繪制、地圖應(yīng)用功能、數(shù)字地圖與GPS集成等。
參考文獻(xiàn):
中圖分類號:P271;文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A ;文章編號:
隨著國家建設(shè)步伐的加快,土地管理工作的加強,地籍測量工作在全國范圍內(nèi)開展起來。地籍測量是土地管理工作的重要基礎(chǔ),它是以地籍調(diào)查為依據(jù),以測量技術(shù)為手段,從控制到碎部,精確測出各類土地的位置與大小、境界、權(quán)屬界址點的坐標(biāo)與宗地面積以及地籍圖,以滿足土地管理部門以及其它國民經(jīng)濟建設(shè)部門的需要。隨著高新技術(shù)的開發(fā),數(shù)字化測繪技術(shù)在地籍測量工程中得到了發(fā)展和應(yīng)用
一、數(shù)字化測繪技術(shù)的特點
1、測繪的基本原則地圖圖形都可以分解為點、線、面三種圖形要素, 其中點是最基本的圖形要素。 測量的基本工作是測定點位坐標(biāo),在準(zhǔn)確測定點位的基礎(chǔ)之上, 一組有序的點可連成線, 而線可以圃戚面, 最后再借助一些特殊符號、注記來表示。如獨立地物可以由定位點及其符號表示, 線狀地物由各種線劃、符號或注記表示, 等高線由高程值表達(dá)其意義。
2、數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)點數(shù)字化測繪技術(shù)實質(zhì)是一種全解析、機助成圖的方法。與傳統(tǒng)測圖技術(shù)相比, 具有顯而易見的優(yōu)勢和廣闊的發(fā)展前景, 是地形測繪發(fā)展的技術(shù)前沿。數(shù)字地形圖最好地(無損地)體現(xiàn)了外業(yè)測量的高精度, 也就是最好地體現(xiàn)了儀器發(fā)展更新、精度提高的高科技進步的價值。它不僅適應(yīng)當(dāng)今科技發(fā)展的需要, 也適應(yīng)了現(xiàn)代社會科學(xué)管理的需要, 如工程測量、地籍測量、管網(wǎng)測量、房產(chǎn)測量等等, 既保證了高精度, 又提供了數(shù)宇化信息, 可以滿足建立各專業(yè)管理信息系統(tǒng)的需要。它有以下優(yōu)點:(1)它可以通過計算機的模擬,在屏幕上直觀生動地(分層)反映出地形、地貌特征以及地籍要素,而且一目了然,基本上改變和彌補了傳統(tǒng)產(chǎn)品線條、符號和數(shù)字、文字等綜合包羅,非具一定專業(yè)知識才能讀懂的缺陷。ves測繪網(wǎng)(2)數(shù)字化測繪產(chǎn)品在使用、維護和更新上具有方便快捷的特性,能夠隨時保持產(chǎn)品信息的現(xiàn)勢性,可以隨時補充修改,隨時出新圖提供使用。(3)根據(jù)不同用戶的需要,可以對產(chǎn)品的各種要素進行數(shù)據(jù)再加工,得到不同用途的圖件,而且還可以隨意對圖形進行拼接、縮放,用途更廣泛。(4)利用數(shù)字化測繪成果,作為底圖,可在計算機上進行各種規(guī)劃與設(shè)計(如土地資源開發(fā)規(guī)劃和城市道路網(wǎng)的設(shè)計等),可方便地進行許多方案的設(shè)計與比較,對各種要素的統(tǒng)計、匯總、疊加、分析也方便、準(zhǔn)確。在計算機的幫助下,大大提高了測繪生產(chǎn)作業(yè)的自動化、科學(xué)化、規(guī)范化程度,數(shù)字化測繪產(chǎn)品的應(yīng)用水平也將達(dá)到新的高度。除此以外,在其他方面還顯示出很多優(yōu)越性,但從以上幾點足以可見數(shù)字化(地形、地籍)測繪很符合現(xiàn)代社會信息的要求,是現(xiàn)代測繪的發(fā)展方向。因而,以前以傳統(tǒng)測繪為主的專業(yè)測繪單位,現(xiàn)在是以發(fā)展數(shù)字化測繪技術(shù)作為發(fā)展的目標(biāo)與方向。
二、數(shù)字化地籍測繪的具體作業(yè)方法
1、控制測量眾所周知,地籍平面控制測量是地籍測量的基礎(chǔ),使用精密測量方法得到具有精確平面坐標(biāo)值的平面控制點。隨著GPS 技術(shù)的發(fā)展成熟及全站儀的普及,傳統(tǒng)的三角測量方法逐漸被高精度的靜態(tài)GPS 控制和靈活簡便的導(dǎo)線網(wǎng)控制所代替,這無疑大大地減輕了控制測量工作的強度,去掉了三角測量的繁瑣和限制。首級控制測量可用靜態(tài)GPS 技術(shù)測定,并用隨機平差軟件進行嚴(yán)密平差;外業(yè)細(xì)部點的采集如果采用RTK 技術(shù)無需做圖根控制點,如果采用全站儀,需要在首級控制點的基礎(chǔ)上做圖根控制點,也可采用RTK 技術(shù)直接加密,圖根控制測量采用導(dǎo)線測量和各種交會測量等方法進行。控制的目的是為了保證所采集的界址點、地物點的精度,使測圖的精度控制在規(guī)程和用戶允許的精度范圍內(nèi)。
2、界址點、地物點等細(xì)部點的測量外業(yè)數(shù)據(jù)采集的方法有:GPSRTK 技術(shù)、全站儀、掃描數(shù)字化、全數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)。
(1)RTK 技術(shù)對于無障礙、無遮攔的開闊地,一般建筑物的房角和較容易到達(dá)頂部的高大建筑,應(yīng)用RTK 技術(shù)進行測量能起到事半功倍的效果,將野外采集的數(shù)據(jù),自動記錄在電子手簿或內(nèi)存中,并在現(xiàn)場繪制地籍草圖。RTK 技術(shù)已經(jīng)日趨成熟,其優(yōu)勢在于:作業(yè)自動化、集成化程度高,測繪功能強大;降低了作業(yè)條件要求,RTK 技術(shù)不要求兩點間滿足光學(xué)通視,只要求滿足“電磁波通視”和對天基本通視;定位精度高,數(shù)據(jù)安全可靠,沒有誤差積累;作業(yè)效率高,操作簡便、數(shù)據(jù)處理能力強。
(2)使用全站儀進行外業(yè)測量對于高大建筑物或較為隱蔽的界址點和地物點,則首先利用RTK 測設(shè)一組圖根點,使用全站儀利用圖根點進行界址點和地物點測量,全站儀具有自動記錄和內(nèi)存管理功能,外業(yè)直接觀測界址點和地物點的平面坐標(biāo),并記錄在全站儀內(nèi)存中,測量過程中注意繪制宗地草圖。由于全站儀測量的坐標(biāo)精度高,且又能如實記錄數(shù)據(jù),方便地向計算機傳輸數(shù)據(jù),尤其是免棱鏡全站儀的出現(xiàn),可以大大降低勞動強度,操作起來更加靈活方便,所以使用全站儀測量是數(shù)字化測圖最主要方法。而對于在十分隱蔽的死角,或無法使用儀器進行測量時,可以采用量取界址點、地物點與已測點和線的關(guān)系距離,利用幾何關(guān)系來確定其位置。不論是使用全站儀還是RTK 技術(shù),都可以采用以下兩種方法來實現(xiàn)內(nèi)外業(yè)一體化:一是對測繪的對象進行邊測邊記,記錄各種觀測數(shù)據(jù)及各測點的特征代碼和相互關(guān)系,然后將記錄的信息輸入微機,利用專業(yè)軟件將其換為圖形,再對圖形進行必要的編輯和修正,便得到所需要的數(shù)字化地籍圖成果。二是利用筆記本電腦,在測站直接將觀測數(shù)據(jù)進行展點,并根據(jù)實地情況對地籍要素進行編輯、注記和繪圖。
(3)掃描數(shù)字化作業(yè)對于已有的地籍圖、地形圖,可采用將原圖用掃描儀進行掃描,得到柵格圖形后,再利用專業(yè)的掃描矢量化軟件將柵格圖形轉(zhuǎn)換成矢量圖形,從而實現(xiàn)原測地籍圖、地形圖的數(shù)字化。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,因而它的精度要比原圖的精度差;可以通過采取修測、補測等方法,實測一部分界址點或地物點的精確坐標(biāo),再用這些點的坐標(biāo)代替原來的坐標(biāo),通過調(diào)整糾正,可在一定的程度上提高原圖的精度。
(4)全數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)它是通過在空中利用數(shù)字?jǐn)z影機所獲得的數(shù)字影像,內(nèi)業(yè)通過專門的航測軟件,在計算機上對數(shù)字影像進行像對匹配,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)字測圖的一個重要發(fā)展方向。該方法的特點是可將大量的外業(yè)測量工作移到室內(nèi)完成,它具有成圖速度快、精度高而均勻、成本低,不受氣候及季節(jié)的限制等優(yōu)點,適合于城市密集地區(qū)的大面積成圖。
三、數(shù)字化測繪技術(shù)的未來展望現(xiàn)代測繪技術(shù)及測繪儀器向數(shù)字化、電子化、自動化方向發(fā)展,打破了傳統(tǒng)的手工測繪理念, 形成目前較好的一套數(shù)字化測繪解決方案。但是, 目前的測繪技術(shù)依舊存在著若干問題, 如怎樣改進外業(yè)數(shù)據(jù)采集模式的問題、成圖系統(tǒng)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)問題, 內(nèi)業(yè)編輯圖形工作效率問題; 圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與地理信息系統(tǒng)GIS 接口問題等等,這都需要我們廣大測繪工作者的不懈努力, 不斷提出新的任務(wù)、新課題和新要求, 有力地推動和促進工程測量事業(yè)的進步與發(fā)展。
總之:地籍測量是作為有效采集地籍信息的重要方法和途徑,其在地籍工作中占有重要地位。要想使地籍工作順利進行,就應(yīng)該做好地籍測量工作?,F(xiàn)代化測繪技術(shù)的出現(xiàn),特別是GPS 衛(wèi)星定位技術(shù)的出現(xiàn),其以其全天化、高精度、自動化、高效益、良好的干擾性和保密性等顯著特點為地籍測量帶來巨大的方便。隨著時代的發(fā)展,現(xiàn)代化測繪技術(shù)還會更好的發(fā)展,在不久的將來,其將會為地籍工作帶來更多的方便。
參考文獻(xiàn):
[1] 郭秋云,惠以珩,張昕冉.數(shù)字化測圖技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用[J].硅谷,2011,(17).
