茂名市電白區(qū)國土資源局測量隊 525400
摘要:隨著測量科技的發(fā)展以及測量技術(shù)的不斷提高,當(dāng)今數(shù)字化測圖技術(shù)迅速發(fā)展并不斷得到推廣和完善,傳統(tǒng)的測圖方法在將來的測圖中即將被淘汰,數(shù)字化測圖方法被更加廣泛的使用直至完全替代傳統(tǒng)的測圖方法已成為測量技術(shù)發(fā)展的必然。
關(guān)鍵詞:地籍測量;數(shù)字化測圖;對比;測量技術(shù)
1數(shù)字測圖的概念
數(shù)字化測圖是以計算機為核心,在外連輸入輸出設(shè)備硬件、軟件的條件下,通過計算機對地形空間數(shù)據(jù)進行處理得到數(shù)字地圖,需要時也可用數(shù)控繪圖儀繪制所需的地形圖或各種專題地圖。廣義的數(shù)字化測圖又稱為計算機成圖,包括:地面數(shù)字測圖、地圖數(shù)字化成圖、航測數(shù)字測圖、計算機地圖制圖。在實際工作中,大比例尺數(shù)字化測圖主要指野外實地測量即地面數(shù)字測圖,也稱野外數(shù)字化測圖。
2數(shù)字測圖作業(yè)模式
2.1普通經(jīng)緯儀和電子手簿測圖或PDA模式
這種模式適合暫時還沒有條件購買全站儀的用戶,它采用手工鍵入觀測數(shù)據(jù)到電子手簿,其他與第一種作業(yè)模式相同。由于用手工鍵入數(shù)據(jù),其數(shù)據(jù)可靠性和工作效率顯然都存在一定的問題。
2.2測站電子平板測圖模式
即電子平板,它是用計算機屏幕來模擬圖板,用軟體中內(nèi)置的功能來模擬鉛筆、直線筆、曲線筆,完成曲線光滑、符號繪制、線型生成等工作。具體作業(yè)時,將便攜機移至野外,現(xiàn)測現(xiàn)畫,且也可不需要作業(yè)人員記憶輸入數(shù)據(jù)編碼。這種模式的突出優(yōu)點是,在現(xiàn)場完成絕大部分工作,因而不易漏測,在測圖時觀念上也不需大的改變。
2.3航測像片量測成圖模式
即用數(shù)字?jǐn)z影測量儀或通過改造的解析測圖儀,對航片進行影像數(shù)字化,形成數(shù)字化測圖軟件能支持的數(shù)據(jù)文件。這種作業(yè)模式能極大地減少外業(yè)工作量,是~種效率非常高的成圖方法。
2.4內(nèi)存式全站儀或動態(tài)GPS模式
該模式使用全站儀或GPS自動記錄觀測數(shù)據(jù),將屬性和連接關(guān)系的采集移到鏡站用手工草圖來完成,在內(nèi)業(yè)編輯時用“引導(dǎo)文件”導(dǎo)入屬性和連接關(guān)系。是一種較理想的作業(yè)模式。
2.5鏡站遙控電子平板測圖或動態(tài)GPS(RTK)模式
該模式將現(xiàn)代化通訊手段與電子平板結(jié)合起來,從根本上改變了傳統(tǒng)的測圖作業(yè)概念。該模式由持便攜式電腦或PDA的作業(yè)員在跑點現(xiàn)場指揮立鏡員跑點,并發(fā)出指令遙控驅(qū)動全站儀觀測(自動跟蹤或人工照準(zhǔn)),觀測結(jié)果通過無線傳輸?shù)奖銛y機,并在屏幕上自動展點。作業(yè)員根據(jù)展點即測即繪,現(xiàn)場成圖。近來年,隨著動態(tài)GPS(RTK)日益普及,該模式也代表了未來的野外測圖發(fā)展方向。
2.6平板儀測圖和數(shù)字化儀數(shù)字化測圖模式
該模式是先用平板測圖方法測出白紙圖,可不清繪,然后在室內(nèi)用數(shù)字化儀將白紙圖轉(zhuǎn)為數(shù)字地圖。這種作業(yè)模式所得的數(shù)字地圖的精度較低,隨著科技發(fā)展,必然被淘汰。
2.7舊圖數(shù)字化成圖模式
這是我國早期(80年代末~90年代初)的數(shù)字測圖的主要作業(yè)模式。近年來隨著掃描矢量化軟件的成熟,掃描儀逐漸取代數(shù)字化儀數(shù)字化舊圖。先用掃描儀掃描得到柵格圖形,再用掃描矢量化作業(yè)模式,不僅速度快,勞動強度小,而且精度幾乎沒有損失。
3數(shù)字化測圖與傳統(tǒng)測圖方法對比分析
3.1傳統(tǒng)測圖方法的優(yōu)點
由于是在現(xiàn)場直接繪圖,描繪地物時能夠?qū)崟r的與實地進行對照,及時發(fā)現(xiàn)錯誤并進行糾正。地物的一些細小變化部份也容易發(fā)現(xiàn)并描繪在圖上。地貌的描繪也能夠很直觀的進行對比,能把地貌很準(zhǔn)確形象的描繪在圖上、符號的標(biāo)注以及地類界的劃分都是比較容易及準(zhǔn)確的。
3.2數(shù)字化測圖的優(yōu)點
