數(shù)字化測量中大比例尺數(shù)字測圖與白測圖的比較研究

摘要：本文對數(shù)字化測量中大比例尺數(shù)字測圖與白測圖的比較研究，著重論述了大比例尺數(shù)字測圖的不同之處以及大比例尺數(shù)字測圖在控制測量與碎部測量方面也有其顯著特點。

關鍵詞：數(shù)字化測量;大比例尺;白測圖

1.引言

地形測量是利用測量儀器對地球表面局部區(qū)域內(nèi)各種地物、地貌的空間位置和幾何形狀進行測定，并按一定的比例尺縮小，繪制成地形圖。大比例尺數(shù)字地圖以數(shù)字形式表示地圖的內(nèi)容。地圖的內(nèi)容由地圖圖形和文字注記兩"部分組成，地圖圖形可以分解為點、線、面三種元素，而點是最基本的圖形元素，數(shù)字地圖的數(shù)字形式坐標表示地物和地貌點的空間位置，以數(shù)字代碼表示地形符號，說明注記和地理名稱注記。

2.大比例尺數(shù)字測圖的不同之處

2.1分層存貯、分層輸出

大比例尺數(shù)字地圖將各種數(shù)據(jù)和信息在計算機系統(tǒng)中進行統(tǒng)一管理，可以滿足各種不同用戶的需要進行分層存貯。例如，將地物分為控制點、建筑物、行政邊界和地籍邊界、道路、管線、水文以及植被等，而地貌則以數(shù)字地面模型表示，即以規(guī)則格網(wǎng)點的平面位置和高程表示。在輸出時，可以根據(jù)不同的用戶需要分層分類輸出用戶所需的信息，這就使大比例尺數(shù)字地圖有著無可厚非的通用性和靈活性。

2.2具有現(xiàn)勢性

城市的發(fā)展加速了城市建筑物和城市結(jié)構(gòu)變化，城鎮(zhèn)地籍中地界也經(jīng)常發(fā)生變化，這都需要對地圖進行連續(xù)的更新，對于傳統(tǒng)的白紙測圖，這就是一道不可逾越的門檻，而對于數(shù)字地圖這就是一件輕而易舉的事情，只需將變化的信息輸入計算機，即可對其所存貯的內(nèi)容進行實時修改。

2.3具有較高的成圖精度

眾所周知，模擬測圖方法的比例尺精度決定了圖的最高精度，無論所采用的測量儀器的精度多高。測量方法多精確，都無濟于事，例如1：1000的地形圖比例尺精度以圖上0.1mm計，則最好的精度也只能達到10cm。圖經(jīng)過藍曬，擱置到用戶手里，用圖的誤差就更大了。若再考慮測量方法的誤差一般可達到圖上0.3mm左右。常規(guī)圖解地圖的精度根據(jù)城市測量規(guī)范規(guī)定，圖上地物點相對鄰近圖根點的點位中誤差為圖上0.5mm，即為1：500地形圖實地的25cm，而手工繪圖的精度一般不會高于圖上0.2mm，即為1：500地形圖實地的10cm，而如果采用電子速測儀進行數(shù)字測圖，根據(jù)目前的測量技術，地物點相對于鄰近控制點的點位精度達到5cm是不困難的，同時自動繪圖儀根據(jù)數(shù)字地圖繪制地形圖，其精度一般高于手工繪圖，且其精度較為均勻。

2.4可變比例輸出，實現(xiàn)資源共享

數(shù)字地圖以數(shù)字形式存貯在計算機內(nèi)的是1：1的數(shù)據(jù)信息。根據(jù)不同用戶的需要，在一定比例尺范圍內(nèi)，可以輸出不同比例尺和不同圖幅的地圖，輸出各種分層疊合的地圖。由于數(shù)字地圖將地圖信息存入計算機，這就使得它為與空間位置有關的信息系統(tǒng)提供基礎數(shù)據(jù)成為可能，從而實現(xiàn)了各部門不同用戶之間的數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)了地圖資源共享。