中圖分類號:P271文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
Abstract: cadastral investigation and determination is the position of the land and its attachments, size, ownership, quality level and use type for the basic content and surveying and mapping work, for the land management, state tax, territorial control and development, land use planning and provide necessary information. This paper, combined with the practice, this paper discusses the digital cadastral surveying and mapping technology.
Keywords: cadastration, surveying and mapping, digital, technology
傳統(tǒng)的地籍測量是利用大平板、小平板、經(jīng)緯儀對各種地籍要素的空間位置和幾何形狀進行測定,并按一定的比例尺繪制成圖。數(shù)字地籍測量實質(zhì)是一種全解析的、機助的測量方法。與常規(guī)測量方法相比具有明顯的優(yōu)勢和廣闊的發(fā)展前景。以下將探討地籍測量中的數(shù)字化測繪技術(shù)。
1數(shù)字?jǐn)z影測量
這種采集數(shù)據(jù)的方式是以航空像片為數(shù)據(jù)采集對象,利用數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)在航片上采集地籍?dāng)?shù)據(jù),并通過電子坐標(biāo)數(shù)據(jù)接口與計算機串行接口相連接,由專用測圖軟件來處理采集的數(shù)據(jù),從而獲得所需要的基本地籍圖和各種專題地籍圖,如土地利用現(xiàn)狀圖。攝影測量技術(shù)在地籍測量中的早期應(yīng)用主要是測制土地利用現(xiàn)狀圖,20世紀(jì)50年代用于測定界址點坐標(biāo)。當(dāng)時在西方,攝影測量的像點量測中誤差為土(12~15) μm(在像片上)[1]。由于測量儀器可以自動記錄坐標(biāo),而那時的地面測量儀器尚無自動記錄裝置,因而攝影測量方法得到快速應(yīng)用。當(dāng)時選擇1:8000~1:1.2萬的攝影比例尺,其加密精度可達(dá)到±(10~15)cm。隨著攝影質(zhì)量的提高和采用地面標(biāo)志或高精度數(shù)學(xué)影像匹配技術(shù),像點量測中誤差可降到±(3~5)μm。采用帶附加參數(shù)的自檢校平差,用GPS數(shù)據(jù)和地面測量輔助信息,使加密的精度大大提高,作業(yè)也更加方便。所以自20世紀(jì)70年代以來,攝影測量加密的方法在測定界址點的任務(wù)中作用極大。當(dāng)選1:50001;8000攝影比例尺時,加密點位精度在西方國家可達(dá)到±(3~4)cm。例如20世紀(jì)70年代,聯(lián)邦德國就曾用攝影測量方法測定了193000個界址點的坐標(biāo)。雖然利用野外數(shù)字測量方法可經(jīng)濟、快速和靈活地進行地籍測量。但是,1:5萬~1:5000土地利用現(xiàn)狀圖及其相應(yīng)的變更調(diào)查和土地利用監(jiān)測必須利用數(shù)字?jǐn)z影測量方法。而當(dāng)要施測高精度界址點時,數(shù)字?jǐn)z影測量方法在下列場合仍然是經(jīng)濟合算的:(1)界址點點數(shù)很多,例如多于10000個界址點;(2)地面通視條件不好,而從空中能夠看到界址點;(3)界址點完整且便于在其上布設(shè)輔助標(biāo)志;(4)不僅要測量界址點,而且要同時制作多用途地籍圖。20世紀(jì)90年代中期由原武漢測繪科技大學(xué)和陜西測繪局進行的試驗表明,利用1:3000攝影比例尺的像片資料和我國的航測內(nèi)外業(yè)作業(yè)條件,也能獲得±(5~10)cm的高精度加密結(jié)果,因此用攝影測量方法加密界址點坐標(biāo)進行地籍測量是大有前途的。
2數(shù)字化地籍測量的特點
2.1自動化程度高
數(shù)字地籍測量能夠自動記錄,自動解算處理,自動成圖、繪圖,并向用圖者提供可處理的數(shù)據(jù)文件。數(shù)字地籍測量自動化的效率高、勞動強度小、錯誤幾率少,繪制的地圖精確、美觀、規(guī)范[2]。
2.2精度高
常規(guī)測量方法的比例尺精度決定了圖的最高精度,圖的質(zhì)量除點位精度外,往往和圖的手工繪制有關(guān)。無論所采用的測量儀器精度多高,測量方法多精確,都無法消除手工繪制對地籍圖精度的影響。數(shù)字地籍測量在記錄、存儲、處理、成圖的全過程中,觀測值是自動傳輸,并且不需要手工繪制,原始測量數(shù)據(jù)的精度毫無損失地體現(xiàn)外業(yè)測量精度。
2.3現(xiàn)勢性強
數(shù)字地籍測量能克服地籍空間連續(xù)更新的困難,只需將變更的部分輸入計算機,經(jīng)過數(shù)據(jù)處理即可對原有的地籍空間信息和相關(guān)的信息作相應(yīng)的更新,保證其現(xiàn)勢性。這種優(yōu)勢正好體現(xiàn)了地籍管理的基本原則。
2.4整體性強
常規(guī)測量是以圖幅為單位組織施測。數(shù)字地籍測量在測區(qū)內(nèi)部不受圖幅限制,作業(yè)小組的任務(wù)可按照河流、道路的自然分界來劃分,也可按街道或街坊來劃分,當(dāng)測區(qū)整體控制網(wǎng)建立后,就可以在整個測區(qū)內(nèi)的任何位置進行實測和分組作業(yè),成果可靠性強,精度均勻,減少了常規(guī)測量接邊的問題。
3地籍測量中的數(shù)字化測繪技術(shù)應(yīng)用
數(shù)字地籍測量是地籍測量中一種先進的技術(shù)和方法,實質(zhì)上是一個融地籍測量外業(yè)、內(nèi)業(yè)于一體的綜合性作業(yè)系統(tǒng),是計算機技術(shù)用于地籍管理的必然結(jié)果。它的最大優(yōu)點是在完成地籍測量的同時可建立地籍圖形數(shù)據(jù)庫,并與相應(yīng)的專題地籍信息系統(tǒng)進行銜接,從而為實現(xiàn)現(xiàn)代化地籍管理奠定了基礎(chǔ)。
3.1數(shù)字地籍測量作業(yè)流程
