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【摘 要】本文就数字测图的方法及应用时要注意的问题进行了探讨。
【关键词】数字测图 方法
一、引言
随着电子全站仪及电子计算机的普及,地形图的成图方法已经由传统的白纸法成图向数字测图方向发展。下面就数字化测量成图的方法及应用时要注意的问题谈谈自己的看法。
二、作业方法
目前在我国,获得数字地图的主要方法有三种:原图数字化、航测数字成图、地面数字测图。但不管哪种方法,其主要作业过程均为三个步骤:数据采集、数据处理及地形图的数据输出(打印图纸、提供软盘等)。
(一)原图数字化
先用平板仪测绘出地形图或利用现有的地形图,用手扶跟踪数字化仪或扫描仪进行矢量化,获得数字化图。利用该方法所获得的数字地图其精度因受原图精度的影响,加上数字化过程中所产生的各种误差,因而它的精度要比原图的精度差。目前很少测绘单位用这种方法生产数字化图。为了可充分利用该法得到数字地图,可通过修测、补测等方法,实测一部分地物点的精确坐标,再用这些点的坐标代替原来的坐标,通过调整,可在一定的程度上提高原有图的精度。而随着地图的不断更新,实测坐标的增加,地图的精度也就会相应地得到了提高。
(二)航测数字成图
当一个地区(或测区)很大时,就可以利用航空摄影机在空中摄取地面的影像,通过外业判读,在内业建立地面的模型,通过计算机用绘图软件在模型上量测,直接获得数字地形图。该方法的特点是可将大量的外业测量工作移到室内完成,它具有成图速度快、精度较高而均匀、成本低,能方便制作DEM、DOM、DRG产品等优点。但是该方法的初期投入较大,如果一个测区较小,它的成本就显得较高。该方法对技术和设备要求较高,目前只有较大的测绘甲级单位有能力用该方法进行数字化测图。
(三)内外业一体化数字测图
内外业一体化数字测图是目前各测绘单位用得最多的数字化测图方法。采用该方法所得到的数字地图的特点是精度高,但它所耗费的人力、物力与财力也是比较大的。在本文中主要就是谈这方面的体会。
三、内外业一体化数字测图外业工作的实施
(一)控制测量
在数字测图工作中,控制测量的工作与传统的控制测量相比,应该更简便,当然,在新的规范中,对这一方面的要求没有多大的改动,但根据本人的实际工作经验及积累,有一些限制条件是可以放宽的,特别是图根控制。
随着GPS技术的发展成熟及全站仪的普及,三角测量现在已基本上淡出了控制测量这个舞台。所以对大多数的人员而言,无疑大大地减轻了工作的强度。去掉了三角测量的种种枷锁的限制,取而代之的是更为灵活的GPS网及导线(网)测量。
众所周知,在传统测图中,地面点平面位置的误差受下列误差的影响:
图根点的展绘误差M展 。
测定地物点的距离误差M距。
测定地物点的方向误差M向。
地形图上地物点的刺点误差M刺。
清绘时所造成的误差M绘。
综上所述,地形图上地物点平面位置的误差可用下式表示。
M物=M展+M距+M向+M刺+M绘
以1:1000比例尺,最大视距为100米为例,根据有关资料统计,各项误差一般如下表所示(单位为米):
误差 M展 M距 M向 M刺 M绘 M物
数值 0.18 0.39 0.18 0.20 0.08 0.51
在数字测图中,因为是计算机自动展点,所以图根点与地物点的展绘误差可忽略不计,看作0。则剩下的为M距、M向。根据较差的限差等于中误差的2√2倍,所以半测回测角方向的误差为6x2√2=17″,取碎部点至测站的距离为300m,则M向=17/206265X300=0.025m ,测距仪的标称精度取3+5ppm。顾及测量中棱镜不到位等各项因素的影响,取经验值0.020m。则实测得的该平面点相对于图根点的误差为0.045m。
