摘要：本文重點(diǎn)對(duì)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)、原圖數(shù)字化、數(shù)字測(cè)圖及數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量成圖等問題進(jìn)行探討。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)是伴隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及測(cè)量?jī)x器的智能化而興起的一門新興的測(cè)繪技術(shù)。數(shù)字中國、數(shù)字城市等概念的提出以及相關(guān)數(shù)字化工程的啟動(dòng)。特別是全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、攝影測(cè)量與遙感（RS）以及數(shù)字化測(cè)繪和地面測(cè)量先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展。使工程測(cè)量的手段和方法產(chǎn)生了深刻的變化。工程測(cè)量的服務(wù)領(lǐng)域也相應(yīng)進(jìn)一步延伸。而且正朝著測(cè)量數(shù)據(jù)采集和處理的自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化和數(shù)字化方向發(fā)展。
　　關(guān)鍵詞：GPS，GIS，RS，測(cè)繪技術(shù)
　　1數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
　�。�1）它可以通過計(jì)算機(jī)的模擬,在屏幕上直觀生動(dòng)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(bǔ)了傳統(tǒng)產(chǎn)品線條、符號(hào)和數(shù)字、文字等綜合包羅,非具一定專業(yè)知識(shí)才能讀懂的缺陷。
　�。�2）數(shù)字化測(cè)繪產(chǎn)品在使用、維護(hù)和更新上具有方便快捷的特性,能夠隨時(shí)保持產(chǎn)品信息的現(xiàn)勢(shì)性,可以隨時(shí)補(bǔ)充修改,隨時(shí)出新圖提供使用。
　�。�3）根據(jù)不同用戶的需要,可以對(duì)產(chǎn)品的各種要素進(jìn)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(duì)圖形進(jìn)行拼接、縮放,用途更廣泛。
　�。�4）利用數(shù)字化(地形、地籍)測(cè)繪成果,作為底圖,可在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行各種規(guī)劃與設(shè)計(jì)(如土地資源開發(fā)規(guī)劃和城市道路網(wǎng)的設(shè)計(jì)等),可方便地進(jìn)行許多方案的設(shè)計(jì)與比較,對(duì)各種要素的統(tǒng)計(jì)、匯總、疊加、分析也方便、準(zhǔn)確。在計(jì)算機(jī)的幫助下,大大提高了測(cè)繪生產(chǎn)作業(yè)的自動(dòng)化、科學(xué)化、規(guī)范化程度,數(shù)字化測(cè)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(diǎn)足以可見數(shù)字化(地形、地籍)測(cè)繪很符合現(xiàn)代社會(huì)信息的要求,是現(xiàn)代測(cè)繪的發(fā)展方向。因而,以前以傳統(tǒng)測(cè)繪為主的專業(yè)測(cè)繪單位,現(xiàn)在是以發(fā)展數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)作為發(fā)展的目標(biāo)與方向。
　　2原圖數(shù)字化