現(xiàn)有的數(shù)字地籍測量軟件應(yīng)具有數(shù)據(jù)采集、輸入、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫管理、成圖、圖形編輯與修改和繪圖功能。軟件必須通用性強,穩(wěn)定性好,數(shù)據(jù)的表示和編輯直觀、簡潔,使用時應(yīng)該給用戶盡可能地提供方便,采用菜單驅(qū)動方式和鼠標(biāo)工作方式,并且對漢字的支持也是必不可少的[3]。處理后的結(jié)果可以列表方式、文件方式或以圖件方式輸出,繪制出的圖符合國家標(biāo)準(zhǔn)圖式。數(shù)字地籍測量是利用數(shù)字化采集設(shè)備采集各種地籍信息數(shù)據(jù),傳輸?shù)接嬎銠C中,再利用數(shù)字測圖軟件對采集的數(shù)據(jù)加以處理,最后輸出并繪制各種所需的地籍圖件和表冊的一種自動化測繪技術(shù)和方法。其基本作業(yè)流程如圖1。
數(shù)據(jù)采集
數(shù)據(jù)采集過程就是利用一定的儀器和設(shè)備,獲取有關(guān)的地籍要素信息數(shù)據(jù),并按照規(guī)定的格式存儲在相應(yīng)的記錄介質(zhì)上或直接傳輸給數(shù)據(jù)處理設(shè)備的過程。
數(shù)據(jù)處理
對于用不同的方法采集得到的數(shù)據(jù),經(jīng)過通信接口及相應(yīng)的通訊軟件傳輸給計算機,然后經(jīng)過相應(yīng)的預(yù)處理軟件處理,將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為某種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式,最后經(jīng)數(shù)據(jù)處理軟件的處理計算出各宗地的面積,繪制宗地圖和地籍圖等。
成果輸出
經(jīng)過數(shù)據(jù)處理之后,便可按照國家土地管理局編制的《城鎮(zhèn)地籍調(diào)查規(guī)程》,輸出地籍測量所需要的各項成果。數(shù)據(jù)庫管理為了便于今后地籍變更以及地籍信息的自動化管理,所采集的原始數(shù)據(jù)和經(jīng)過處理的有關(guān)數(shù)據(jù)均需加以存儲,并建立地籍?dāng)?shù)據(jù)庫,為地籍信息系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。
3.2數(shù)字地籍測量的數(shù)字化測繪及其應(yīng)用
在數(shù)字地籍測量中,數(shù)據(jù)處理過程是一個最復(fù)雜、同時也是最重要的環(huán)節(jié),這表現(xiàn)為數(shù)據(jù)源的多樣性和地籍(地形)要素的復(fù)雜性,因而數(shù)據(jù)處理的方法也呈現(xiàn)其復(fù)雜性、多樣性的特點,使軟件的開發(fā)具有一定的難度。數(shù)字地籍測繪系統(tǒng)(digital cadastral surveying and mapping system,DCSMS)是以計算機為核心,以全站儀、數(shù)字化儀、立體坐標(biāo)量測儀、解析測圖儀等自動化測量儀器為輸入裝置,以數(shù)控繪圖儀、打印機等為輸出設(shè)備,再配以相應(yīng)的數(shù)字地籍測繪軟件,構(gòu)成一個集數(shù)據(jù)采集、傳輸、數(shù)據(jù)處理及成果輸出于一體的高度自動化的地籍測繪系統(tǒng)。目前,在國內(nèi)市場上有許多數(shù)字地籍測量軟件,其中較為成熟的野外數(shù)字測量軟件有南方測繪儀器公司的CASS地形地籍成圖軟件,武漢瑞得公司的RDMS數(shù)字測圖系統(tǒng),北京清華山維的EPSW電子平板測圖系統(tǒng)等;而數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)有武漢適普軟件公司的VirtuoZo全數(shù)字化攝影測量系統(tǒng)和中國測繪研究院的JX-4全數(shù)字化攝影測量系統(tǒng),這幾種數(shù)字測圖系統(tǒng)均可用于地籍測量,并能按要求生成相應(yīng)的圖件和報表等。
數(shù)字地籍測量軟件是數(shù)字化測圖系統(tǒng)的關(guān)鍵。一個完整的數(shù)字地籍測量軟件應(yīng)具有數(shù)據(jù)采集、輸入、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫管理、成圖、圖形編輯與修改和繪圖功能。軟件必須通用性強,穩(wěn)定性好,數(shù)據(jù)的表示和編輯直觀、簡潔,使用時應(yīng)該給用戶盡可能地提供方便,采用菜單驅(qū)動方式和鼠標(biāo)工作方式,并且對漢字的支持也是必不可少的。處理后的結(jié)果可以列表方式、文件方式或以圖件方式輸出,繪制出的圖符合國家標(biāo)準(zhǔn)圖式。
參考文獻(xiàn)
隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展,對土地的開發(fā)管理工作受到越來越多的重視,要想做好土地規(guī)劃管理的工作就要精確的掌握土地的面積、權(quán)屬、地界等土地信息,這些都離不開地籍測繪技術(shù)的應(yīng)用。數(shù)字化技術(shù)在地籍測繪工作中的廣泛應(yīng)用會促進我國的土地管理規(guī)劃工作的發(fā)展,因此我們應(yīng)該對數(shù)字化地籍測繪技術(shù)及關(guān)鍵作業(yè)技術(shù)的優(yōu)越性和實際應(yīng)用有所了解。
1 數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)越性
以往對地籍的測繪工作主要是通過人工運用水準(zhǔn)儀、平板儀、經(jīng)緯儀等基本儀器進行測量來進行的,測量得到的數(shù)據(jù)也需要人工的處理并標(biāo)注繪圖,這不僅耗費了大量的人力、物力,也使地籍測繪工作的精確度不高,而且容易受氣候、地形等因素的限制。而測繪技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)的出現(xiàn)給地籍測繪工作帶來了改革,大大提高了地籍測繪工作的效率和準(zhǔn)確度。
測繪技術(shù)自出現(xiàn)以來就被廣泛的應(yīng)用到各個領(lǐng)域,在這個過程中各個領(lǐng)域根據(jù)所在行業(yè)對測繪技術(shù)的需求不斷對其進行改革和完善,使測繪技術(shù)發(fā)展得越來越成熟,功能越來越完善和強大。隨著科技的發(fā)展,數(shù)字技術(shù)也廣泛應(yīng)用在社會生活中,并與測繪技術(shù)逐漸結(jié)合起來,就是我們現(xiàn)在所熟知的數(shù)字化測繪技術(shù),數(shù)字化技術(shù)有著自己獨特的優(yōu)越性,它的優(yōu)越性主要有以下幾點:
數(shù)字化技術(shù)與計算機技術(shù)的緊密結(jié)合使測繪工作中對地形、地貌的測量分析更加清晰準(zhǔn)確,它能生動的呈現(xiàn)出傳統(tǒng)的測繪無法呈現(xiàn)的地形特征,模擬的事物一目了然,讓人們對所測地的各種地籍要素有清晰的認(rèn)識,這種功能主要是通過計算機模擬來實現(xiàn)的。
