數字化測圖技術的應用

【摘 要】本文闡述了數字化測圖的含義、特點以及數字測圖技術的應用，并提出了數字化測圖數據的獲取、整理、編輯以及數字地圖的應用和發展。

【關鍵詞】數字化測圖；野外數據采集；碎部測量

數字化測圖是近幾年隨著計算機、地面測量儀器、數字化測圖軟件的應用而迅速發展起來的全新內容，廣泛用于測繪生產、水利水電工程、土地管理、城市規劃、環境保護和軍事工程等部門。數字化測圖作為一種全解析機助測圖技術，與模擬測圖相比具有顯著優勢和發展前景，是測繪發展的技術前言。作為反映測繪技術現代化水平的標志之一，數字測圖技術將逐步取代人工模擬測圖，成為地形測圖的主流，它將為信息時代地理信息的應用發展提供最可靠的保障。

1 數字化測圖概述

數字化測圖，就是指采用常規測量的方式、攝影測量方式或數字化儀方式，將采集的數據用自動化成圖軟件以數字形式表示地圖住處的測量工作，它是以傳統的白紙測圖原理為基礎，采用數據庫技術和圖形及數字處理方法實現地圖住處的獲取、變換、傳輸、識別、存儲、處理、顯示、編輯、修改和繪圖。

數字化測圖目的就是將采集的各種有關的地物和地貌信息轉化為數字形式，通過數據接口傳輸給計算機進行處理，得到內容豐富的電子地圖，需要時由電子計算機的圖形輸出設備（如顯示器、繪圖儀）繪出地形圖或各種專題地圖。

2 數字化測圖系統的構成

數字化測圖是以計算機為核心，在外連輸入輸出設備硬件、軟件的條件下，通過計算機對地形空間數據進行處理得到數字地圖，需要時也可用數控繪圖儀繪制所需的地形圖或各種專題地圖。

廣義的數字化測圖又稱為計算機成圖主要包括:地面數字測圖、地圖數字化成圖、航測數字測圖、計算機地圖制圖。在實際工作中，大比例尺數字化測圖主要指野外實地測量即地面數字測圖，也稱野外數字化測圖。

3 數字化測圖的特點

3.1 點位精度高

傳統的經緯儀配合平板、量角器的圖解測圖方法，其地物點的平面位置誤差主要受展繪誤差和測定誤差，測定地物點的視距誤差和方向誤差，地形圖上地物點的刺點誤差等影響。實際的圖上誤差可達±0.47㎜.經緯儀視距法測定地形點高程時，即使在較平坦地區（0°—6°）視距為150米，地形點高程測定誤差也達±0.06米而且隨著傾斜角的增大高程測定誤差會急劇增加。如在1:500的地籍測量中測繪房屋要用皮尺或鋼尺量距用坐標法展點。普及了紅外測距儀和電子速測儀，雖然測距和測角的精度大大提高，但是沿用白紙測圖的方法繪制的地形圖卻體現不出儀器精度的提高，也就是說無論怎樣提高測距和測角的精度，圖解地形圖的精度變化不大，浪費了應有的精度，這就是白紙測圖致命的弱點。電子速測儀的測量數據作為電子信息可以自動傳輸、記錄、存儲、處理和成圖。在全過程中原始數據的精度毫無損失，從而獲得高精度（與儀器測量同精度）的測量成果。數字地形圖最好地反映了外業測量的高精度，也是最好地體現了儀器發展更新、精度提高的高科技進步的價值。

3.2 改進了作業方式

傳統的方式主要是通過手工操作，外業人工記錄、人工繪制地形圖，并且在圖上人工量算坐標、距離和面積等。數字測圖則使野外測量達到自動記錄、自動解算處理、自動成圖，并且提供了方便使用的數字地圖軟盤。數字測圖自動化的程度高，出錯（讀錯、記錯、展錯）的概率小，能自動提取坐標、距離、方位和面積等。繪圖的地形圖精確、規范、美觀。

3.3 便于圖件的更新

城鎮的發展加速了城鎮建筑物和結構的變化，采用地面數字測圖能克服大比例尺白紙測圖連續更新的困難。實地房屋的改建擴建、變更地籍或房產時，只須輸入有關的信息，經過數據處理就能方便地做到更新和修改，始終保持圖面整體的可靠性和現勢性。

3.4 增加了地圖的表現力

計算機與顯示器、打印機聯機，可以顯示或打印各種資料信息；與繪圖機聯機時，可以繪制各種比例尺的地形，也可以分層輸出各類專題地圖，滿足不同用戶的需要。

3.5 可作為GIS的重要信息源

地理信息系統具有方便的信息查詢功能、空間分析功能、以及輔助決策功能，在國民經濟、辦公自動化及人們日常生活中都有廣泛的應用。數字化測圖作為GIS的信息源，能及時地提供各類基礎數據更新GIS的數據庫。

4 數字化測圖的作用

數字化測圖的作用，并不是在它的外業測量到圖形生成，而是在于它在圖形管理、數據共享、圖形修改以及圖形使用中的作用。

4.1 圖形管理:在以往的白紙測圖中，測量的成果就是圖形而沒有其它的形式。那么，這樣一來，保存資料也就是保存所測得的圖紙，圖紙的體積大，不便于查閱，而且，容易破損與變形。由于只能有一份原始資料，當在意外丟失時不能恢復。還有，就是白紙測圖在描圖時都是用墨汁，因而，當在測區內部局部的部分發生變化需要對原始資料進行修改時，非常困難。而數字化圖卻恰恰有存貯空間大、查閱方便、能多份復制、修改容易的特點。

4.2 數據共享:數據的共享可以說成是多類型圖的重合。在白紙測圖中，每一張圖只能有一個側重點，比如地形圖，它的側重就是地形圖的等高線，不能很好地反應地類與地物，而如果是征地圖，則不能很好地反應測區地形，這種缺點，當然主要表現為白紙測圖至始至終只能是在一個層內操作，也就是我們實際用來畫圖的白紙。而數字化測圖卻不同，它能夠分成多個層，這樣就能形成數據的共享。比如，我們在測地物圖時，將通信線路放在一個層里，那么，我們在測繪地圖時就可以完全不測這些通信線路，只要打開地物層就可以。

5 結束語

數字化測繪成圖技術的應用研究同時解決了與之配套的相關設備、技術等問題，使之在諸多領域的實際應用越來越廣、越來越成熟。數字化成圖技術使用了國際上最為先進的GPS全球衛星定位系統技術和全站儀進行控制和碎部測量，利用數字化地形成圖軟件和先進的繪圖儀或打印機進行成圖和繪制各種成果表格，使測圖技術得到飛速發展，成為目前和將來最值得推廣和應用的測圖技術，因而它的應用前景是廣闊的，它在公路和鐵路設計、居民區和工業區的規劃設計、采礦以及飛機場等方面勘測設計中得到了很好的應用。所以在當今信息時代追求效率、講求速度、節約經費開支的情況下，大力開展數字化測圖技術將是必然趨勢。

參考文獻：

[1]楊德麟.大比例數字測圖的原理方法與應用[M]，北京：清華大學出版社，1997

[2]田雪冬.數字化測圖系統的應用[M]，人民長江，1998

[3]楊曉明.數字化測圖（內外業一體化）[M]，武漢測繪出版社，2001

[4]張燕龍.現代數字化地圖測繪技術的應用，國土資源導刊，2004