試論數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在土地測(cè)量中的應(yīng)用

郭建 蔡娜 朱雷

【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，土地測(cè)量技術(shù)水平也得到了極大的提升。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)作為土地測(cè)量的重要技術(shù)，在土地測(cè)量施工中發(fā)揮著重要的作用。本文主要對(duì)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在土地測(cè)量中的特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用進(jìn)行了分析與探究。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)；土地測(cè)量；應(yīng)用；特點(diǎn)；優(yōu)勢(shì)

一、數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在土地測(cè)量中的特點(diǎn)

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)對(duì)于現(xiàn)代工程測(cè)量而言具有重要意義，其能夠有效解決傳統(tǒng)工程測(cè)量無(wú)法解決的難題，推進(jìn)工程測(cè)量邁進(jìn)新的歷史發(fā)展階段。常用的工程測(cè)量數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)主要包括地圖數(shù)字化技術(shù)和數(shù)字化成圖手段兩大類(lèi)。

1、地圖數(shù)字化技術(shù)。傳統(tǒng)的工程測(cè)量，因科學(xué)技術(shù)水平不高，一般對(duì)于比例尺較大的地圖無(wú)法完成輸入工作。而出現(xiàn)地圖數(shù)字化技術(shù)以后這一問(wèn)題得到了有效解決。通過(guò)掃描矢量化儀器以及手扶式跟蹤數(shù)字化，順利實(shí)現(xiàn)了大比例尺地圖的輸入工作。如今掃描儀器大都能夠?qū)Φ貓D信息高效、便捷、準(zhǔn)確地進(jìn)行數(shù)字化處理操作。其也是GIS系統(tǒng)的重要工作內(nèi)容，所需時(shí)間較多，所以，作為工程測(cè)量單位要積極采取有效措施，確保工程質(zhì)量，提高數(shù)字化處理工作效率。

2、數(shù)字化成圖技術(shù)。在傳統(tǒng)工程測(cè)量中，測(cè)繪是一項(xiàng)重要工作內(nèi)容，針對(duì)工程圖和大比例尺地圖而言，需要開(kāi)展野外測(cè)繪，這項(xiàng)工作十分艱苦復(fù)雜，且周期較長(zhǎng)，因此經(jīng)常無(wú)法達(dá)到客戶(hù)預(yù)期要求。而出現(xiàn)數(shù)字化成圖技術(shù)以后這一問(wèn)題得到了有效解決。通過(guò)數(shù)字化成圖技術(shù)能夠全面提升地圖質(zhì)量，保證較高精度，且簡(jiǎn)化了工作流程，讓測(cè)繪成為一項(xiàng)簡(jiǎn)單的工作。另外，數(shù)字化成圖技術(shù)使測(cè)量工作的勞動(dòng)強(qiáng)度全面降低，有利于方便、準(zhǔn)確地存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)。當(dāng)前的數(shù)字化成圖技術(shù)主要有電子平板模式和內(nèi)外業(yè)一體化模式兩種主要模式，應(yīng)用較多的是內(nèi)外業(yè)一體化模式，其借助全站儀、電子手簿等相關(guān)設(shè)備完全測(cè)繪工作，具有精度高、使用簡(jiǎn)單、操作方便等特點(diǎn)。

二、數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)是以計(jì)算機(jī)為核心，以全站儀、GPS、數(shù)字測(cè)量攝影儀、數(shù)字化儀等為數(shù)據(jù)采集工具，在外接輸入、輸出設(shè)備和軟、硬件的支持下，對(duì)地形的數(shù)字空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、輸入、成圖、繪圖、輸出、管理的測(cè)繪技術(shù)。與傳統(tǒng)的地籍測(cè)量方法相比，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)具有具有明顯的優(yōu)越性：

1、自動(dòng)化程度高

傳統(tǒng)的方式主要是通過(guò)手工操作，外業(yè)工作時(shí)間長(zhǎng)，內(nèi)業(yè)編輯工作量大，而且在操作工程中出錯(cuò)的幾率大。數(shù)字化測(cè)繪將外業(yè)采集的數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄在電子手簿中，自動(dòng)計(jì)算處理、自動(dòng)成圖，節(jié)約了人力、物力、財(cái)力，大大提高了工作效率。

2、精度高

傳統(tǒng)的測(cè)繪方法，地物點(diǎn)的測(cè)定視距誤差、方向誤差、展繪誤差、測(cè)定誤差等會(huì)導(dǎo)致實(shí)際的圖上誤差較大。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)中，測(cè)量數(shù)據(jù)作為電子數(shù)據(jù)格式進(jìn)行傳輸、記錄、存儲(chǔ)、處理和成圖，在全過(guò)程中原始數(shù)據(jù)無(wú)精度損失，避免了人工觀測(cè)、記錄、繪圖的誤差，可以大大提高測(cè)繪的精度。

3、圖形信息量大

數(shù)字地圖包含的信息量幾乎不受測(cè)圖比例尺的限制，數(shù)據(jù)可分層存放，使地面信息的存放幾乎不受限制。比如將地貌、道路、水系、房屋、植被等存于不同的層中，通過(guò)關(guān)閉層、打開(kāi)層等操作來(lái)提取相關(guān)信息，便可方便地得到所需測(cè)區(qū)內(nèi)的地籍圖。數(shù)字測(cè)圖時(shí)所采集的圖形信息，它包括點(diǎn)的定位信息、連接信息和屬性信息，易于檢索。