　　對(duì)原始圖件進(jìn)行數(shù)字化工作。首先要進(jìn)行數(shù)字化輸入。常用的方法有：①手扶跟蹤數(shù)字化；②掃描矢量化；③GPS輸入。手扶跟蹤數(shù)字化需要的儀器為計(jì)算機(jī)。數(shù)字化儀及相關(guān)軟件。是早期的一種數(shù)字化輸入方法。輸入速度較慢。勞動(dòng)強(qiáng)度也較大。掃描矢量化是通過掃描儀輸入掃描圖象。然后通過矢量跟蹤。確定實(shí)體的空間位置。隨著掃描儀的普及和矢量化軟件的不斷升級(jí)。其作業(yè)方法越來越趨于自動(dòng)化。它是一種省時(shí)。高效的數(shù)據(jù)輸入方法：GPS輸入。GPS是確定地球表面精確位置的新工具。由于它測(cè)定的是三維空間位置的數(shù)字。因此不需作任何轉(zhuǎn)換�？芍苯虞斎霐�(shù)據(jù)庫。其次根據(jù)數(shù)字化圖件的可用性。要綜合考慮圖件的重用性和易用性。并制定矢量化方案。經(jīng)多種軟件矢量化應(yīng)用比較。本單位確定以MAPCAD為數(shù)字化原有地形圖的主要方法。該軟件包含有以上3種輸入。且其掃描矢量化輸入方法具有圖像清晰、編輯方便、易于轉(zhuǎn)換等特點(diǎn)。通過大量的工作實(shí)踐�？偨Y(jié)了一些適合本單位工作實(shí)際情況的、較有特色的數(shù)字化作業(yè)方法和工序。創(chuàng)造了一定的生產(chǎn)效益。
　　在數(shù)字化生產(chǎn)過程中，各種比例尺地形圖、地籍圖的數(shù)字化精度應(yīng)按國家現(xiàn)行的數(shù)字化測(cè)圖規(guī)范嚴(yán)格執(zhí)行。由于其精度主要取決于人工跟蹤精度和輸出設(shè)備精度。而一般外設(shè)精度都能滿足。但人工跟蹤精度主要取決于作業(yè)人員的熟練程度和責(zé)任心。所以必須在加強(qiáng)作業(yè)人員基本技能訓(xùn)練的基礎(chǔ)上。嚴(yán)格按矢量化方案作業(yè)。確保圖件的輸入輸出精度和質(zhì)量。
　　數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)分層按國家標(biāo)準(zhǔn)或自定方案執(zhí)行；數(shù)據(jù)組織按地理信息系統(tǒng)（GIS）要求，嚴(yán)格其拓?fù)潢P(guān)系。保證線狀地物的長度統(tǒng)計(jì)，面狀地物的面積統(tǒng)計(jì)及其它分析功能的實(shí)現(xiàn)；總體規(guī)劃、分區(qū)規(guī)劃、圖形／文本信息按GIS要求整理、錄入、建庫。
　　2.1數(shù)字化原有地形圖作業(yè)流程（圖1)
　　圖l作業(yè)流程圖
　　2.2外業(yè)測(cè)點(diǎn)與數(shù)字化圖縮放相結(jié)合方法
　　在工程測(cè)量實(shí)踐中。當(dāng)要完成某工程地形圖的施測(cè)工作時(shí)。如果以前有數(shù)字化的圖件。能直接利用到現(xiàn)在的成圖工作中。應(yīng)充分地利用現(xiàn)有的地形圖。但是所獲得的數(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。所以其精度要比原圖的精度差。且所反映的只是白紙成圖時(shí)地表上各種地物地貌�，F(xiàn)勢(shì)性也不好。為了利用該法得到滿足現(xiàn)時(shí)需要的數(shù)字地圖。可通過地物地形修測(cè)、補(bǔ)測(cè)地形點(diǎn)等方法。實(shí)測(cè)一部分地物點(diǎn)的精確坐標(biāo)。再用這些點(diǎn)的坐標(biāo)代替原來的坐標(biāo)。通過重新編輯。使最終產(chǎn)品滿足相應(yīng)比例尺精度要求。修測(cè)、補(bǔ)測(cè)的范圍和點(diǎn)位稀密�？筛鶕�(jù)工程的設(shè)計(jì)與施工精度要求及原比例尺而定。故這種方法比較適合于該地區(qū)有大比例尺地形圖、且又范圍較小的工程測(cè)繪中。它既滿足了工程進(jìn)度、又節(jié)約了項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)。是在工程測(cè)繪中切實(shí)可行的方案。
　　2.3符號(hào)圖層的劃分
　　一幅好的電子地圖。要具有基本的屬性信息。它是進(jìn)入GIS的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。輔助以專題性信息。可建立各種專題系統(tǒng)。如修飾部分的圖框、圖例；地貌部分的河流方野氨雛，在進(jìn)行成圖時(shí)應(yīng)須采用按圖層存貯的方式，把性質(zhì)相同的內(nèi)容保存在一個(gè)圖層上，如圖框是一層。計(jì)曲線、首曲線、河流分別各是一層。這樣。當(dāng)需要哪一層。只要調(diào)入即可。當(dāng)需要變更比例尺時(shí)。縮放某層即可。MAPGIS數(shù)字化成圖系統(tǒng)為成果資料的存儲(chǔ)提供了256層。其它軟件也提供了足夠存放的層。依據(jù)地形圖內(nèi)容的9大要素�？紤]到后續(xù)專業(yè)的使用方便。自行設(shè)計(jì)了分層方案，在矢量化過程中根據(jù)其分層方案對(duì)各要素進(jìn)行了分層處理。真正體現(xiàn)了數(shù)字地圖所具有的易用性和美觀性。
　　2.4子圖、線型符號(hào)庫的設(shè)計(jì)
