關(guān)于數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)的探討

白美紅

摘 要:隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用和測(cè)繪工具的更新,測(cè)繪行業(yè)已突破了傳統(tǒng)的測(cè)繪方法,迎來(lái)了數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的春天。它憑借著自身的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì),受到了人們的好評(píng),并得到了廣泛的使用。

關(guān)鍵詞:數(shù)字化測(cè)圖測(cè)圖技術(shù)技術(shù)探討

中圖分類號(hào):TB23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)06(b)-0117-01

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和測(cè)量?jī)x器技術(shù)的改進(jìn),傳統(tǒng)的測(cè)繪方法已逐漸被數(shù)字化測(cè)圖所取代。精度高、更新快、成圖規(guī)范的數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)已得到人們的認(rèn)可,成為一項(xiàng)重要的測(cè)繪技術(shù)。

1 數(shù)字化測(cè)圖的概念

數(shù)字化測(cè)圖是依托計(jì)算機(jī)為核心,利用計(jì)算機(jī)編輯處理獲得的地形空間數(shù)據(jù),得出數(shù)字地形圖,利用繪圖儀等輸出設(shè)備直接輸出所需地形圖的過(guò)程。包括地圖地面數(shù)字測(cè)圖、數(shù)字化成圖、航測(cè)遙感數(shù)字測(cè)圖等方式。在實(shí)際工作中,還有一種按大比例尺數(shù)字化測(cè)圖的野外數(shù)字化測(cè)圖,又叫地面數(shù)字化測(cè)圖。

2 數(shù)字化測(cè)圖的特點(diǎn)

數(shù)字化測(cè)圖不同于傳統(tǒng)的利用半圓儀、比例尺等繪圖工具操作的的白紙測(cè)圖,它是利用先進(jìn)的GPS、全站儀等測(cè)繪儀器進(jìn)行野外地形信息數(shù)據(jù)的采集。數(shù)字化測(cè)圖的成圖是借助計(jì)算機(jī)與地形圖成圖軟件進(jìn)行編輯的,是一種全解析、機(jī)助測(cè)圖的方法。其特點(diǎn):

2.1 外業(yè)工作特點(diǎn)

(1)自動(dòng)化程度高。傳統(tǒng)模擬法測(cè)圖外業(yè)工作內(nèi)容較多,需要手工記錄、計(jì)算,勞動(dòng)強(qiáng)度大。而數(shù)字化測(cè)圖工作主要在內(nèi)業(yè)完成,而且數(shù)字化測(cè)圖使用的儀器比較先進(jìn),可以實(shí)現(xiàn)一系列自動(dòng)化操作,其勞動(dòng)強(qiáng)度小。

(2)作業(yè)周期短。傳統(tǒng)的測(cè)圖法必須要遵循“先控制后碎部”的原則,而數(shù)字化測(cè)圖可允許兩者同時(shí)進(jìn)行,縮短作業(yè)時(shí)間。

(3)測(cè)站覆蓋范圍大。傳統(tǒng)的測(cè)圖方法中測(cè)距精度和成圖方法都有所限制,測(cè)量時(shí)測(cè)站點(diǎn)的范圍較小。而數(shù)字化測(cè)圖采用全站儀或電子速測(cè)儀,能對(duì)角度和邊長(zhǎng)同時(shí)自動(dòng)測(cè)定,而且測(cè)距精度較高。因此在通視良好、定向邊較長(zhǎng)的情況下,可適當(dāng)對(duì)測(cè)站點(diǎn)到粹部點(diǎn)間的距離進(jìn)行放寬,使測(cè)站點(diǎn)的覆蓋范圍擴(kuò)大。

(4)易于劃分工作范圍。數(shù)字化測(cè)圖的外業(yè)不需要像傳統(tǒng)的測(cè)量方法那樣以圖幅為單元進(jìn)行組織測(cè)量,而是根據(jù)自然界線如河流、道路等來(lái)劃分工作范圍。

(5)測(cè)量精度高。傳統(tǒng)的模擬法測(cè)圖測(cè)量距離是采用視距測(cè)量的方法,而視距測(cè)量的精度只有11300,不僅影響測(cè)站測(cè)量覆蓋的范圍,而且碎部點(diǎn)的測(cè)量精度很低。數(shù)字化測(cè)圖進(jìn)行碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)采集一般采用的是全站儀或電子速測(cè)儀,距離測(cè)量精度高,碎部點(diǎn)測(cè)量具有的精度也較高。

2.2 內(nèi)業(yè)工作的特點(diǎn)

(1)成圖周期短。數(shù)字化測(cè)圖利用先進(jìn)的技術(shù)手段進(jìn)行內(nèi)業(yè)工作,對(duì)野外測(cè)量采集的數(shù)據(jù)信息的處理可通過(guò)計(jì)算機(jī)和成圖軟件完成,比傳統(tǒng)測(cè)繪方法成圖快、周期短。

(2)成圖規(guī)范化。傳統(tǒng)的模擬法內(nèi)業(yè)成圖采用的是手工繪制,文字、符號(hào)等注記規(guī)范化難以保證,而數(shù)字化測(cè)圖使用繪圖軟件繪圖,繪制出地形圖的點(diǎn)、線、符號(hào)、文字注記等。

(3)成圖精度高。傳統(tǒng)的模擬法測(cè)圖的內(nèi)業(yè)采用的是手工繪圖,不僅圖面信息難以保障規(guī)范化,而且會(huì)造成精度損失,成圖質(zhì)量降低。而數(shù)字化測(cè)圖的內(nèi)業(yè)處理編輯圖形是依據(jù)外業(yè)測(cè)量的點(diǎn)位信息和地形的屬性信息而成,量取的幾何圖形可利用軟件功能完成,精度上沒(méi)有損失。