人們對測繪技術(shù)的廣泛使用,使測繪技術(shù)發(fā)展的更加快速,這讓地籍測繪工作變得更加便利,工作過程中出現(xiàn)的困難和問題也能得到及時的解決。與傳統(tǒng)的測繪方式得到的實物地圖相比,數(shù)字化測繪技術(shù)得到的數(shù)字地圖可以方便快速的進行修改和補充,修改完成后馬上可以看到成品,這是傳統(tǒng)的測繪技術(shù)不可比擬的。
計算機技術(shù)在地籍測繪工作中的廣泛應(yīng)用使地籍測繪工作的自動化程度提高,處理信息的效率也大幅度提高,為測繪工作中的統(tǒng)計、匯總和分析提供了便利,信息的精確性越來越高,使地籍測繪工作變得更加規(guī)范、科學(xué)、準(zhǔn)確。
總的來說數(shù)字化測繪技術(shù)在地籍測繪工作中的運用,降低了地籍測繪工作的難度和復(fù)雜度,減少了工作量,提高了地籍測繪工作的效率,節(jié)省了大量的人力和物力。數(shù)字化地籍測繪技術(shù)與傳統(tǒng)的以人工操作為主的測繪方式相比更加靈活準(zhǔn)確,它不僅能夠得到更加精確的數(shù)據(jù)信息,還能對數(shù)據(jù)信息進行及時的修改和補充,具有靈活性。有關(guān)部門可以通過分析數(shù)字化測繪技術(shù)得到的數(shù)據(jù)和結(jié)果做出相應(yīng)的決策,這對我國的土地資源管理工作有著重要意義。
2 數(shù)字化地籍測繪關(guān)鍵作用技術(shù)的應(yīng)用
2.1 全站儀測量
全站儀這種專業(yè)的土地測量工具,無論是對過于隱蔽還是過于高大的界址點,都可以靈活的應(yīng)用輔以RTK技術(shù)并得到高度精確的測量結(jié)果,全站儀通過RTK設(shè)置的圖根點在界址點和地物點進行具體的測量工作,通過自動記錄和內(nèi)存管理的功能記錄所觀測點的平面坐標(biāo)并繪制出宗地草圖。全站儀的特點是測量簡便對所觀測地點的平面坐標(biāo)能夠直接觀測和記錄。全站儀在測量工作中需要與整個系統(tǒng)協(xié)調(diào)運作,并通過計算機傳遞實時數(shù)據(jù)。因此有效的全站儀測量活動會同步記錄所測土地的信息,這些信息全面具體,通過數(shù)據(jù)在計算機中編輯轉(zhuǎn)換為圖形,最終形成電子地籍圖,真實的反映出了所測地點的特征。全站儀在測量過程中還會為了讓分析結(jié)果更可靠,不僅注重對數(shù)據(jù)的精確記錄,還會及時根據(jù)被測地點的細(xì)情況標(biāo)注地籍要素并繪圖。免棱鏡全站儀的出現(xiàn)使操作過程變得更加靈活方便,大大減少了檢測人員的體力消耗。所以不斷提高全站儀技術(shù)并注意與其他技術(shù)的相互配合,能使全站儀技術(shù)發(fā)揮更大的作用。
2.2 控制測量
地籍測量工作向來重視平面控制測量,在以往的地籍測量工作中為了能夠得到平面坐標(biāo),往往采用三角測量法來確定平面控制點,但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及相關(guān)技術(shù)在地籍測量工作中的廣泛運用,這種測量方法已經(jīng)被更簡便、更精確的測量方法所代替。GPS和導(dǎo)線網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使其應(yīng)用于地籍測量工作中,數(shù)字化地籍測繪技術(shù)通過這種方式能夠更加簡單而又不受外界干擾的來確定控制測量所需的數(shù)值。GPS測量所得出的被測點的坐標(biāo)被隨機平差軟件嚴(yán)密的平差,這使采集到的界址點、地物點的精確度更高,可以滿足用戶的需求。與全站儀的測量相比不需要通過導(dǎo)線測量和各種交會測量等方法做圖根控制點,也不需要用技術(shù)加密,大大簡化了測量工作,而測量工作的精度也在用戶可以接受的范圍內(nèi)。
2.3 掃描數(shù)字化作業(yè)
這門技術(shù)主要是針對現(xiàn)有的圖形想轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化圖形以方便傳輸和共享的情況。為了提高繪圖資源的利用率,人們開始把數(shù)字化的掃描技術(shù)應(yīng)用到地籍測量工作中來,掃描儀可以把現(xiàn)成的地籍圖和地形圖掃描錄入信息系統(tǒng),數(shù)字化的掃描技術(shù)還可以通過對這些繪圖資源的掃描錄入進而得到相應(yīng)的柵格圖形,這種圖形可以通過掃描矢量化軟件變成矢量圖形也就是一種數(shù)字圖形,數(shù)字圖形更便于傳輸和共享,提高了圖形資源的利用率。但是由于原圖不夠清晰,在掃描錄入得到柵格圖形,又進一步轉(zhuǎn)換為矢量圖形這一系列操作中,圖像受到損失,從而產(chǎn)生誤差,最后導(dǎo)致這種數(shù)字化圖形的精確度不高,需要修補測量。修補測量的方法就是把被測點的一部分實測的精確坐標(biāo)與圖上原來的坐標(biāo)逐一對比替換,才能逐步調(diào)整糾正整張圖形,提高一些精確度。
2.4 全數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)
數(shù)字?jǐn)z影機在空中拍攝的數(shù)字影像被專門的航測軟件在計算機上進行匹配,從而獲得相應(yīng)的地面數(shù)字模型和數(shù)字地圖。這種方法可以在室內(nèi)完成、效率高、成本低、精確度高、不受氣候、地形等限制。由于采用的是航拍技術(shù),因此能夠覆蓋測量更廣闊的區(qū)域,高度的精確性使其能夠真實、詳細(xì)、全面的反映被測地點的情況,不受地點天氣的限制,操作簡便,十分適用于城市密集地區(qū)繪制數(shù)字地圖,在地籍測繪工作中受到越來越多的關(guān)注,是未來數(shù)字測圖的主要發(fā)展趨勢。
2.5 GPSRTK技術(shù)
這項技術(shù)不適用于比較隱蔽或者人口密集的區(qū)域,在空曠的地方才能發(fā)揮它的優(yōu)勢,這項技術(shù)與計算機相聯(lián),它在高處采集和處理得到的數(shù)據(jù)可以直接存在計算機里,而且能夠快速繪制地籍的圖像,這項技術(shù)的日益成熟,使其自動化程度越來越高、測繪功能也越來越全面強大,數(shù)據(jù)精確,誤差小,操作簡便,效率高等這些特點會使有關(guān)人員可以及時的掌握地籍的具體情況,給地籍測繪工作帶來了極大的方便。
3 結(jié)束語
數(shù)字化技術(shù)和計算機技術(shù)自出現(xiàn)以來,就被廣泛應(yīng)用于社會的各領(lǐng)域內(nèi),極大的方便了人們的生活。地籍測繪工作對數(shù)字化技術(shù)和計算機技術(shù)的應(yīng)用大大提高了其工作效率和準(zhǔn)確性。我們不僅要了解數(shù)字化地籍測繪技術(shù)的優(yōu)越性和實際應(yīng)用,還應(yīng)該不斷發(fā)展完善數(shù)字化地籍測繪技術(shù),以促進我國土地規(guī)劃管理工作水平的不斷提高。
參考文獻(xiàn)
[1]楊寶利.淺談數(shù)字化地籍測繪技術(shù)及作業(yè)方法[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012(29):112-112.