　　MAPGIS是以子圖庫、填充圖案庫、線型庫和顏色庫嵌套在“編輯子系統(tǒng)中”因而經(jīng)過多次實(shí)踐。借助“編輯子系統(tǒng)”對(duì)子圖、線型庫的圖元進(jìn)行編輯。建立了既符合地形圖圖式又適合水利水電工程測(cè)繪的專用符號(hào)庫。另外MAPGIS在轉(zhuǎn)化成AutoCAD時(shí)顏色、字庫不完全匹配。給用圖人員造成很大不便。為易于判讀。依據(jù)四色圖原理進(jìn)行了顏色搭配。并依據(jù)地形圖圖式進(jìn)行了字庫配置。使圖形轉(zhuǎn)換匹配配置趨于完善、合理。
　　3數(shù)字測(cè)圖
　　在沒有合乎精度要求的大比例尺地形圖的地區(qū)。可直接采用地面數(shù)字測(cè)圖的方法。該方法也稱為內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測(cè)圖。它是以計(jì)算機(jī)為核心在外連輸入輸出設(shè)備硬、軟件的支持下。對(duì)地形空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、輸入、成圖、繪圖、輸出、管理的測(cè)繪系統(tǒng)。是我國目前各測(cè)繪單位用得最多的數(shù)字測(cè)圖方法。采用該方法所得到的數(shù)字地圖的特點(diǎn)是精度高。但耗費(fèi)的人力、物力與財(cái)力比前種方法大。
　　3.1數(shù)字化測(cè)圖的特點(diǎn)
　　數(shù)字化測(cè)圖系統(tǒng)克服了手工繪圖存在的許多弊端，其特點(diǎn)為：①一測(cè)多用。水電站工程。其布置區(qū)需施測(cè)大比例尺地形圖。考慮到不同專業(yè)人員對(duì)用圖范圍、比例尺大小要求不同過去完全使用平板測(cè)圖方法。不同比例尺的地形圖要分別測(cè)繪。重復(fù)工作量相當(dāng)大。數(shù)字化測(cè)圖可以一測(cè)多用。同時(shí)編制不同比例尺的地形圖。例如：如某水電站工程：大壩設(shè)計(jì)人員需l:500或1:1000壩址地形圖；施工組織設(shè)計(jì)人員則需要含料場(chǎng)等內(nèi)容的較大范圍l:2000地形圖；而規(guī)劃、地質(zhì)人員為論證成庫條件和建壩條件則需要區(qū)域更大、比例尺較小的1:5000地形圖。往往小比例尺包含了大比例尺地形圖測(cè)圖范圍。僅需先測(cè)大比例尺圖范圍。再補(bǔ)充小比例尺測(cè)圖范圍即可。漢成圖精度高。數(shù)字化成圖系統(tǒng)在外業(yè)采集數(shù)據(jù)時(shí)。利用全站儀現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)采集地形地物點(diǎn)的三維坐標(biāo)，在內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理時(shí)。完全保持了外業(yè)測(cè)量的精度。消除了人為的錯(cuò)誤及誤差來源。而且外業(yè)工作省略了讀數(shù)、計(jì)算、展點(diǎn)繪圖等外業(yè)工序。減少了作業(yè)人員。外業(yè)工效大大提高。時(shí)間縮短。直接生產(chǎn)成本大幅度下降。③全站儀在外業(yè)數(shù)據(jù)采集時(shí)。不受圖幅范圍的限制。設(shè)站也不受距離圖幅的制約（只要在測(cè)程范圍以內(nèi)）�？梢詼p少圖根點(diǎn)的數(shù)量。提高工效。④數(shù)字化成圖的過程。減輕了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。使生產(chǎn)周期大大縮短。能及時(shí)滿足用戶的要求。③數(shù)字化產(chǎn)品既可以存儲(chǔ)在軟盤上。也可以通過繪圖儀繪在所需的圖紙上。線條、線劃粗細(xì)均勻。注記、字體工整。圖面整齊、美觀。⑥數(shù)字化成圖為設(shè)計(jì)人員甩開圖板利用CAD技術(shù)提供了先決條件。同時(shí)也為準(zhǔn)確讀取圖形上某點(diǎn)的坐標(biāo)。或點(diǎn)間距離提供了保證。改變了過去人工用三角板或比例尺從圖上量取數(shù)據(jù)的方法。使數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確。①數(shù)字化產(chǎn)品便于存放、保管和運(yùn)輸。也便于修改。能更好地保證圖形的現(xiàn)勢(shì)性和不變形性。避免重復(fù)測(cè)繪造成的浪費(fèi)。增加地形圖的實(shí)用性和用戶的廣泛性。
　　3.2外業(yè)數(shù)據(jù)的采集
　　(l）全站儀電子手簿或PC—E500。
　　(2）自行研制的電子手簿（如武漢RDMS公司生產(chǎn)的RD-EB1外業(yè)電子手簿）
