淺談數(shù)字化測繪技術(shù)及發(fā)展

臧少華

（天津市薊縣國土資源分局,天津 301900）

隨著經(jīng)濟建設(shè)的持續(xù)性發(fā)展，帶動了科學技術(shù)的革命，計算機技術(shù)與測繪技術(shù)的完美融合使測繪技術(shù)向一體化、自動化和數(shù)字化的方向發(fā)展。數(shù)學化測繪技術(shù)的廣泛應用對極大的促進了測繪業(yè)的現(xiàn)代化進程，同時也促進了測繪人員綜合素質(zhì)的提升，在測繪項目上數(shù)字化技術(shù)得到了有效的發(fā)揮，這對提高測繪單位的整體水平有著深遠的意義。

1 數(shù)字化測繪的現(xiàn)狀

隨著我國數(shù)學化測繪技術(shù)的日趨成熟，在測繪項目上得到了廣泛的應用，目前我國大比例尺地形及地籍圖的生產(chǎn)都以數(shù)學化測繪數(shù)據(jù)做為依據(jù)，對這部分數(shù)據(jù)的測繪工作主要包括數(shù)據(jù)采集信息、數(shù)據(jù)編碼、連接信息等重要部分組成。

1.1 數(shù)據(jù)采集

(1)野外數(shù)據(jù)采集:

用于沒有底圖的地區(qū),用全站儀、GPS等儀器實地測量,精度最高,費用也高。目前有以下幾種方法：

a、全野外數(shù)字測圖：全野外數(shù)據(jù)采集設(shè)備是全站儀加電子手簿或電子平板配以相應的采集和編輯軟件，作業(yè)分為編碼和無碼兩種方法。數(shù)字化測繪記錄設(shè)備以電子手簿為主。還可采用電子平板內(nèi)外一體化的作業(yè)方法，即利用電子平板（便攜機）在野外進行碎部點展繪成圖。

b、空間定位測量：空間定位測量主要由GPS技術(shù)來完成，因其具有較高的精度在各個領(lǐng)域都得到了廣泛的推廣，GPS技術(shù)改變了傳統(tǒng)的野外測量的工作方法，使其工作更簡單方便，并在很大程度上減輕了測量人員的工作強度，增加了測量工作的效率。GIS技術(shù)應用測距后方交會原理，可由三個以上地面已知點（控制站）交會出衛(wèi)星的位置，反之利用三個以上衛(wèi)星的已知空間位置又可交會出地面未知點（用戶接收機）的位置。

(2)航片數(shù)據(jù)采集：

在航空數(shù)據(jù)采集中主要以GIS中的重要信息源遙感影像來進行快速、大面積的數(shù)據(jù)獲取，且航天遙感影像還可以取得周期性的資料，這些都為GIS提供了豐富的信息。每種遙感影像都有其自身的成像規(guī)律、變形規(guī)律，所以在應用時要注意影像的糾正、影像的分辨率、影像的解譯特征等方面的問題。

(3)底圖數(shù)據(jù)采集：以舊的地形圖為底圖，進行數(shù)字化采集數(shù)據(jù)。

a、手扶跟蹤數(shù)字化：早期，地圖數(shù)字化所采用的工具是手扶跟蹤數(shù)字化儀。這種設(shè)備是利用電磁感應原理，當使用者在電磁感應板上移動游標到圖件的指定位置，按動相應的按鈕時，電磁感應板周圍的多路開關(guān)等線路可以檢測出最大信號的位置，從而得到該點的坐標值。這種方式數(shù)字化的速度比較慢，工作量大，自動化程度低，數(shù)字化精度與作業(yè)員的操作有很大關(guān)系，所以目前已基本上不再采用。

b、掃描矢量化：根據(jù)地圖幅面大小，選擇合適規(guī)格的掃描儀，對紙質(zhì)地圖掃描生成柵格圖像。然后在經(jīng)過幾何糾正之后，即可進行矢量化。常使用GIS軟件如MapInfo、Arc/Info、GeoStar、Super Map等對掃描所獲取的柵格數(shù)據(jù)進行屏幕跟蹤矢量化并對矢量化結(jié)果數(shù)據(jù)進行編輯和處理。