由上可见,在视线良好的情况下,由于全站仪相对于经纬仪测角、测距精度的提高及计算机的应用,测量碎部点的距离可以放大,图根点的密度可作相应地降低,边长可放宽至100米至300米。对于支站,也可不受2站的限制,根据本人的实践,支3到4站的精度还是可以达到要求的。当然,在城市密集建筑区和通视不好的条件下,顾及以后地形图修测或工程放样的要求,图根点的密度应增加。
(二)碎部测量
数字测图中,碎部测量的主要方法为极坐标法,在实测得多数碎部点的坐标后,可利用软件中的方向交会、距离交会、十字尺测量法或量算定点等方法来取得其余各点的坐标,再辅以软件中的偏移、拷贝、延伸等功能,得到最后的图形。随着科学技术的发展,数字测图的方法也不断演变。如利用南方测绘公司的测图精灵就可以在测图过程中完成图形编辑。随着全站仪的发展,我们也有可能在全站仪上完成图形编辑。不管用那一种方法确定碎部点,都应该注意以下几点:(1)依比例的规则的建(构)筑物只需测出三点,第四点可由计算机来完成;(2)不规则的地貌应尽量能多测一些点,因为在传统测图中,一些细小的变化可通过手工来完成,但计算机的模拟是无法比较真实的反映出这些实际地形的;(3)对于程序中规定顺序绘制的图块,如桥梁,广告牌等等,最好能按其顺序进行测量。此外,还应注意以下一些事项:(4)测图单元的划分,尽量以自然分界为界,如河流、道路等等,以便于地形图的施测,也减少了接边的问题;(5)能够测量到的点尽量实测,尽量避免用皮尺(钢尺)量取。因为用全站仪所测量的速度远非皮尺量取所能比的,而且精度也会高些;(6)同一类地物(貌)应先测,以避免内业造成一些不必要的麻烦,当然,根据实地的实际情况,可作灵活的运用。同时也方便测站上观测人员的数字及字母输入;(7)测等高线时,除了测量特性线外,还应尽量多测一些加密的点,以满足计算机建模的需要,也能更加详尽地把映出地貌;(8)由于数字测图很多工作是在计算机上完成的,所以如何加强检核是每个单位所就解决的。特别是在测区远离内业地点时,必须有一定的措施。
【关键词】数字测图 方法
一、引言
随着电子全站仪及电子计算机的普及,地形图的成图方法已经由传统的白纸法成图向数字测图方向发展。下面就数字化测量成图的方法及应用时要注意的问题谈谈自己的看法。
二、作业方法
目前在我国,获得数字地图的主要方法有三种:原图数字化、航测数字成图、地面数字测图。但不管哪种方法,其主要作业过程均为三个步骤:数据采集、数据处理及地形图的数据输出(打印图纸、提供软盘等)。
(一)原图数字化
先用平板仪测绘出地形图或利用现有的地形图,用手扶跟踪数字化仪或扫描仪进行矢量化,获得数字化图。利用该方法所获得的数字地图其精度因受原图精度的影响,加上数字化过程中所产生的各种误差,因而它的精度要比原图的精度差。目前很少测绘单位用这种方法生产数字化图。为了可充分利用该法得到数字地图,可通过修测、补测等方法,实测一部分地物点的精确坐标,再用这些点的坐标代替原来的坐标,通过调整,可在一定的程度上提高原有图的精度。而随着地图的不断更新,实测坐标的增加,地图的精度也就会相应地得到了提高。
(二)航测数字成图
当一个地区(或测区)很大时,就可以利用航空摄影机在空中摄取地面的影像,通过外业判读,在内业建立地面的模型,通过计算机用绘图软件在模型上量测,直接获得数字地形图。该方法的特点是可将大量的外业测量工作移到室内完成,它具有成图速度快、精度较高而均匀、成本低,能方便制作DEM、DOM、DRG产品等优点。但是该方法的初期投入较大,如果一个测区较小,它的成本就显得较高。该方法对技术和设备要求较高,目前只有较大的测绘甲级单位有能力用该方法进行数字化测图。
(三)内外业一体化数字测图
内外业一体化数字测图是目前各测绘单位用得最多的数字化测图方法。采用该方法所得到的数字地图的特点是精度高,但它所耗费的人力、物力与财力也是比较大的。在本文中主要就是谈这方面的体会。