4、信息編輯方便

數(shù)字化測(cè)繪得到的信息是分層存放在計(jì)算機(jī)中的，便于成果的使用、維護(hù)和更新。當(dāng)實(shí)地有變化時(shí)，只需輸入有關(guān)的變化信息，經(jīng)過(guò)編輯處理，很快便可以得到更新修改后的圖，能夠隨時(shí)保持產(chǎn)品信息的現(xiàn)勢(shì)性。同時(shí)，還可以根據(jù)不同用戶(hù)的需要，對(duì)地籍測(cè)繪產(chǎn)品的各種要素及數(shù)據(jù)進(jìn)行再加工，得到不同用途的圖件。

三、數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用

1、地面數(shù)字測(cè)圖

在沒(méi)有合乎要求的大比例尺地圖的地區(qū)，可直接采用地面數(shù)字測(cè)圖的方法，該方法也稱(chēng)為內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測(cè)圖，是我國(guó)目前各測(cè)繪單位用的最多的數(shù)字測(cè)圖方法。采用該方法所得到的數(shù)字地圖的特點(diǎn)是精度高，只要采取一定的措施重要地物相對(duì)于鄰近控制點(diǎn)的精度控制在5cm內(nèi)是可以做到的。

2、原圖數(shù)字化處理

（1）在建立各種GIS系統(tǒng)時(shí)，需要對(duì)原有地圖進(jìn)行數(shù)字化處理，對(duì)于原始地圖，若其現(xiàn)勢(shì)性、精度和比例尺能滿(mǎn)足要求，就可以利用數(shù)字化儀對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化處理工作。當(dāng)前主要有手扶跟蹤數(shù)字化和掃描矢量化、GPS數(shù)據(jù)輸入三種方法，手扶跟蹤數(shù)字化需要的儀器為計(jì)算機(jī)，數(shù)字化儀及相關(guān)軟件，是較早的一種數(shù)字化輸入方法，輸入速度較慢，勞動(dòng)強(qiáng)度也較大。掃描矢量化是通過(guò)掃描儀輸入掃描圖像，然后通過(guò)矢量跟蹤，確定實(shí)體的空間位置。

（2）隨著掃描儀的普及和矢量化軟件的不斷升級(jí)，其作業(yè)方法越來(lái)越趨于自動(dòng)化，它是一種省時(shí)、高效的數(shù)據(jù)輸入方法。GPS輸入是依據(jù)GPS工具能確定地球表面圖形精確位置，由于它測(cè)定的是三維空間位置的數(shù)字，因此不需作任何轉(zhuǎn)換，可直接輸入數(shù)據(jù)庫(kù)，目前主要是應(yīng)用RTK技術(shù)，它是在GPS基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，能夠?qū)崟r(shí)提供流動(dòng)站在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并在一定范圍內(nèi)達(dá)到厘米級(jí)精度的一種新的GPS定位測(cè)量方式，經(jīng)解調(diào)得到基準(zhǔn)站的載波相位觀測(cè)量，流動(dòng)站的GPS接收機(jī)再利用0TF技術(shù)由基準(zhǔn)站的載波相位觀測(cè)量和流動(dòng)站的載波相位觀測(cè)量來(lái)求解整周模糊度，最后求出厘米級(jí)精度流動(dòng)站的位置。

（3）應(yīng)用這種測(cè)量方法測(cè)量可以不布設(shè)各級(jí)控制點(diǎn)，僅依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn)，便可以高精度快速地測(cè)定圖根控制點(diǎn)、界址點(diǎn)、地形點(diǎn)、地物點(diǎn)的坐標(biāo)，利用測(cè)圖軟件可以在野外一次生成電子地圖。同時(shí)，也可以根據(jù)已有的數(shù)據(jù)成果快速地進(jìn)行施工放樣。而實(shí)際應(yīng)用得較多的主要是數(shù)字掃描矢量化軟件，針對(duì)大比例尺地形圖，大多數(shù)掃描矢量化軟件能自動(dòng)提取多邊形信息，高效、便捷、保真的對(duì)地圖進(jìn)行數(shù)字化處理。

（4）由于MAPCAD軟件掃描矢量化輸人方法具有圖像清晰、編輯方便、易于轉(zhuǎn)換等特點(diǎn)一般外設(shè)精度都能滿(mǎn)足，所以地形圖的精度主要取決于人工跟蹤精度和輸出設(shè)備精度，而人工跟蹤精度主要取決于作業(yè)人員的技能掌握熟練程度和工作態(tài)度，所以必須在加強(qiáng)作業(yè)人員基本技能培訓(xùn)上下工夫，要求工作人員嚴(yán)格按矢量化方案作業(yè)，確保圖件的精度和質(zhì)量高于國(guó)家現(xiàn)行數(shù)字化測(cè)圖規(guī)范所規(guī)定的數(shù)字化精度和質(zhì)量。在工程測(cè)量實(shí)踐中，要做好地形圖外業(yè)測(cè)點(diǎn)與數(shù)字化圖縮放相結(jié)合、符號(hào)圖層的劃分子圖、線型符號(hào)庫(kù)的設(shè)計(jì)等工作，保證滿(mǎn)足工程進(jìn)度的同時(shí)又節(jié)約項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)，設(shè)計(jì)出的數(shù)字地圖簡(jiǎn)單易用、美觀整潔、易于使用地形圖的工作人員判讀。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，數(shù)字測(cè)繪技術(shù)也在日新月異地發(fā)展，廣大測(cè)繪工作者要更新思維、堅(jiān)持學(xué)習(xí)，做數(shù)字化的測(cè)繪工作者。隨著數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的提高，GIS技術(shù)的不斷成熟、GPS技術(shù)在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代工程測(cè)量必將朝著測(cè)量數(shù)字工程化的方向發(fā)展。大力開(kāi)展數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用與研究將是測(cè)繪單位提升自身競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力和創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的首要任務(wù)。

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