數字化測繪條件下的幾個地形測量問題

摘要：作者根據近年來在數字化測繪實踐工作中的體會，就數字化測繪條件下地形測量對作業人員的技術要求、測繪成果的比例尺、價格等問題提出了自己的看法。

關鍵詞：數字化測圖;比例尺;價格

1序言

由于數字化測繪相對于傳統平板測圖具有精度高、作業效率高、勞動強度小等顯著經濟技術優勢，加之近年來數字化測繪設備價格的持續下降，規劃、設計等用圖單位普遍采用計算機設計而要求提供數字化測繪成果等因素，測量單位普遍采用野外數字化測繪完成大比例尺地形測量工作。數字化測圖已基本淘汰傳統的平板儀測圖技術，成為占主導地位的技術方法。本文認為這不僅是地形測量本身的技術進步，而是數字化時代對測繪成果應用方法變革的必然結果。它引起了一些更深層次的問題，目前對其重要意義尚認識不足，現行的技術規范、測繪產品價格體系均有與之不適應的地方，并就此提出自己的看法。

2 數字化測繪對作業人員的操作技能要求降低，業務培訓應有新的側重

數字化測圖是采用全站儀直接測取碎部點坐標和高程，計算機編輯成圖的技術方法。數字化測圖按作業方法可分為編碼和無碼兩種，編碼方法在測點時必須按碎部點的類型及相互間聯系輸入特征編碼以便事后編輯成圖。操作儀器的作業員不僅要熟記編碼，還要時刻觀察地形才能正確輸入，因此，這種方法對操作人員的技術、經驗均有較高要求。就處理碎部點間關系而言，實際上與平板儀測圖無異。無碼方法則不需輸入任何編碼，而是代之以棱鏡處作業員繪制草圖記錄所測點之位置、點號及與其它點的聯系。測站照準目標測取數據后，只需向棱鏡處作業員報告碎部點點號而已，測站與棱鏡間聯絡較少，測圖工作實際上主要在棱鏡處進行。由于測點時不需觀察地形，因而測量速度很快，一臺儀器可觀測二至三個棱鏡，相當于兩三個平板測圖組，外業測圖效率很高。作業時，繪制草圖的作業員在棱鏡處現場繪制，簡單而不易出錯，只需熟悉地形、地物表示方法即可勝任；而觀測員操作全站儀測點精度很高，數據傳輸又是自動進行，避免了人為的錯誤和讀數誤差；內業編輯則是計算機展點，對照草圖應用繪圖軟件的各種編輯工具成圖，等高線自動完成，輕松快捷。從理論上講，數字圖中碎部點精度與作業員操作技能關系不大，正常情況下已達到圖根點的水平，測量誤差可忽略不計。所以在數字化測繪條件下，對作業人員的操作技能要求大大降低，進一步提高成圖質量只能靠提升作業人員的理論水平，即由\"測得準\"轉到\"如何測，如何表示\"上來。為適應這種新的形勢，今后測繪技術人員的業務培訓重點要從熟練、準確的技能訓練轉移到地形、地物的正確表達，計算機繪圖理論、不同使用目的下地形圖的不同取舍等更深層次的內容上來。