三、内外业一体化数字测图外业工作的实施
(一)控制测量
在数字测图工作中,控制测量的工作与传统的控制测量相比,应该更简便,当然,在新的规范中,对这一方面的要求没有多大的改动,但根据本人的实际工作经验及积累,有一些限制条件是可以放宽的,特别是图根控制。
随着GPS技术的发展成熟及全站仪的普及,三角测量现在已基本上淡出了控制测量这个舞台。所以对大多数的人员而言,无疑大大地减轻了工作的强度。去掉了三角测量的种种枷锁的限制,取而代之的是更为灵活的GPS网及导线(网)测量。
众所周知,在传统测图中,地面点平面位置的误差受下列误差的影响:
图根点的展绘误差M展 。
测定地物点的距离误差M距。
测定地物点的方向误差M向。
地形图上地物点的刺点误差M刺。
清绘时所造成的误差M绘。
综上所述,地形图上地物点平面位置的误差可用下式表示。
M物=M展+M距+M向+M刺+M绘
以1:1000比例尺,最大视距为100米为例,根据有关资料统计,各项误差一般如下表所示(单位为米):
误差 M展 M距 M向 M刺 M绘 M物
数值 0.18 0.39 0.18 0.20 0.08 0.51
在数字测图中,因为是计算机自动展点,所以图根点与地物点的展绘误差可忽略不计,看作0。则剩下的为M距、M向。根据较差的限差等于中误差的2√2倍,所以半测回测角方向的误差为6x2√2=17″,取碎部点至测站的距离为300m,则M向=17/206265X300=0.025m ,测距仪的标称精度取3+5ppm。顾及测量中棱镜不到位等各项因素的影响,取经验值0.020m。则实测得的该平面点相对于图根点的误差为0.045m。
由上可见,在视线良好的情况下,由于全站仪相对于经纬仪测角、测距精度的提高及计算机的应用,测量碎部点的距离可以放大,图根点的密度可作相应地降低,边长可放宽至100米至300米。对于支站,也可不受2站的限制,根据本人的实践,支3到4站的精度还是可以达到要求的。当然,在城市密集建筑区和通视不好的条件下,顾及以后地形图修测或工程放样的要求,图根点的密度应增加。
(二)碎部测量
数字测图中,碎部测量的主要方法为极坐标法,在实测得多数碎部点的坐标后,可利用软件中的方向交会、距离交会、十字尺测量法或量算定点等方法来取得其余各点的坐标,再辅以软件中的偏移、拷贝、延伸等功能,得到最后的图形。随着科学技术的发展,数字测图的方法也不断演变。如利用南方测绘公司的测图精灵就可以在测图过程中完成图形编辑。随着全站仪的发展,我们也有可能在全站仪上完成图形编辑。不管用那一种方法确定碎部点,都应该注意以下几点:(1)依比例的规则的建(构)筑物只需测出三点,第四点可由计算机来完成;(2)不规则的地貌应尽量能多测一些点,因为在传统测图中,一些细小的变化可通过手工来完成,但计算机的模拟是无法比较真实的反映出这些实际地形的;(3)对于程序中规定顺序绘制的图块,如桥梁,广告牌等等,最好能按其顺序进行测量。此外,还应注意以下一些事项:(4)测图单元的划分,尽量以自然分界为界,如河流、道路等等,以便于地形图的施测,也减少了接边的问题;(5)能够测量到的点尽量实测,尽量避免用皮尺(钢尺)量取。因为用全站仪所测量的速度远非皮尺量取所能比的,而且精度也会高些;(6)同一类地物(貌)应先测,以避免内业造成一些不必要的麻烦,当然,根据实地的实际情况,可作灵活的运用。同时也方便测站上观测人员的数字及字母输入;(7)测等高线时,除了测量特性线外,还应尽量多测一些加密的点,以满足计算机建模的需要,也能更加详尽地把映出地貌;(8)由于数字测图很多工作是在计算机上完成的,所以如何加强检核是每个单位所就解决的。特别是在测区远离内业地点时,必须有一定的措施。