(4)分幅、接邊方便。傳統(tǒng)的模擬法測(cè)圖一般先分幅,然后逐幅測(cè)量,圖幅接邊不方便,而且精度低。數(shù)字化測(cè)圖內(nèi)業(yè)工作則先進(jìn)行圖形編輯,然后按測(cè)區(qū)統(tǒng)一進(jìn)行分幅,其具有精度高、方便、規(guī)范的特點(diǎn)。

(5)易于修改和更新。傳統(tǒng)的模擬法測(cè)圖方法的內(nèi)業(yè)處理結(jié)果以圖紙的形式展現(xiàn),出現(xiàn)錯(cuò)誤必須擦掉重新繪制。數(shù)字化測(cè)圖內(nèi)業(yè)處理結(jié)果儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)存上,圖形編輯中出現(xiàn)的問(wèn)題便于更新和修改。

(6)對(duì)繪圖人員要求高。傳統(tǒng)的模擬法測(cè)圖的內(nèi)業(yè)處理對(duì)技術(shù)要求相對(duì)較低,而借助計(jì)算機(jī)和成圖軟進(jìn)行圖形編輯的數(shù)字化測(cè)圖,要求作業(yè)人員必須熟練計(jì)算機(jī)的操作和繪圖軟件的使用,其技術(shù)含較高。

3 常用的幾種數(shù)字化測(cè)圖方法

數(shù)字化測(cè)圖通常情況下有三個(gè)階段:數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和圖形編輯、圖形數(shù)據(jù)輸出,根據(jù)不同的數(shù)據(jù)采集方式,可以把數(shù)字化測(cè)圖分為航測(cè)數(shù)字成圖、攝影測(cè)量技術(shù)和野外數(shù)據(jù)采集三種方法。

3.1 航測(cè)數(shù)字成圖

航測(cè)數(shù)字成圖是面對(duì)地區(qū)較大,在空中攝取地面的影像時(shí)利用航空攝影技術(shù),然后在內(nèi)業(yè)建立地面的模型,通過(guò)計(jì)算機(jī)用繪圖軟件在模型上量測(cè),直接獲取數(shù)字地形圖。這種方法具有快成圖、低成本、平面精度高而均勻、不受氣候及季節(jié)影響等特點(diǎn)。這種技術(shù)對(duì)于城市密集地區(qū)的大面積成圖特別適合,目前在我國(guó)的某些地區(qū)已經(jīng)得到了很好地應(yīng)用,是今后數(shù)字測(cè)圖發(fā)展的一個(gè)重要方向。但是這種方法的初期資金投入比較大,對(duì)于一般的單位來(lái)說(shuō)還難以承擔(dān)

3.2 攝影測(cè)量技術(shù)

大面積的地形圖測(cè)量中使用攝影測(cè)量技術(shù)可以有效降低成本、縮短成圖時(shí)間。而計(jì)算機(jī)技術(shù)、模式識(shí)別技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的高速發(fā)展,又為數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量在數(shù)字化測(cè)圖中使用提供了條件和支持。

攝影測(cè)量數(shù)字化測(cè)圖分為解析攝影測(cè)量和數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量。解析攝影測(cè)量是通過(guò)改裝解析立體測(cè)圖儀,達(dá)到地形圖的數(shù)字化的效果以數(shù)字形式記錄量測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量是借助攝影測(cè)量全數(shù)字化測(cè)圖系統(tǒng),將數(shù)字影像信息、像片灰度信息通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)地形圖的數(shù)字化。采用此方法得到的數(shù)字地圖精度高,但人力、物力耗費(fèi)較大。

3.3 野外數(shù)據(jù)采集技術(shù)

目前測(cè)繪生產(chǎn)單位進(jìn)行野外數(shù)字測(cè)圖的方法有以下幾種:全站儀內(nèi)存和PC卡或電子手簿內(nèi)業(yè)成圖、電子平板現(xiàn)場(chǎng)成圖、GPS接收數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)測(cè)圖等。

(1)全站儀內(nèi)存和PC卡或電子手簿內(nèi)業(yè)成圖作業(yè)方式,壓縮了野外的作業(yè)時(shí)間,也比較簡(jiǎn)便,但是由于記錄點(diǎn)較多、繪圖不夠直觀,后期工作壓力較大。

(2)電子平板現(xiàn)場(chǎng)成圖是目前最常用的數(shù)字測(cè)圖作業(yè)模式之一,具有直觀、可靠、所測(cè)即所得、現(xiàn)場(chǎng)直接校對(duì)核實(shí)、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn),它的缺點(diǎn)是要求繪圖人員的技術(shù)要高而且野外繪圖的時(shí)間變長(zhǎng)了、操作較繁瑣等,還有目前的便攜機(jī)質(zhì)量都不適合于測(cè)量使用。

(3)GPS測(cè)圖,只是測(cè)繪儀器作了改變,作業(yè)方法不外乎以上二種。利用GPS進(jìn)行控制測(cè)量,但用來(lái)測(cè)圖尚未流行。主要是因?yàn)樾盘?hào)接收速度、條件、儀器價(jià)格等與用戶要求還有一定的差距。但也是數(shù)字測(cè)圖的發(fā)展方向之一。

計(jì)算機(jī)技術(shù)的滲入和發(fā)展必然引領(lǐng)測(cè)繪技術(shù)的進(jìn)步和測(cè)繪儀器的不斷更新,數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在我國(guó)的使用已經(jīng)逐步走向成熟,并將成為主流的測(cè)繪技術(shù)。

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