3 比例尺的概念將淡化，而代之以具體的測繪要求

傳統的平板測圖由于一定幅面內地形符號的負載及表現能力的局限，不得已分為各種比例尺。而且為了地形圖使用時量算方便，大比例尺實際上主要是1:500、1：1000兩種。由于紙質地形圖上同樣長度的距離誤差，代表的實際長度不同，所以不同比例尺地圖不光細致程度不同，精度也不同，相互間很難轉換，常常造成重復測繪。現在數字化測圖仍沿用傳統平板儀測圖的要求劃分比例尺，用來確定測繪細部的細致程度和定義繪圖輸出時點狀符號大小，及部分線狀符號（坎、斜坡等）的長短、間隔寬窄等。考慮到輸出紙質地圖并不是數字化測圖的最終目的，數字化圖的使用主要在計算機上進行。而在計算機中地形元素之間距離、方位關系由其坐標決定，圖形縮放時圖上數據與實地數據關系換算自動完成，無所謂比例尺，精度也不因圖形縮放而異。所以除點狀字符及部分線狀符號大小定義不同外，不同比例尺數字地圖間差別僅僅是細致程度不同而已。目前各地經濟建設蓬勃發展，地形、地貌變化很快，新測的地形圖很快就會失去現勢性。考慮到數字化地圖采用不同地物、地形類別分層存儲，并且具有無級縮放顯示，地圖符號負載量限制相對較小，精度與比例尺無關等優勢。所以可以設想，應淡化比例尺的概念，用圖單位根據實際用途提出具體的測繪內容，不再涉及比例尺大小。而測繪單位也不再根據測量規范按比例尺所限定的測繪內容，花費人力、物力測繪數量眾多、存在時期短，從用戶的角度來看沒有什么意義地形、地物。這對提高作業效率、節省經費都是一個很有實際意義的問題，值得有關方面研究。

4 現行測繪產品價格標準不盡合理

國家測繪局2002年1月年頒布實施的《測繪工程產品價格》（以后簡稱《價格》）將地形測繪產品價格分為兩類，野外地形數據采集及成圖和平板儀測圖，其中1：500和1：1000部分如下表所示：

從表1可見，野外數字化測繪不分一般地區與建筑區，按困難程度分3類，1:500圖與1:1000圖價格比大約在1.95－2.36之間。表2則顯示，平板儀測圖同樣的價格比一般地區大約在2.71－2.76之間，建筑、工業區在2.28－2.72之間，其中建筑、工業區價格又大約是一般地區的1.68－2.10倍。而根據作業人員的實踐經驗，這一作為地形測繪產品定價重要依據的《價格》有兩處不合理之處；1)無論采用平板儀測圖還是野外地形數據采集及成圖價格標準，在數字化測繪條件下按1:500與1:1000的要求測繪，付出的勞動成本比與《價格》中的價格比并不相稱。因為測繪1：500圖較之測繪1：1000圖雖多測一部分碎部點，但立鏡作業人員行走路程相差不大，所以相對快捷、容易，所增加內業編繪工作量有限而成本低廉，所以測繪1：500的地形圖經濟效益大大高于1：1000地形圖。2)對比表1和表2可見，建筑區平板儀測圖的價格接近、甚至一些欄目還高于同類野外地形數據采集及成圖價格。而野外數字化測圖成果內容是完全涵蓋了平板儀測圖成果，平板儀測圖成果僅僅是數字化測圖成果的繪圖輸出部分而已。從質量上講，數字化測圖精度也遠優于平板儀測圖。所以表2中這部分條款是明顯不合理的，若再考慮到數字化測繪條件下，建筑區測圖比一般地區測圖多付出的勞動不像平板儀測圖那樣大，就知道表二中建筑區價格的條款，尤其是1：500部分的條款沒有實際意義，值得重新審視。

結束語

在數字化測繪條件下，作業人員的操作技能已不是決定成圖質量的重要因素。數字化測繪精度很高，地形圖的質量主要取決于碎部點位的確定，地形、地物的合理表達，作業人員根據地形圖的使用目的所作出的正確取舍等因素，作業人員技術培訓應與之相適應。

數字化地形圖在計算機上應用時，其精度與比例尺無關。在這個意義上，不同比例尺數字圖的差別僅僅是細致程度不同。若顧及到數字地圖因具有分層儲存、無級縮放、地圖符號負載量限制相對較小的特點，可淡化傳統的比例尺概念，代之以更具體的地形、地物表達要求。

現行的大比例尺地形測量價格體系，沿襲了平板測圖的定價方式。在目前測繪單位已普遍采用數字化測圖的條件下，已不能適應，值得認真審視。

參考文獻

[1]城市測量規范[S].1970.

[2]國家測繪局.測繪工程產品價格[S].2002.

[3]財政部，國家測繪局.測繪生產成本費用定額[S].1999.