数字化测绘技术在地形测量中的应用

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hfrr0828
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  摘要:在地形测量中运用数字化技术,使地形测量的手段和方法都产生了很大的变化,同时也促进了测绘技术的发展。本文简单说明了数字化测绘技术的优势、在地形测量中的应用和容易出现的问题。
  关键字:数字化;地形测量;应用
  中图分类号: [TU198+.1] 文献标识码: A 文章编号:
  随着科学技术的发展和电子设备的普及,数字化测绘技术在地形测量中得到了广泛的应用。而全球定位系统(GPS)、摄影测量与遥感跟地形测量的结合,使地形测量的方法和手段都产生了质的变化,并朝着测量数据采集与处理数字化、实时化、自动化的方向发展。
  一、数字化测绘技术的优势
  数字化测绘技术主要应用机助成图和全解析的方法。数字化测图能够使高精度外业测量得以实现。和传统的测图技术相比,数字化测图技术有很大的优势,具体有如下几点:
  1、自动化程度比较高。在地形图的绘制过程中,可以使用计算机软件来进行自动识别、自动计算和自动选择图示符号等,这比传统的平板测图快捷的多,而且所得到的数字地形图也要比手绘的地形图更加的规范、美观、准确。
  2、对图形的编辑有利。在进行数字化测图时,可以分层存放成果数据,这样图面负载量不受限制,可以进一步运用和加工成果,避免一些传统的测图中存在的弊端。
  3、精度高。数字化测绘技术的一个很显著的优点是测图精度高。在地图测绘中采用数字化测绘技术,使其精度有了质的改变。在输入到成图的整个过程中,其他方面的误差可以避免,测绘成果的精度得到了保证。
  4、图形属性信息丰富。使用数字化测绘技术绘制的地形图能够确保坐标位置准确性,并展现丰富的属性信息。
  5、成为地理信息系统等的数据源。在完善地理信息系统时,数字测图不但能提供地理信息系统很多方面的源数据,而且对后期建图过程中运用地理信息系统的数据库信息有利。
  二、基本精度要求
  1、按《工程测量规范》,地形图上地物点相对于邻近图根点的点位中误差,不应超过下表要求:
  区域类型 点位中误差
  一般地区 0.8
  城镇建筑区、工矿区 0.6
  水域 1.5
  注:1)隐蔽或施测困难的一般地区测图,可放宽50%。
  2)1:500比例尺水域测图、其他比例尺的大面积平坦水域或水深超过20米的开阔水域测图,根据具体情况,可放宽至2.0mm。
  2、等高(深)线的插求点或数字高程模型网点相对于邻近图根点的高程中误差,不应超过下表要求:
  
  
  注:1)hd为地形图的基本等高距(m)。
  2)隐蔽或施测困难的一般地区测图,可放宽50%。
  3)当作业困难、水深超过20米或工程精度要求不高时,水域测图可放宽1倍。
  控制测量方面,无论是采用全站仪数字化测图、数字摄影测量或遥感测图,只要认真执行相关的测量规范,都能达到要求。
  三、在地形测量中的应用
  1、模拟地形图数字化
  它能充分的利用现有地形图,只需要配备绘图仪、扫描仪、计算机和数字化软件等就能够开展工作,而且能够在很短的时间内得到数字化的成果。其工艺流程是:准备工作、图纸定向、数据采集、数据编辑处理。其中数字化仪分为两种:扫描数字化仪和跟踪数字化仪,前一种的速度快但精度低,后一种的速度慢但精度高。模拟地形图数字化不足之处是:1)運用这种方法所得到的数字地图的精度受原图的精度影响,而且数字化的过程中也会产生其它误差,所以其精度要小于原图的精度(即m模拟﹤m原);2)它只是反映了在成图时的地物地貌,其现势性差。3)数据属性差,对后期信息建库不利。
  2、全站仪数字测图
  结合不同的电子设备,全站仪数字化测图主要有以下三种模式:
  1)全站仪结合电子平板模式
  以便携式电脑作为电子平板,通过通讯线直接连接全站仪,实时记录数据成图。具有图形直观、准确性强、操作简单等优点。
  2)直接利用全站仪内存模式
  使用全站仪内存,把野外测得的数据通过一定的编码方式直接记录,同时现场绘制草图,供室内成图时参考对照。具有操作过程简单、无需携带其它电子设备、纠错能力强等优点。
  3)全站仪加高性能掌上电脑模式
  通过通讯线将全站仪与高性能掌上电脑相连,把测量数据记录在电脑上,同时进行一些简单的操作,并绘制草图。内业时把数据传输到计算机中,进行成图。具有携带方便,内业工作量相对较少等优点。
  以上三种模式常用于大比例尺地形图的测绘,这几种数化字测图方法在我国各个测绘单位中是用的最多的。
  3、数字摄影测量与遥感测图
  利用航摄影像、高分辨率卫星遥感影像或机载激光雷达扫描系统获取数据,经过数字摄影测量系统或遥感影像处理系统处理,生成数字线划图(DLG)等。数字摄影测量与遥感测图是数字化测绘技术的高度集成,可以节省大量的外业时间。此方法常用于大面积地形图测绘,是测量发展的方向。
    四、容易出现的问题
  1、等高线处理不当
  在地形测量中,并不是野外采集的所有地貌点之间都可以进行等高线内插,也就是说靠全自动建立的数字高程模型(DEM)有失真的可能(见下图),因而需要进行必要的人工干预,删掉自动组网中那些不能内插等高线的三角边。
  
  2、野外数据采集不准不全1)地形变化处地形点不全面,坎(沟)上有点,下面无点或少点,这造成绘制的等高线可能失真,从而难以准确反映实际地形。2)有些线状地物如小沟(特别是暗沟)、电力线等各种管线在图内应该有始有终,而拾取地形点时往往容易忽略。(3)野外草图绘制不全、不细。野外绘制草图人员是现场跑路多且较忙,而且技术要求很高。如果现场绘制草图人员不细心,则会造成地形地物表示不清楚,影响地形图质量。3、自检工作不力
  相对于常规测图,在图纸审核中,数字化成图的过程发现的缺陷要多一些。除了上述问题之外,还有如注记或植被符号压线或覆盖地物、坎(沟)上的高程注记在坎下或坎(沟)下的高程注记在坎上的;图式符号使用不正确等等,这些现象只要经过仔细自检,应该都能够避免。
  
  总结:随着全球定位系统、摄影测量与遥感、地理信息系统、地图制图等各个测绘学科的发展,地形测量朝着高度自动化、实时化、大面积作业方向发展,同时也促进了各个学科的理论研究和学科之间的融合。反之,数字化测绘技术在地形测量中的广泛应用,也为地理信息系统、地图制图等的应用提供了很好的数据源。
  
  参考文献:
  [1]国家标准《工程测量规范》(GB50026-2007)
  [2]测绘综合能力测绘出版社
  
  作者简介:陈福金(1983—),男,助理工程师。
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