　　(3）便攜機(jī)＋測(cè)量設(shè)備（如北京威遠(yuǎn)圖儀器有限責(zé)任公司生產(chǎn)的SV300數(shù)字化測(cè)圖系統(tǒng)及清華山維公司生產(chǎn)的EPSW97）。
　　以上3種方法中。根據(jù)不同地點(diǎn)情況選擇。例如：在西藏巴河考慮到該地區(qū)缺水少電。交通不便等因素，選擇了武漢RDMS內(nèi)外業(yè)一體化軟件與平板測(cè)圖相結(jié)合的方法。將控制點(diǎn)數(shù)據(jù)全部輸入手簿。外業(yè)測(cè)量一次完成。內(nèi)業(yè)處理對(duì)原始數(shù)據(jù)按單元進(jìn)行分割。然后逐個(gè)編輯成圖后轉(zhuǎn)換為AutoCAD下的.DXF文件格式。經(jīng)MAPGIS文件格式轉(zhuǎn)換命令將其轉(zhuǎn)換為點(diǎn)、線格式文件。逐項(xiàng)將點(diǎn)、線符號(hào)屬性通改成與MAPIS成圖相同的點(diǎn)、線文件屬性。再部分與平板測(cè)圖相拼接。最后形成該地區(qū)地形圖圖庫。在采集數(shù)據(jù)時(shí)。操作人員一定要對(duì)地物代碼應(yīng)用準(zhǔn)確。以免張冠李戴在內(nèi)業(yè)成圖時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤；在觀測(cè)開始時(shí)。應(yīng)對(duì)測(cè)站點(diǎn)進(jìn)行檢查。跑尺人員應(yīng)嚴(yán)格按照自動(dòng)成圖的要求作業(yè)。地形地貌的特征點(diǎn)不得遺漏。不要象手工繪圖一樣省略部分點(diǎn)（平行體除外）;操作人員必須繪一草圖。表明每個(gè)地物碎部點(diǎn)的屬性及相互關(guān)系。它是計(jì)算機(jī)編輯地物圖塊的依據(jù)；測(cè)量坎子時(shí)揮辱教驪仆匕高，坎下也要進(jìn)行地形點(diǎn)采集。當(dāng)一個(gè)測(cè)區(qū)完成后。如果有必要可把數(shù)據(jù)備份到其他軟盤。然后刪除電子手簿中的數(shù)據(jù)。以免與下一測(cè)區(qū)數(shù)據(jù)產(chǎn)生混淆�；驍�(shù)據(jù)溢出、造成損失。
　　3.3內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理
　　無論是工程進(jìn)程各階段的測(cè)量工作。還是不同工程的測(cè)量工作。都需要根據(jù)誤差分析和測(cè)量平差理論選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)量手段。并對(duì)測(cè)量成果進(jìn)行處理和分析。就是說。測(cè)量數(shù)據(jù)處理也是工程測(cè)量的重要內(nèi)容。
　　(l）數(shù)據(jù)接收時(shí)。RDMS4.5版對(duì)比高數(shù)據(jù)自動(dòng)加有百公里數(shù)。應(yīng)在編輯中將百公里數(shù)刪除，否則圖形比高與實(shí)際不符。
　　(2）在進(jìn)行地物編輯時(shí)。依照一定順序。確保地物符號(hào)符合實(shí)際。計(jì)算機(jī)只能按照程序依特定方式工作。
　　(3）建立DTM模型后。應(yīng)對(duì)邊緣及不合理三角網(wǎng)進(jìn)行修改。確保自動(dòng)計(jì)算等高線符合實(shí)際地貌。
　　(4）對(duì)等高線的擬合。最好是修改無誤后對(duì)其批量擬合。這樣可提高成圖速度。
　　3.4地形圖數(shù)據(jù)庫的建立與管理
　　圖形數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)是地理信息系統(tǒng)的重要組成部分。在數(shù)據(jù)獲取過程中。它用于存儲(chǔ)和管理地理信息；在數(shù)據(jù)處理過程中。它既是資料的提供者。也是處理結(jié)束的歸宿處；在檢索和輸出過程中。它是形成繪圖文件或各類地理數(shù)據(jù)的來源。圖形數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)經(jīng)拓?fù)涮幚�。可行成拓�(fù)鋽?shù)據(jù)庫。用于各種空間分析。在圖幅進(jìn)庫前建立拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。對(duì)輸入的地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行正確性檢查。根據(jù)用戶的要求及圖幅的質(zhì)量。實(shí)現(xiàn)圖幅配準(zhǔn)、圖幅校正和圖幅接邊。專業(yè)屬性庫管理子系統(tǒng)。GIS系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣。各領(lǐng)域的專業(yè)屬性差異甚大。以至不能用一已知屬性集描述概括所有的應(yīng)用專業(yè)屬性。因此建立一動(dòng)態(tài)屬性庫是非常必要的。動(dòng)態(tài)就是根據(jù)用戶的要求能隨時(shí)擴(kuò)充和精簡(jiǎn)屬性庫的字段（屬性項(xiàng)）。修改字段的名稱及類型。