數(shù)字化測圖采用野外數(shù)字化采集,不存在比例誤差、刺點誤差、圖紙伸縮及重新描繪誤差,只有測站點的精度,測點的測距誤差。測點的測角誤差和司鏡誤差。數(shù)據(jù)記錄采用只記錄水平角、垂直角、距離、站高及鏡高時,可同時進行控制測量與碎部測量而不受任何影響。用全站儀觀測數(shù)據(jù)自動存儲記錄,測點距離可放寬至500m,測站的測圖范圍相對擴大。內(nèi)業(yè)編輯是在室內(nèi)進行,全站儀的防水、防曬、防暴等功能較強,測距是采用光電測量方法,儀器只需基本見到棱鏡桿上的反射棱鏡就可測出距離。因此,野外條件對測圖的影響相對減少。所得的成品就是數(shù)字產(chǎn)品,能夠直接滿足現(xiàn)代各種工程的需要。
3.3傳統(tǒng)測圖方法的缺點
由于平板儀的對中都是采用錘球?qū)χ校詫χ械木炔桓撸枥L地物地貌時都是人工手工操作,在其中會帶來一定的誤差,因此傳統(tǒng)測圖方法所測得圖的精度相對較低。地物地貌的描繪在野外作業(yè),容易受不良天氣的影響,給測圖帶來很多不便。又由于計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用,人們用計算機進行工程設(shè)計、用微機處理各種地面信息以及建立各種信息系統(tǒng)(如城市、礦山信息系統(tǒng)、地下管線系統(tǒng)等)的需要,必然要求測繪人員提供數(shù)字產(chǎn)品(例如存貯在計算機軟、硬盤上的數(shù)字化地圖、既便于保管運輸、又易于修測和制作各種比例的用圖),而不只是白紙圖。因此,必須對白紙圖進行掃描矢量化,而在這過程中一方面增加內(nèi)業(yè)的工作量,另一方面又會帶來一定的誤差,使制成的數(shù)字產(chǎn)品的精度被降低。
3.4數(shù)字化測圖的缺點
由于數(shù)字化測圖的內(nèi)業(yè)處理是在室內(nèi)進行,無法與實地進行對比作業(yè),漏測的地物不能夠及時地把它補上,地貌的變形不容易被發(fā)新。
3.5數(shù)字化測圖避免了因圖紙伸縮帶來的誤差
傳統(tǒng)的平板測圖其地面信息是表示在圖紙上面的,圖紙在存放過程中受時間和環(huán)境影響會產(chǎn)生變形,圖面上信息因此將產(chǎn)生誤差。數(shù)字化測圖的地面信息是以數(shù)字的形式存放在計算機的存儲器中,而信息的外業(yè)采集是通過全站儀來完成的,其精度勿庸置疑,計算機通過終端(繪圖儀)輸出的只是一張示意圖或草圖,真正的點位精度與繪圖儀無關(guān)。如果用戶需要準(zhǔn)確的距離或坐標(biāo),只要從計算機繪圖軟件上查取即可,這樣避免了地面信息因圖紙伸縮帶來的各種誤差,其精度要比平板測圖有保障。
3.6數(shù)字化測圖便于成果更新與深加工利用
現(xiàn)代社會對測繪信息需求的特點是速度快、數(shù)量大、現(xiàn)勢性強、存取方便、便于管理,而數(shù)字化測圖具有較強的數(shù)據(jù)采集、實時成圖、圖形編輯、空間數(shù)據(jù)庫、及管理功能。數(shù)字化測圖的成果是以點的坐標(biāo)(數(shù)據(jù))存入計算機,當(dāng)圖幅內(nèi)的某些信息數(shù)據(jù)發(fā)生變化時只需補測(輸入)變化的數(shù)據(jù)和信息代碼,經(jīng)過編輯處理就可得到新圖,從而保證了圖紙準(zhǔn)確性和現(xiàn)勢性。另外,數(shù)字化測圖的成果也可以分層放在計算機的存儲器中,如可將信息的界址、宗地、管線、道路、地物、地貌等都放在這一載體內(nèi),在外業(yè)測圖時就可將諸多信息分門別類放在不同的“層” 中,這樣地面信息就可以不受載體內(nèi)載荷量的限制而更多地存放在計算機中,因此數(shù)字圖的信息載負(fù)量較平板測圖要大得多。用戶可以通過關(guān)閉層、打開層的簡單操作來提取相關(guān)信息,滿足不同專業(yè)所需圖紙、資料(如道路網(wǎng)圖、供電網(wǎng)圖、地形圖等),便于成果的深加工利用,提高工作效率,拓寬了測繪工作的服務(wù)領(lǐng)域。此外近年來地理信息系統(tǒng)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用,要求建立以數(shù)字為地圖基礎(chǔ)的地圖數(shù)據(jù)庫,也需要現(xiàn)勢性強的地面信息,唯數(shù)字化測圖能滿足此要求。
4數(shù)字化測圖中控制和減少測量誤差的方法
4.1做好測前準(zhǔn)備工作
接到生產(chǎn)任務(wù)單后,做好現(xiàn)場踏堪工作。明確分工,明確個人職責(zé),提高質(zhì)量意識。組織測量人員對技術(shù)要求進行認(rèn)真細致的分析研究,做到心中有數(shù)。對搜集到的已知數(shù)據(jù)進行認(rèn)真驗證。做好質(zhì)量策劃工作,設(shè)計合適的測量方案。做好技術(shù)和安全交底工作。選擇合適的儀器設(shè)備,一定要做好檢驗與校正的工作,