內外業一體化成圖方法與實踐

丁飛 鄭曉陽

摘要：目前，數字化測圖技術已經得到了廣泛的應用，隨著便攜式計算機的快速發展以及電子測繪儀器的廣泛普及，內外業一體化作業模式得到了越來越多的人的重視。

關鍵詞：內外業一體化；通信技術；誤差；工作流程；質量控制

1概述

測繪技術隨著科學技術的發展不斷進步，內外業一體化成圖已成為數字化測圖的一種重要方法，是從模擬測圖方法向自動化、數字化方向革新、發展而來的，其特點是測圖精度高、自動化程度高，測圖過程與中間環節大大精簡，較好的體現了野外測圖的高效率與高精度，在眾多的基礎測繪模式中具有一定的代表性。

2內外業一體化成圖方法與關鍵技術

2.1數字化測圖的幾種模式

目前，在全野外數字測圖的實際作業當中，用作數據采集的絕大多數是各種類型的全站儀，按照數據記錄方式的不同可分為以下3種作業模式：

（1）內外業一體化成圖作業模式。該模式是將電子平板（筆記本電腦）或PDA手簿通過專用電纜與全站儀的數據輸出口連接，觀測數據直接進入電子平板或PDA手簿，現場連線成圖。

（2）繪制觀測草圖作業模式。該方法是在全站儀采集數據的同時，繪制觀測草圖，內業將觀測數據通訊至計算機，對照觀測草圖進行測點連線及圖形編輯。

（3）碎部點編碼作業模式。該方法是按照一定的規則給每一個所測碎部點一個編碼，每觀測一個碎部點需要通過儀器（或手簿）鍵盤輸入一個編號，內業將數據通訊至計算機，由計算機進行編碼識別，并自動完成測點連線形成圖形。

2.2所需儀器設備及關鍵技術

2.2.1儀器設備

隨著測繪儀器的快速發展，GPS、全站儀等測繪儀器在測繪工作中已經廣泛使用，尤其是GPS技術的廣泛應用，極大地方便了控制測量工作。

2.2.2關鍵技術

（1）通信技術

計算機與外設之間的通訊通常可以分為兩種：并行通訊和串行通訊。在電腦和全站儀中一般采用串行通訊技術。

（2）成圖軟件

目前市場上的成圖軟件較多，且功能比較強大，比較常用的有南方CASS、清華山維以及中地Mapsuv等，可以結合項目要求以及個人習慣選擇合適的成圖軟件。

3內外業一體化成圖應用實例

3.1測區概況

某地形測量項目，成圖比例尺為1:500，測量面積約8km2。測區是丘陵地區，地勢平坦，以水稻田、旱地為主。

3.2作業實施

3.2.1資料收集

收集到測區周圍兩個C級GPS點，一個D級GPS點，其中兩個C級GPS點均聯測三等水準。另外收集到測區1:10000地形圖一幅，用于布設控制網時參考使用。

3.2.2控制測量

在上述三個GPS點的基礎上布設E級GPS網。在E級GPS網的基礎上使用RTK直接布設導線點及圖根點，導線點及圖根點高程使用GPS擬合高程，擬合時已知點不能少于4點，且要求均勻覆蓋整個測區。

3.2.3碎部測量

使用全站儀在RTK布設的圖根點上直接進行碎部測量。全站儀進行采集的數據通過數據線直接傳輸到便攜式計算機上，在計算機上實時成圖，成圖時遇到疑問及時溝通，并現場解決。