中圖分類號: [TU198+.1] 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和電子設(shè)備的普及,數(shù)字化測繪技術(shù)在地形測量中得到了廣泛的應(yīng)用。而全球定位系統(tǒng)(GPS)、攝影測量與遙感跟地形測量的結(jié)合,使地形測量的方法和手段都產(chǎn)生了質(zhì)的變化,并朝著測量數(shù)據(jù)采集與處理數(shù)字化、實時化、自動化的方向發(fā)展。
一、數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)勢
數(shù)字化測繪技術(shù)主要應(yīng)用機助成圖和全解析的方法。數(shù)字化測圖能夠使高精度外業(yè)測量得以實現(xiàn)。和傳統(tǒng)的測圖技術(shù)相比,數(shù)字化測圖技術(shù)有很大的優(yōu)勢,具體有如下幾點:
1、自動化程度比較高。在地形圖的繪制過程中,可以使用計算機軟件來進行自動識別、自動計算和自動選擇圖示符號等,這比傳統(tǒng)的平板測圖快捷的多,而且所得到的數(shù)字地形圖也要比手繪的地形圖更加的規(guī)范、美觀、準(zhǔn)確。
2、對圖形的編輯有利。在進行數(shù)字化測圖時,可以分層存放成果數(shù)據(jù),這樣圖面負(fù)載量不受限制,可以進一步運用和加工成果,避免一些傳統(tǒng)的測圖中存在的弊端。
3、精度高。數(shù)字化測繪技術(shù)的一個很顯著的優(yōu)點是測圖精度高。在地圖測繪中采用數(shù)字化測繪技術(shù),使其精度有了質(zhì)的改變。在輸入到成圖的整個過程中,其他方面的誤差可以避免,測繪成果的精度得到了保證。
4、圖形屬性信息豐富。使用數(shù)字化測繪技術(shù)繪制的地形圖能夠確保坐標(biāo)位置準(zhǔn)確性,并展現(xiàn)豐富的屬性信息。
5、成為地理信息系統(tǒng)等的數(shù)據(jù)源。在完善地理信息系統(tǒng)時,數(shù)字測圖不但能提供地理信息系統(tǒng)很多方面的源數(shù)據(jù),而且對后期建圖過程中運用地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫信息有利。
二、基本精度要求
1、按《工程測量規(guī)范》,地形圖上地物點相對于鄰近圖根點的點位中誤差,不應(yīng)超過下表要求:
區(qū)域類型 點位中誤差
一般地區(qū) 0.8
城鎮(zhèn)建筑區(qū)、工礦區(qū) 0.6
水域 1.5
注:1)隱蔽或施測困難的一般地區(qū)測圖,可放寬50%。
2)1:500比例尺水域測圖、其他比例尺的大面積平坦水域或水深超過20米的開闊水域測圖,根據(jù)具體情況,可放寬至2.0mm。
2、等高(深)線的插求點或數(shù)字高程模型網(wǎng)點相對于鄰近圖根點的高程中誤差,不應(yīng)超過下表要求:
注:1)hd為地形圖的基本等高距(m)。
2)隱蔽或施測困難的一般地區(qū)測圖,可放寬50%。
3)當(dāng)作業(yè)困難、水深超過20米或工程精度要求不高時,水域測圖可放寬1倍。
控制測量方面,無論是采用全站儀數(shù)字化測圖、數(shù)字?jǐn)z影測量或遙感測圖,只要認(rèn)真執(zhí)行相關(guān)的測量規(guī)范,都能達(dá)到要求。
三、在地形測量中的應(yīng)用
1、模擬地形圖數(shù)字化
它能充分的利用現(xiàn)有地形圖,只需要配備繪圖儀、掃描儀、計算機和數(shù)字化軟件等就能夠開展工作,而且能夠在很短的時間內(nèi)得到數(shù)字化的成果。其工藝流程是:準(zhǔn)備工作、圖紙定向、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)編輯處理。其中數(shù)字化儀分為兩種:掃描數(shù)字化儀和跟蹤數(shù)字化儀,前一種的速度快但精度低,后一種的速度慢但精度高。模擬地形圖數(shù)字化不足之處是:1)運用這種方法所得到的數(shù)字地圖的精度受原圖的精度影響,而且數(shù)字化的過程中也會產(chǎn)生其它誤差,所以其精度要小于原圖的精度(即m模擬﹤m原);2)它只是反映了在成圖時的地物地貌,其現(xiàn)勢性差。3)數(shù)據(jù)屬性差,對后期信息建庫不利。
2、全站儀數(shù)字測圖
結(jié)合不同的電子設(shè)備,全站儀數(shù)字化測圖主要有以下三種模式:
1)全站儀結(jié)合電子平板模式
以便攜式電腦作為電子平板,通過通訊線直接連接全站儀,實時記錄數(shù)據(jù)成圖。具有圖形直觀、準(zhǔn)確性強、操作簡單等優(yōu)點。
2)直接利用全站儀內(nèi)存模式
使用全站儀內(nèi)存,把野外測得的數(shù)據(jù)通過一定的編碼方式直接記錄,同時現(xiàn)場繪制草圖,供室內(nèi)成圖時參考對照。具有操作過程簡單、無需攜帶其它電子設(shè)備、糾錯能力強等優(yōu)點。
3)全站儀加高性能掌上電腦模式
通過通訊線將全站儀與高性能掌上電腦相連,把測量數(shù)據(jù)記錄在電腦上,同時進行一些簡單的操作,并繪制草圖。內(nèi)業(yè)時把數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C中,進行成圖。具有攜帶方便,內(nèi)業(yè)工作量相對較少等優(yōu)點。
以上三種模式常用于大比例尺地形圖的測繪,這幾種數(shù)化字測圖方法在我國各個測繪單位中是用的最多的。
3、數(shù)字?jǐn)z影測量與遙感測圖
利用航攝影像、高分辨率衛(wèi)星遙感影像或機載激光雷達(dá)掃描系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù),經(jīng)過數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)或遙感影像處理系統(tǒng)處理,生成數(shù)字線劃圖(DLG)等。數(shù)字?jǐn)z影測量與遙感測圖是數(shù)字化測繪技術(shù)的高度集成,可以節(jié)省大量的外業(yè)時間。此方法常用于大面積地形圖測繪,是測量發(fā)展的方向。
四、容易出現(xiàn)的問題
1、等高線處理不當(dāng)
在地形測量中,并不是野外采集的所有地貌點之間都可以進行等高線內(nèi)插,也就是說靠全自動建立的數(shù)字高程模型(DEM)有失真的可能(見下圖),因而需要進行必要的人工干預(yù),刪掉自動組網(wǎng)中那些不能內(nèi)插等高線的三角邊。
2、野外數(shù)據(jù)采集不準(zhǔn)不全1)地形變化處地形點不全面,坎(溝)上有點,下面無點或少點,這造成繪制的等高線可能失真,從而難以準(zhǔn)確反映實際地形。2)有些線狀地物如小溝(特別是暗溝)、電力線等各種管線在圖內(nèi)應(yīng)該有始有終,而拾取地形點時往往容易忽略。(3)野外草圖繪制不全、不細(xì)。野外繪制草圖人員是現(xiàn)場跑路多且較忙,而且技術(shù)要求很高。如果現(xiàn)場繪制草圖人員不細(xì)心,則會造成地形地物表示不清楚,影響地形圖質(zhì)量。3、自檢工作不力
相對于常規(guī)測圖,在圖紙審核中,數(shù)字化成圖的過程發(fā)現(xiàn)的缺陷要多一些。除了上述問題之外,還有如注記或植被符號壓線或覆蓋地物、坎(溝)上的高程注記在坎下或坎(溝)下的高程注記在坎上的;圖式符號使用不正確等等,這些現(xiàn)象只要經(jīng)過仔細(xì)自檢,應(yīng)該都能夠避免。
總結(jié):隨著全球定位系統(tǒng)、攝影測量與遙感、地理信息系統(tǒng)、地圖制圖等各個測繪學(xué)科的發(fā)展,地形測量朝著高度自動化、實時化、大面積作業(yè)方向發(fā)展,同時也促進了各個學(xué)科的理論研究和學(xué)科之間的融合。反之,數(shù)字化測繪技術(shù)在地形測量中的廣泛應(yīng)用,也為地理信息系統(tǒng)、地圖制圖等的應(yīng)用提供了很好的數(shù)據(jù)源。
參考文獻(xiàn):
[中圖分類號] G623.58 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-8-243-2