　　數(shù)據(jù)庫要確保數(shù)據(jù)的質(zhì)量。數(shù)據(jù)質(zhì)量主要包括：位置精度、屬性精度、邏輯一致性、完整性、現(xiàn)勢(shì)性。位置精度即坐標(biāo)精度。在一定的坐標(biāo)系統(tǒng)下。以坐標(biāo)方式反映各種要素關(guān)系與地面實(shí)際情況吻合的程度。包括位置描述的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。圖廓點(diǎn)、格網(wǎng)點(diǎn)、控制點(diǎn)的精度以及平面位置精度、高程精度和圖幅邊界的接邊精度等。屬性精度主要反映屬性數(shù)據(jù)的正確性。它涉及分類、代碼、屬性值以及注記名稱的正確性。邏輯一致性指數(shù)據(jù)定義統(tǒng)一性與描述數(shù)據(jù)集之間固有的邏輯關(guān)系正確性。完整性是指符合選取標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)是否全部選取。即該表示的是否都表示了。現(xiàn)勢(shì)性是指數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)與當(dāng)前實(shí)際情況的符合程度。這些都是數(shù)字測(cè)繪體系必須確保的。
　　4數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量成圖
　　數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量成圖可以說是今后數(shù)字測(cè)圖的一個(gè)重要發(fā)展方向。就攝影測(cè)量本身而言。從測(cè)繪的角度上來看數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量還是利用影像來進(jìn)行測(cè)繪的科學(xué)與技術(shù)；而從信息科學(xué)和計(jì)算機(jī)視覺科學(xué)的角度來看。它是利用影像來重建三維表面模型的科學(xué)與技術(shù)。也就是在“室內(nèi)”重建地形的三維表面模型。然后在模型上進(jìn)行測(cè)繪。因此。從本質(zhì)上來說。它與原來的攝影測(cè)量沒有區(qū)別。因而。在數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)中。整個(gè)的生產(chǎn)流程與作業(yè)方式。和傳統(tǒng)的攝影測(cè)量差別似乎不大。但是它給傳統(tǒng)的攝影測(cè)量帶來了重大的變革。
　　數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量已在我國的某一地區(qū)取得了試驗(yàn)性的成功。在不久的將來將會(huì)得到推廣普及。它是通過在空中利用數(shù)字?jǐn)z影機(jī)所獲得的數(shù)字影像，內(nèi)業(yè)通過專門的航測(cè)軟件。在計(jì)算機(jī)上對(duì)數(shù)字影像進(jìn)行像對(duì)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。該方法的特點(diǎn)是可將大量的外業(yè)測(cè)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(diǎn)。特別適合于城市密集地區(qū)的大面積成圖。但是該方法的初期投入較大。如果一個(gè)測(cè)區(qū)較小。它的成本就顯得較高。
　　5結(jié)語
　　總之，數(shù)字測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中應(yīng)用廣泛，精確且使用，并且數(shù)字測(cè)繪技術(shù)也在日新月異地發(fā)展，廣大測(cè)繪工作者要更新思維、堅(jiān)持學(xué)習(xí)，做數(shù)字化的測(cè)繪工作者。

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