3.2.4成果檢查

采用內外業一體化成圖模式作業，若出現問題可以及時發現并在現場得到解決。項目結束還應對項目進行全面檢查。

4內外業一體化成圖誤差來源與精度分析

4.1內外業一體化成圖誤差來源

4.1.1控制點的誤差

控制點的精度高低直接影響碎部點的施測精度。

4.1.2碎部點數據采集的誤差

受外界條件、觀測者照準讀數及儀器本身誤差影響，數據采集有以下兩方面誤差：

（1）碎部點平面位置的誤差

（2）碎部點的高程誤差

4.1.3成圖的誤差

數字化成圖精度取決于測圖軟件本身，只要按照要求操作，就能使誤差減小。

4.2內外業一體化成圖質量控制

4.2.1控制測量質量控制

在GPS靜態觀測時，點位附近不能有強烈干擾接收衛星信號的干擾源或強烈反射衛星信號的物體；天線安置的對中誤差，不應大于2mm，天線高的量取精確至1mm。作業時要求衛星高度角≥15°，有效觀測衛星數≥4顆，采樣時間間隔為15s，時段長度≥45min，點位幾何圖形強度因子PDOP值≤6。GPS控制點高程嚴格按照四等水準測量規范要求測量，導線點、圖根點高程使用GPS RTK擬合高程。

4.2.2碎部測量質量控制

碎部測量時儀器對中誤差不應大于5mm，儀器高和反光棱鏡的量取應精確至1mm；應選擇較遠的圖根點作為測站定向點，并檢測另一圖根點，檢核點的平面位置較差不應大于圖上0.2mm，高程較差不應大于圖上的1/5。

4.2.3成圖質量控制

成圖時要嚴格按照《1:500 1:1000 1:2000地形圖圖式》進行，每幅圖繪制完成后，應進行圖面檢查和圖形接邊、整飾檢查，發現問題及時修改。

5內外業一體化成圖優點及局限性

5.1內外業一體化成圖的優點

（1）成圖簡單直觀。內外業一體化成圖作業時，作業人員可以根據現場實際情況進行連線，大大減少了連線錯誤，提高了作業效率和成圖質量。

（2）便于成果檢查。采用內外業一體化成圖模式，在每天作業完成時，進行當天成圖檢查，便于發現問題即時改正。

（3）節省內業成圖時間。內外業一體化成圖可以把成圖時間平均到外業測量時間中，相對節省精力。

5.2內外業一體化成圖的局限性

（1）作業時間受限制。由于目前便攜式電腦待機時間最長為4小時左右，在內外業一體化成圖中時間收到一定的限制，且便攜式電腦不能很好地適應野外作業的環境條件(如防塵、防潮、電池容量、屏幕亮度等等)。

（2）由于現場環境的復雜性,在測站上不可能完全了解所測碎部點的詳細情況,難以判斷測點之間的連線關系，有時需要與棱鏡員溝通才能決定，因此在一定程度上會影響效率和質量。

（3）對測繪人員提出了更高的要求。全野外數字測繪要求測繪作業人員不但要有較為全面的測繪知識,還應具有較為過硬的計算機應用技術,熟練使用現代數據采集儀器,掌握野外數據采集方法,具有進行數據傳輸、處理和可視化的本領,熟悉數字測繪產品的生產、檢查、驗收過程。

6結論

利用全站儀作為數據采集設備的現狀在短期內不會改變，全站儀在長時間內還將一種主流數據采集設備。由于便攜式電腦的數據處理能力越來越強，將掌上電腦與全站儀結合起來將會很大的提高測量工作的工作效率。充分利用便攜式電腦強大的數據處理功能，可完成外業數據采集與內業處理一體化的工作，很大的提高測量工作的工作效率。

7參考文獻

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[2]馬俊海,呂長廣. 全野外數字化測圖技術的現狀及發展趨勢[J].測繪與空間地理信息,2006

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[4] GB50026—2007.《工程測量規范》.北京：中國計劃出版社,2008.

[5] 楊麗坤. 內外業一體化數字化測圖的誤差來源及精度分析[J].北京測繪,2008

作者簡介：

姓名 丁飛 出生年月：1981年4月5日籍貫 河南滑縣

性別 男 學歷：本科專業 信息工程 職稱 助理工程師

現工作單位 ：安徽省地質測繪技術院主要研究方向 地形測量與地籍調查

姓名 鄭曉陽 出生年月：1985年3月23日籍貫 安徽合肥

性別 男 學歷：本科專業 測繪工程

職稱 助理工程師

現工作單位 安徽省地質測繪技術院主要研究方向 礦山測量及儲量核實