伴隨著計算機信息技術(shù)的快速發(fā)展,各類硬件的制作水平得到了不斷提高,全球都進入到了信息與數(shù)字年代。而在測繪領(lǐng)域中,各類新技術(shù)、新設(shè)備的不斷應(yīng)用,轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的測繪工作方式(如平板成圖、簡單調(diào)繪)。數(shù)字化的工作方式隨著計算機信息技術(shù)的發(fā)展趨于成熟,不僅減輕了測繪工作人員的工作量及強度,同時也提高了測繪范圍和準(zhǔn)確度,現(xiàn)已逐步成為主流的測繪方式。
1計算機數(shù)字化測繪技術(shù)簡介
1.1全球衛(wèi)星定位技術(shù)
全球衛(wèi)星定位技術(shù)由美國國防部發(fā)明,即GlobalPositioning System,簡稱GPS。此技術(shù)是運用同步衛(wèi)星來實現(xiàn)全世界范圍內(nèi)的定位,且定位精確。當(dāng)前GPS 衛(wèi)星數(shù)量非常的多,全球范圍所有角度至少都有四顆衛(wèi)星,實現(xiàn)了全球24 小時定位。且具有定位精度高、操作使用方便等特點,因此得到了廣泛的運用。
全球衛(wèi)星定位技術(shù)主要包括:靜態(tài)定位技術(shù)(GPS)、實時動態(tài)定位技術(shù)(RTK)。
1.1.1靜態(tài)定位技術(shù)(GPS)
GPS 定位技術(shù)需要1-2 小時的時間才能實現(xiàn)同步觀測。伴隨對GPS 技術(shù)要求的不斷提高,此傳統(tǒng)方式無法滿足人們需要,因此靜態(tài)定位技術(shù)由此產(chǎn)生。此技術(shù)具有適應(yīng)性強,不被天候影響和網(wǎng)型構(gòu)造影響等特點,可以解決點、點不能通視問題,通常運用于大型控制測量。
1.1.2實時動態(tài)定位技術(shù)(RTK)
RTK,又稱Real-time kinematic,是實時動態(tài)的差分法。此方法是當(dāng)前常用的新的GPS 測量方法。傳統(tǒng)的動態(tài)測量、快速靜態(tài)測量、靜態(tài)測量想要獲得厘米級精度需要在測量后經(jīng)過計算才能得出。而RTK 采用載波相位動態(tài)實時差分法,可以實時在野外得到精確度為厘米的測量結(jié)果。
RTK 工作形式:通過數(shù)據(jù)錠- 調(diào)制解調(diào)器基準(zhǔn)站把觀測值、站點的坐標(biāo)信息以電磁信號在同一時間發(fā)送至流動站。流動站接收數(shù)據(jù)同時采集GPS 衛(wèi)星信號后取得觀測數(shù)據(jù),在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進行實時處理,及時給出精度為厘米級的流動站點位坐標(biāo)。RTK 廣泛運用于線路中線定線、用地測量中。
1.2光電測距技術(shù)
此技術(shù)的載波是采用紅外光或可見光,通過測定光線在沿線兩個點間的來往傳播時間來計算距離的技術(shù)。該技術(shù)主要運用在電子水準(zhǔn)儀、全站儀等設(shè)備中。
1.2.1電子水準(zhǔn)儀
電子水準(zhǔn)儀亦稱為數(shù)字水準(zhǔn)儀。由20 世紀(jì)90 年代蔡司公司發(fā)明,在自動安平水準(zhǔn)儀基礎(chǔ)上發(fā)展來的,以自動安平水準(zhǔn)儀作為基礎(chǔ),在望遠(yuǎn)鏡光路中增加鏡、探測器,采用圖像處理電子系統(tǒng)二構(gòu)成和條碼標(biāo)尺的光機電測一體化的高科技產(chǎn)品。此技術(shù)有效補足了GPS 定位技術(shù)的缺陷,且具有測量速度快、精確度高等優(yōu)
點。電子水準(zhǔn)儀在數(shù)字測量中占有重要地位。
1.2.2全站儀
全名為全站型電子速測儀,Electronic Total Station。是可將電、機、光集合成一體的測量儀器。且具有測量速度快、操作方便、精確度高等優(yōu)點,可以實現(xiàn)一次安置儀器即可完成測站上的所有測量工作。通常運用于大型建筑及地下隧道施工等變形監(jiān)測和精密工程測量中。
2傳統(tǒng)測繪技術(shù)存在的主要問題
2.1工作效率不高
傳統(tǒng)的測圖方式采用的是儀器測圖,通使用的儀器主要有:水準(zhǔn)儀、平板儀、經(jīng)緯儀等。運用儀器測到點平面坐標(biāo)或水平角等來確定點的位置,之后繪圖工作人員通過計算得出三維的坐標(biāo),按坐標(biāo)把點展至圖紙上。跑尺按照實際地形向繪圖員報告測的是何點,此點應(yīng)與哪點連接等,繪圖員當(dāng)場按照展繪點位關(guān)系用圖式符號把地物描繪出來。這樣不但增加了野外工作時間也增加內(nèi)業(yè)工作量,且操作過程中有可能出現(xiàn)差錯。
2.2測圖精度差
傳統(tǒng)測圖地物點平面位置的誤差主要受到以下誤差的影響:展繪、測定、地形圖上地物占刺點誤差等。當(dāng)前雖普及了紅外測距儀器、電子速測儀器,測距與測角精度得到了較大提升,但是運用白紙測圖方法繪制的地形圖無法展現(xiàn)出儀器的精度,其圖解地形圖精度未能得到應(yīng)有提高。
3數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量運用中的特點分析
與傳統(tǒng)測量技術(shù)相比,數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量運用中具有以下特點:
3.1自動化程度高
數(shù)字化測繪系統(tǒng)是以計算機為核心,以全站儀、GPS、數(shù)字?jǐn)z影測量儀、數(shù)字化儀等為數(shù)據(jù)采集工具,在外接輸入輸出軟、硬件的支持下,對地形的數(shù)字空間進行采集、輸入、成圖、繪圖、輸出、管理的綜合測繪系統(tǒng)。采取數(shù)字化測繪技術(shù)可以最直觀的反映事物的要點,大大提升了工程測量的自動化程度。
傳統(tǒng)的對工程圖和比例尺過大的地圖需要進行復(fù)雜的野外測繪,其工作時間周期長。由于運用了數(shù)字化的測繪技術(shù),可以大大減少野外測繪人員的勞動量和強度。
3.2數(shù)據(jù)整理快捷
數(shù)據(jù)化測繪形成的圖形承載的信息量很大,對于不同的數(shù)據(jù)可以進行分層存放。數(shù)據(jù)化測圖整理非常方便,攜帶式計算機應(yīng)用可讓部分編圖通過掌上電腦等外來數(shù)據(jù)采集完成,讓數(shù)據(jù)整理或更新快捷、方便,測繪人員只需要存入數(shù)據(jù)的一些修改即可得到全新食物數(shù)據(jù)圖形。
3.3測繪精確度高
數(shù)字化測圖只需要通過計算機即可方便、簡單的完成圖形編輯操作,測圖的時候也避免了復(fù)雜的記錄、考核、計算等。數(shù)字化測圖是通過數(shù)字化技術(shù)自行更新而實現(xiàn)的,不受人為因素影響,出現(xiàn)誤差機率較小。數(shù)字化測圖讓數(shù)據(jù)在傳達(dá)過程中減少了誤差,可以獲得精確的測量結(jié)果。
3.4圖形屬性信息豐富
進行數(shù)字測圖時不單單是要測定地形點的坐標(biāo),還要知道所測的點屬性是什么,當(dāng)時就記錄下此點的測點的編碼以及連接信息,顯示成圖時利用測圖系統(tǒng)中圖式符號庫,只需要知道編碼即可從庫中找到和此編碼相應(yīng)的圖式符號就可以完成圖形。所以,數(shù)字測圖時所采用的圖形信息,其包括點定位信息、連接信息以及屬性信息,方便查找。
4數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的運用
4.1數(shù)字測圖技術(shù)的主要內(nèi)容
4.1.1原圖數(shù)字化
如果一個地方要用數(shù)字地形圖,但因為一些外在原因制約的時候,原圖數(shù)字化是非常合適的??沙浞掷矛F(xiàn)在地形圖,只需要配備計算機、掃描儀、數(shù)字化軟件即可工作,且能在較少時間內(nèi)得到數(shù)字化的結(jié)果。