2.5提高功效，節(jié)省人力，降低了勞動強度

同傳統(tǒng)測繪方法相比，數(shù)字化測繪的外業(yè)數(shù)據(jù)采集工作集測距、測角、計算、記錄于一體，減少了崗位，只需兩個人就可以圓滿完成工作。又省去了內(nèi)業(yè)清圖過程，節(jié)省人力顯而易見。應用數(shù)字化測圖，這一現(xiàn)代化裝備的新技術，容易使人產(chǎn)生立竿見影的想法。當前我國數(shù)字化應用正處在快速發(fā)展時期，完全可以相信隨著成圖軟件的整體開發(fā)水平提高，相關標準的形成與頒布，數(shù)字化測繪生產(chǎn)高效，輕松這一優(yōu)勢會更加突出。

2.6改變了測繪面貌，樹立新型測量員形象

數(shù)字化測繪技術使測量員的工作面貌煥然一新，由于采用高新技術裝備，提高了產(chǎn)品的技術含量和測繪事業(yè)的社會地位，增強了測量員的愛崗敬業(yè)精神，有利于隊伍建設，促進了測繪事業(yè)的興旺發(fā)達。

3.大比例尺數(shù)字測圖在控制測量與碎部測量方面的顯著特點

3.1控制測量特點

大比例尺數(shù)字測圖打破了分級布網(wǎng)，逐級控制的原則，一般一個測區(qū)一次性整體平差，所需的少量已知控制點可以用GPS確定，這就保證了測區(qū)各控制點精度較均勻。由于目前與大比例尺數(shù)字測圖系統(tǒng)相匹配的都有一套地面控制測量，數(shù)據(jù)采集與處理一體化自動化系統(tǒng)，從而使得地面控制的數(shù)據(jù)采集、預處理、平差、精度評定與分析、成果輸出與管理等全部實現(xiàn)了一體化和自動化，控制網(wǎng)的圖形可以是任意混合，如測邊網(wǎng)、測角網(wǎng)、邊角網(wǎng)、線性鎖、多邊形等。測區(qū)控制點的密度與傳統(tǒng)白紙測圖相比可以大大減少，圖根控制的加密可以與碎部測量同時進行，隨時應用自由設站法和成果線性進行加密。

3.2碎部測量特點

白紙測圖通常是在外業(yè)直接成圖。除在1：500的地圖上對重要建筑物輪廓注解坐標外，其余碎部點坐標是不保留的。數(shù)字測圖中，電子手簿多數(shù)具有測站點坐標計算的功能，可以進行自由設站。碎部測量時不受圖幅邊界的限制，外業(yè)可不分幅作業(yè)，內(nèi)業(yè)圖形生成時由軟件根據(jù)內(nèi)業(yè)圖幅分幅表及坐標范圍自動進行分幅和接邊處理。白紙測圖是在圖根加密后進行碎部測量，數(shù)字測圖的碎部測量可在圖根控制加密后進行，也可和圖根控制點和觀測同時進行，然后在內(nèi)業(yè)計算圖根點坐標后再進行碎部點坐標計算。數(shù)字測圖由數(shù)控繪圖儀繪制地形圖，所有的地形輪廓轉(zhuǎn)點都要有坐標才能繪出地形的輪廓線來，數(shù)字測圖直接測量地形點的數(shù)目比白紙測圖會有所增加。

4.結(jié)語

科學技術的進步，信息化測量儀器——全站型電子速測儀的廣泛應用，以及微型計算機硬件和軟件技術的迅猛發(fā)展與滲透，促進了地形測繪的自動化，并成為大比例尺地形測量全面革新的最積極、最有活力的因素和最可靠的技術保障，地形測量從白紙測圖變革為數(shù)字測圖。測量的成果不僅是繪制在紙上的地形圖，更重要的是提高可供傳輸、處理、共享的數(shù)字地形信息，即以計算機磁盤為載體的數(shù)字地形圖，這將成為信息時代不可缺少的地理信息的重要組成部分。

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