1.2 數(shù)據(jù)編碼

野外數(shù)據(jù)采集僅用全站儀或RTK（即動態(tài)GPS測量）測定碎部點的位置（坐標）是不能滿足計算機自動成圖要求的，還必須將地物點的連接關(guān)系和地物屬性信息（地物類別等）記錄下來.一般按一定規(guī)則構(gòu)成的符號串來表示地物屬性信息和連接信息，這種有一定規(guī)則的符號串稱為數(shù)據(jù)編碼.數(shù)據(jù)編碼的基本內(nèi)容包括：地物要素編碼（或稱地物特征碼、地物屬性碼、地物代碼）、連接關(guān)系碼（或連接點號、連接序號、連接線型）、面狀地物填充碼等.

1.3 連接信息

連接信息可分解為連接點和連接線型.當測點是獨立地物時，只要用地形編碼來表明它的屬性，即知道這個地物是什么，應該用什么樣的符號來表示.如果測的是一個線狀地物，這時需要明確本測點與哪個點相連，以什么線型相連，才能形成一個地物.所謂線型是指直線、曲線或圓弧等.在EPSW中規(guī)定：1為直線；2為曲線；3為圓弧；空為獨立點.EPS文件格式又被稱為帶有預視圖象的PS格式，它是由一個PostScript語言的文本文件和一個（可選）低分辨率的由PICT或TIFF格式描述的代表像組成。EPS文件雖然采用矢量描述的方法，但亦可容納點陣圖像，只是它并非將點陣圖像轉(zhuǎn)換為矢量描述，而是將所有像素數(shù)據(jù)整體以象素文件的描述方式保存。

2 數(shù)字化測繪技術(shù)的發(fā)展方向

大比例尺地形和工程圖測繪，歷來是城市與工程測量的重要內(nèi)容和任務(wù)，利用傳統(tǒng)的方法工作存在勞動強度大、質(zhì)量控制難、功率低等缺點。數(shù)字化測繪技術(shù)在測繪工程領(lǐng)域的廣泛應用，使大比例尺測圖技術(shù)向數(shù)字化、信息化發(fā)展。

隨著測量儀器向一機多能和自動化方向發(fā)展，在外業(yè)采集數(shù)據(jù)時，借鑒電子平板測量系統(tǒng)產(chǎn)生了全站儀自動跟蹤測量模式。測站為自動跟蹤式全站儀，測站無人操作，在鏡站遙控開機測量，全站儀自動跟蹤，自動照準，自動記錄，及時獲取觀測成果，使自動跟蹤測量模式更趨于現(xiàn)實。未來的測圖軟件和軟件運行平臺的集成度將大大提高，用戶只要將外業(yè)采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶詣訙y圖軟件中，根據(jù)自身需要就可制成出符合意愿的地圖來，和全站儀相結(jié)合的新型全站儀已被用于多種測量工作，掌上電腦和全站儀的結(jié)合或者全站儀自身功能的不斷完善，并隨著全站儀無反射鏡測量技術(shù)的進一步發(fā)展，精度達到測量標準要求，那么，測量工作就只需要攜帶一臺新型全站儀和一個三腳架，而操作員也只需一人，隨著科技的進一步發(fā)展，大比例尺測圖系統(tǒng)將沒有全站儀和三腳架，只是在操作員的工作帽上安裝GPS接收器以及激光發(fā)射和接收器，用于測距和測角，眼前配備小巧的照準鏡，手中拿著帶握柄的掌上電腦處理數(shù)據(jù)、顯示土系，腰上帶著的無線數(shù)據(jù)傳輸器則可以將測得到數(shù)據(jù)實時傳回測量中心，測量中心則收集各個測區(qū)的測量數(shù)據(jù)，生成整體大比例尺地形數(shù)據(jù)庫。

結(jié)語

隨著數(shù)字化工程技術(shù)不斷拓展，數(shù)字化測繪技術(shù)在技術(shù)上有了大幅的提高，且被各行各業(yè)所廣泛應用。數(shù)字化技術(shù)在測繪行業(yè)的應用，在很大程度上促進了測量人員的技術(shù)素質(zhì)的提高，對測繪單位的科技創(chuàng)新進程的進展也是重要的促進。

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