工作方法有兩種:手扶跟蹤數(shù)字化、掃描矢量化,矢量化精度和效率更高。但利用此方法獲得數(shù)字地圖的精度要比原圖精度差。且反映的只是白紙成圖時地表上各種地物、地形、地貌,同時性不好。所以僅可作為應(yīng)急的方法布局。為了有效利用此方法得到數(shù)字地圖,可通過偵測、補測方法,實測一部分地物點精確坐標(biāo),之后再用這些點坐標(biāo)替代原坐標(biāo),調(diào)速后在一定程度上提升了原圖精確度。且隨著地圖不斷更新,實測坐標(biāo)的增加,地圖精度也可得到相應(yīng)提高。
4.1.2地面數(shù)字測圖
在沒有適合要求大比例尺地圖的地區(qū),可直接運用地面數(shù)字測圖法,此法也稱為內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測圖,是我們國家目前各個測繪公司運用最多的方法。運用此方法得到的數(shù)字地圖精確度非常高,只需要采用一定方法,重要地物相對于接近控制點的精度在5 厘米之內(nèi)的,完全可以勝任。
4.2數(shù)字測繪在數(shù)字地球中的運用
數(shù)字地球指的是將社會與經(jīng)濟各方面的信息統(tǒng)一到一個地理坐標(biāo)總體中,按數(shù)字形式存于計算機內(nèi),所有機構(gòu)、個人都可通過網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)方獲取相關(guān)信息。
數(shù)字地球是非常大且復(fù)雜的系統(tǒng)工程,技術(shù)復(fù)雜、涉及部門較多,沒有任一部門或團體可以獨自承擔(dān),需要信息科學(xué)、空間技術(shù)等部門周密配合。測繪作為信息學(xué)及地學(xué)的重要組成部分,在國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中具有十分重要的作用??臻g基礎(chǔ)信息的處理和獲取,向信息者提供多元化的數(shù)字信息已成為測繪工作人員的重要職責(zé)。因此,數(shù)字測繪在數(shù)字地球中得到了廣泛運用。
1、數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)點
數(shù)字化測繪技術(shù)在外業(yè)進行時實現(xiàn)測圖以及解析。自動化程度、圖形的編輯、精度等方面,數(shù)字化測圖技術(shù)比傳統(tǒng)測圖技術(shù)占有很大優(yōu)勢。
1.1自動化程度比較高。
在地形圖的繪制過程中,可以使用計算機軟件來進行自動識別、自動計算和自動選擇圖示符號等,這比傳統(tǒng)的平板測圖快捷的多,而且所得到的數(shù)字地形圖也要比手繪的地形圖更加的規(guī)范、美觀、準(zhǔn)確。
在進行數(shù)字化測圖時,可以分層存放成果數(shù)據(jù),這樣圖面負(fù)載量不受限制,可以進一步運用和加工成果,避免一些傳統(tǒng)的測圖中存在的弊端。
1.3 精度高。
數(shù)字化測繪技術(shù)的一個很顯著的優(yōu)點是測圖精度高。在地圖測繪中采用數(shù)字化測繪技術(shù),使其精度有了質(zhì)的改變。在輸入到成圖的整個過程中,其他方面的誤差可以避免,測繪成果的精度得到了保證。
1.4 圖形屬性信息豐富。
使用數(shù)字化測繪技術(shù)繪制的地形圖能夠確保坐標(biāo)位置準(zhǔn)確性,并展現(xiàn)豐富的屬性信息。
1.5 成為地理信息系統(tǒng)等的數(shù)據(jù)源。
在完善地理信息系統(tǒng)時,數(shù)字測圖不但能提供地理信息系統(tǒng)很多方面的源數(shù)據(jù),而且對后期建圖過程中運用地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫信息有利。
2、基本精度要求
2.1 按《工程測量規(guī)范》,地形圖上地物點相對于鄰近圖根點的點位中誤差,不應(yīng)超過下表要求:
注:1)隱蔽或施測困難的一般地區(qū)測圖,可放寬50%。
2)1:500比例尺水域測圖、其他比例尺的大面積平坦水域或水深超過20米的開闊水域測圖,根據(jù)具體情況,可放寬至2.0mm。
2.2 等高(深)線的插求點或數(shù)字高程模型網(wǎng)點相對于鄰近圖根點的高程中誤差,不應(yīng)超過下表要求:
注:1)hd為地形圖的基本等高距(m)。
2)隱蔽或施測困難的一般地區(qū)測圖,可放寬50%。
3)當(dāng)作業(yè)困難、水深超過20米或工程精度要求不高時,水域測圖可放寬1倍。
控制測量方面,無論是采用全站儀數(shù)字化測圖、數(shù)字?jǐn)z影測量或遙感測圖,只要認(rèn)真執(zhí)行相關(guān)的測量規(guī)范,都能達(dá)到要求。
3、在地形測量中的應(yīng)用
3.1 模擬地形圖數(shù)字化
它能充分的利用現(xiàn)有地形圖,只需要配備繪圖儀、掃描儀、計算機和數(shù)字化軟件等就能夠開展工作,而且能夠在很短的時間內(nèi)得到數(shù)字化的成果。其工藝流程是:準(zhǔn)備工作、圖紙定向、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)編輯處理。其中數(shù)字化儀分為兩種:掃描數(shù)字化儀和跟蹤數(shù)字化儀,前一種的速度快但精度低,后一種的速度慢但精度高。模擬地形圖數(shù)字化不足之處是:1)運用這種方法所得到的數(shù)字地圖的精度受原圖的精度影響,而且數(shù)字化的過程中也會產(chǎn)生其它誤差,所以其精度要小于原圖的精度(即m模擬m原);2)它只是反映了在成圖時的地物地貌,其現(xiàn)勢性差。3)數(shù)據(jù)屬性差,對后期信息建庫不利。
3.2 全站儀數(shù)字測圖
結(jié)合不同的電子設(shè)備,全站儀數(shù)字化測圖主要有以下三種模式:
3.2.1 全站儀結(jié)合電子平板模式
以便攜式電腦作為電子平板,通過通訊線直接連接全站儀,實時記錄數(shù)據(jù)成圖。具有圖形直觀、準(zhǔn)確性強、操作簡單等優(yōu)點。
3.2.2 直接利用全站儀內(nèi)存模式
使用全站儀內(nèi)存,把野外測得的數(shù)據(jù)通過一定的編碼方式直接記錄,同時現(xiàn)場繪制草圖,供室內(nèi)成圖時參考對照。具有操作過程簡單、無需攜帶其它電子設(shè)備、糾錯能力強等優(yōu)點。
3.2.3 全站儀加高性能掌上電腦模式
通過通訊線將全站儀與高性能掌上電腦相連,把測量數(shù)據(jù)記錄在電腦上,同時進行一些簡單的操作,并繪制草圖。內(nèi)業(yè)時把數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C中,進行成圖。具有攜帶方便,內(nèi)業(yè)工作量相對較少等優(yōu)點。
以上三種模式常用于大比例尺地形圖的測繪,這幾種數(shù)化字測圖方法在我國各個測繪單位中是用的最多的。
3.3 數(shù)字?jǐn)z影測量與遙感測圖
利用航攝影像、高分辨率衛(wèi)星遙感影像或機載激光雷達(dá)掃描系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù),經(jīng)過數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)或遙感影像處理系統(tǒng)處理,生成數(shù)字線劃圖(DLG)等。數(shù)字?jǐn)z影測量與遙感測圖是數(shù)字化測繪技術(shù)的高度集成,可以節(jié)省大量的外業(yè)時間。此方法常用于大面積地形圖測繪,是測量發(fā)展的方向。
4、容易出現(xiàn)的問題
4.1 等高線處理不當(dāng)
在地形測量中,并不是野外采集的所有地貌點之間都可以進行等高線內(nèi)插,也就是說靠全自動建立的數(shù)字高程模型(DEM)有失真的可能(見下圖),因而需要進行必要的人工干預(yù),刪掉自動組網(wǎng)中那些不能內(nèi)插等高線的三角邊。
4.2 野外數(shù)據(jù)采集不準(zhǔn)不全
4.2.1 地形變化處地形點不全面,坎(溝)上有點,下面無點或少點,這造成繪制的等高線可能失真,從而難以準(zhǔn)確反映實際地形。
4.2.2有些線狀地物如小溝(特別是暗溝)電力線等各種管線在圖內(nèi)應(yīng)該有始有終,而拾取地形點時往往容易忽略。
4.2.3 野外草圖繪制不全、不細(xì)。野外繪制草圖人員是現(xiàn)場跑路多且較忙,而且技術(shù)要求很高。如果現(xiàn)場繪制草圖人員不細(xì)心,則會造成地形地物表示不清楚,影響地形圖質(zhì)量。
4.3 自檢工作不力
相對于常規(guī)測圖,在圖紙審核中,數(shù)字化成圖的過程發(fā)現(xiàn)的缺陷要多一些。除了上述問題之外,還有如注記或植被符號壓線或覆蓋地物、坎(溝)上的高程注記在坎下或坎(溝)下的高程注記在坎上的;圖式符號使用不正確等等,這些現(xiàn)象只要經(jīng)過仔細(xì)自檢,應(yīng)該都能夠避免。
5、結(jié)束語
隨著全球定位系統(tǒng)、攝影測量與遙感、地理信息系統(tǒng)、地圖制圖等各個測繪學(xué)科的發(fā)展,地形測量朝著高度自動化、實時化、大面積作業(yè)方向發(fā)展,同時也促進了各個學(xué)科的理論研究和學(xué)科之間的融合。反之,數(shù)字化測繪技術(shù)在地形測量中的廣泛應(yīng)用,也為地理信息系統(tǒng)、地圖制圖等的應(yīng)用提供了很好的數(shù)據(jù)源。
中圖分類號:P231.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2013)09-0208-01
1 數(shù)字化地形圖測繪現(xiàn)狀分析
(1)野外數(shù)字化測圖。在野外現(xiàn)場測量,使用全站儀,用數(shù)字化方式采集到的地形數(shù)據(jù)并繪制成地形草圖之后,在室內(nèi)將數(shù)字化的地形數(shù)據(jù)自動傳輸?shù)诫娔X上,利用相關(guān)的軟件進行管理圖幅、高線生成、圖形編輯、處理圖廊整飾與接邊、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的地形數(shù)據(jù)處理,輸出或儲存最終的數(shù)字地形成果。(2)航空攝影的測量。航空攝影的測量是利用飛機從高空獲取測量區(qū)的航攝像片,并在野外進行實地像片的聯(lián)測和調(diào)繪,可獲得測區(qū)像控點的坐標(biāo)、高程和相關(guān)地物情況,再利用專業(yè)航測儀器或航測數(shù)字化的軟件從航拍影像中,獲得地形的信息形成相關(guān)的數(shù)字化地形圖。通過航空攝影測量制作大比例尺地形圖中的直觀、真實、準(zhǔn)確精度比較高,可以大大的減少了野外測量的工作量,并提高了成圖的效率。但是現(xiàn)有的航測數(shù)字化軟件,制作成圖精度要求較高的1∶1000測圖、1∶5000測圖時,其精度比傳統(tǒng)的白紙測圖精度低。(3)數(shù)字化內(nèi)業(yè)測圖。主要是通過常規(guī)的方法來產(chǎn)白紙地形圖或利用原有的地形圖資料,使用的原始數(shù)據(jù),然后通過數(shù)字化儀或掃描儀數(shù)字化的地形圖矢量化軟件加上生成電子地圖。白紙測圖內(nèi)業(yè)數(shù)字化的優(yōu)點是對于作業(yè)員專業(yè)素質(zhì)要求不高,生產(chǎn)成本和降低設(shè)備投資成本,能夠最大限度地利用現(xiàn)有的地形圖數(shù)據(jù);它的缺陷是準(zhǔn)確精度低。
2 航測數(shù)字化地形圖測繪技術(shù)流程
2.1 航測的像控點測量
根據(jù)航測測量的特點和技術(shù)流程,像控點要沿測區(qū)布設(shè)均勻。控制點需根據(jù)要求來布設(shè):1:1000地形圖測繪的精度要求的基礎(chǔ)上,a像控點的影像目標(biāo)應(yīng)清晰及容易判斷讀懂,a像控點盡可能的選在地物的幾何點上,以避免在測區(qū)的角落,交叉上選點;b像控點刺孔的大小應(yīng)該根據(jù)“航攝外業(yè)規(guī)范”的要求,不能太模糊或超大,以免導(dǎo)致在內(nèi)業(yè)無法準(zhǔn)確觀測;c像控點的整飾應(yīng)參照“航攝外業(yè)規(guī)范”來操作。平高像控點的平面坐標(biāo)用GPS靜態(tài)測量、GPS測量等測量方法。GPS靜態(tài)測量采用E級GPS網(wǎng),需要一個控制點作為檢核:平面圖一般布成網(wǎng)狀成片的要有重合的檢查點;e像片控制點的高程測量:像控點的開始算點都有可能是各種級別的三角點、GPS點,同時要注意坐標(biāo)系統(tǒng)的準(zhǔn)確無誤。
高程控制點及平高控制點高程測量的方法,主要采用測圖水準(zhǔn)、光電測距高程導(dǎo)線測量或GPS--RTK測量。測圖的水準(zhǔn)須起始于水準(zhǔn)點、經(jīng)水準(zhǔn)連測的GPS點等的外水準(zhǔn)點。采用水準(zhǔn)一次讀數(shù)的單面的標(biāo)尺讀數(shù)至厘米。使用儀器時前后的視距應(yīng)盡量相等,水準(zhǔn)儀的角不得大于20;測量儀器標(biāo)尺不能超過200m;附合水準(zhǔn)路線的長度不大于5km,高程閉合的差數(shù)不大于±0.2m。光電測距高程導(dǎo)線垂直角必須對向觀測,直返覘高差不大于±0.04Sin;路線總長度不大于5kin,閉合差不能超過±0.2m。利用GPS—RTK測量時,起算的高程點精度不得低于四等,至少采用三個高程點 ,其他的余殘差不高于±8cm。
2.2 航測測量注記點
建筑面積鋪平道路,廣場,大型水泥地板,其從外業(yè)測量的高程標(biāo)注點。高程施測可采用水準(zhǔn)或三角高程或GPS—RTK測量的方法做高程注記點,其高程中精度要求誤差不大于±0.15m;其間隔30m個點;點的編號應(yīng)采用自然順序號。在進行像片控制測量的同時一并進行高程注記點的施測。
2.3 航測數(shù)字化地形圖的精度
內(nèi)業(yè)加密點和地物點在作業(yè)依據(jù)中的規(guī)定對附近測區(qū)的控制點,平面位置中誤差,高程中誤差以及注記點,等高線對附近野外控制點的高程中誤差要求要符合,最大誤差取2倍中誤差為限差。
2.4 航測內(nèi)業(yè)地形圖測繪軟件平臺技術(shù)方法
該方法比較適宜采用空中三角軟件平臺為ORIMA;立體測圖軟件主要Geoway Edit為數(shù)據(jù)整理和編輯平臺,主要的航測內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)采集以JX4 DPS和Geoway DPS為平臺,以AutoCAD 2004的*.dwg最為終轉(zhuǎn)換格式。采用ADS80的影像數(shù)據(jù)進行空三加密時,應(yīng)用POS輔助空中三角測量的方法。所獲取的曝光點在航空攝影時的GPS數(shù)據(jù)為WGS84坐標(biāo)系,并且像控點的成果數(shù)據(jù)要求同時提供WGS84坐標(biāo)和為地方獨立坐標(biāo)的兩套坐標(biāo)系。在立體下先通過影像判讀進行地物矢量要素的采集,接著采用外業(yè)調(diào)繪和全站儀相結(jié)合的方法,進行地物要素的調(diào)繪主要是修測、補測 、補調(diào)以及屬性, 最后在內(nèi)業(yè)進行數(shù)據(jù)整理和屬性編輯,輸出符合設(shè)計要求和圖式的圖形數(shù)據(jù)。
2.5 航測的主要技術(shù)流程
在ORIMA平臺下進行GPS輔助空三加密,由于攝站點和空中GPS采用WGS84坐標(biāo)來采集的數(shù)據(jù),空三加密成果也為WGS84坐標(biāo)系。航測內(nèi)業(yè)恢復(fù)立體像對后應(yīng)該通過bursa七參數(shù)轉(zhuǎn)換,將立體像對轉(zhuǎn)換到用戶坐標(biāo)系,進行影像匹配獲取DEM、DOM,最后進行矢量數(shù)據(jù)的立體采集。
3 結(jié)語
通過上述的項目設(shè)計書的要求合理的應(yīng)用技術(shù)流程,便可以更好、快捷地完成測量任務(wù)。不管哪種技術(shù)流程都要求外業(yè)調(diào)繪人員熟悉GB/T 13977-92《1:5000 1:10000 1:2000地形圖航空攝影測量外業(yè)規(guī)范》的內(nèi)容,熟練掌握GB/T 20257.2 2006《國家基本比例尺地圖圖式第二部分:1:5000 1:10000地形圖圖式》中各種符號的運用,熟記項目設(shè)計書上的特殊要求和規(guī)定,正確使用各種的線劃顏色,要求做到圖面美觀、整潔,主次分明,以條理清晰,合理運用簡化符號與注記的合理搭配,方便內(nèi)業(yè)工作人員采集數(shù)據(jù)。