數(shù)字化測(cè)量中大比例尺數(shù)字測(cè)圖與白測(cè)圖的比較研究

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

關(guān)鍵詞：數(shù)字化測(cè)量;大比例尺;白測(cè)圖

1.引言

地形測(cè)量是利用測(cè)量?jī)x器對(duì)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(jìn)行測(cè)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(diǎn)、線、面三種元素，而點(diǎn)是最基本的圖形元素，數(shù)字地圖的數(shù)字形式坐標(biāo)表示地物和地貌點(diǎn)的空間位置，以數(shù)字代碼表示地形符號(hào)，說(shuō)明注記和地理名稱(chēng)注記。

2.大比例尺數(shù)字測(cè)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行統(tǒng)一管理，可以滿足各種不同用戶(hù)的需要進(jìn)行分層存貯。例如，將地物分為控制點(diǎn)、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(diǎn)的平面位置和高程表示。在輸出時(shí)，可以根據(jù)不同的用戶(hù)需要分層分類(lèi)輸出用戶(hù)所需的信息，這就使大比例尺數(shù)字地圖有著無(wú)可厚非的通用性和靈活性。

2.2具有現(xiàn)勢(shì)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(duì)地圖進(jìn)行連續(xù)的更新，對(duì)于傳統(tǒng)的白紙測(cè)圖，這就是一道不可逾越的門(mén)檻，而對(duì)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(jì)算機(jī)，即可對(duì)其所存貯的內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)修改。

2.3具有較高的成圖精度

眾所周知，模擬測(cè)圖方法的比例尺精度決定了圖的最高精度，無(wú)論所采用的測(cè)量?jī)x器的精度多高。測(cè)量方法多精確，都無(wú)濟(jì)于事，例如1：1000的地形圖比例尺精度以圖上0.1mm計(jì)，則最好的精度也只能達(dá)到10cm。圖經(jīng)過(guò)藍(lán)曬，擱置到用戶(hù)手里，用圖的誤差就更大了。若再考慮測(cè)量方法的誤差一般可達(dá)到圖上0.3mm左右。常規(guī)圖解地圖的精度根據(jù)城市測(cè)量規(guī)范規(guī)定，圖上地物點(diǎn)相對(duì)鄰近圖根點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差為圖上0.5mm，即為1：500地形圖實(shí)地的25cm，而手工繪圖的精度一般不會(huì)高于圖上0.2mm，即為1：500地形圖實(shí)地的10cm，而如果采用電子速測(cè)儀進(jìn)行數(shù)字測(cè)圖，根據(jù)目前的測(cè)量技術(shù)，地物點(diǎn)相對(duì)于鄰近控制點(diǎn)的點(diǎn)位精度達(dá)到5cm是不困難的，同時(shí)自動(dòng)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(shí)現(xiàn)資源共享

數(shù)字地圖以數(shù)字形式存貯在計(jì)算機(jī)內(nèi)的是1：1的數(shù)據(jù)信息。根據(jù)不同用戶(hù)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(jì)算機(jī)，這就使得它為與空間位置有關(guān)的信息系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)成為可能，從而實(shí)現(xiàn)了各部門(mén)不同用戶(hù)之間的數(shù)據(jù)交換，實(shí)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(dòng)強(qiáng)度

同傳統(tǒng)測(cè)繪方法相比，數(shù)字化測(cè)繪的外業(yè)數(shù)據(jù)采集工作集測(cè)距、測(cè)角、計(jì)算、記錄于一體，減少了崗位，只需兩個(gè)人就可以圓滿完成工作。又省去了內(nèi)業(yè)清圖過(guò)程，節(jié)省人力顯而易見(jiàn)。應(yīng)用數(shù)字化測(cè)圖，這一現(xiàn)代化裝備的新技術(shù)，容易使人產(chǎn)生立竿見(jiàn)影的想法。當(dāng)前我國(guó)數(shù)字化應(yīng)用正處在快速發(fā)展時(shí)期，完全可以相信隨著成圖軟件的整體開(kāi)發(fā)水平提高，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的形成與頒布，數(shù)字化測(cè)繪生產(chǎn)高效，輕松這一優(yōu)勢(shì)會(huì)更加突出。

2.6改變了測(cè)繪面貌，樹(shù)立新型測(cè)量員形象

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)使測(cè)量員的工作面貌煥然一新，由于采用高新技術(shù)裝備，提高了產(chǎn)品的技術(shù)含量和測(cè)繪事業(yè)的社會(huì)地位，增強(qiáng)了測(cè)量員的愛(ài)崗敬業(yè)精神，有利于隊(duì)伍建設(shè)，促進(jìn)了測(cè)繪事業(yè)的興旺發(fā)達(dá)。

3.大比例尺數(shù)字測(cè)圖在控制測(cè)量與碎部測(cè)量方面的顯著特點(diǎn)

3.1控制測(cè)量特點(diǎn)

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

3.2碎部測(cè)量特點(diǎn)

白紙測(cè)圖通常是在外業(yè)直接成圖。除在1：500的地圖上對(duì)重要建筑物輪廓注解坐標(biāo)外，其余碎部點(diǎn)坐標(biāo)是不保留的。數(shù)字測(cè)圖中，電子手簿多數(shù)具有測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算的功能，可以進(jìn)行自由設(shè)站。碎部測(cè)量時(shí)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(shí)由軟件根據(jù)內(nèi)業(yè)圖幅分幅表及坐標(biāo)范圍自動(dòng)進(jìn)行分幅和接邊處理。白紙測(cè)圖是在圖根加密后進(jìn)行碎部測(cè)量，數(shù)字測(cè)圖的碎部測(cè)量可在圖根控制加密后進(jìn)行，也可和圖根控制點(diǎn)和觀測(cè)同時(shí)進(jìn)行，然后在內(nèi)業(yè)計(jì)算圖根點(diǎn)坐標(biāo)后再進(jìn)行碎部點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算。數(shù)字測(cè)圖由數(shù)控繪圖儀繪制地形圖，所有的地形輪廓轉(zhuǎn)點(diǎn)都要有坐標(biāo)才能繪出地形的輪廓線來(lái)，數(shù)字測(cè)圖直接測(cè)量地形點(diǎn)的數(shù)目比白紙測(cè)圖會(huì)有所增加。

4.結(jié)語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，信息化測(cè)量?jī)x器——全站型電子速測(cè)儀的廣泛應(yīng)用，以及微型計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的迅猛發(fā)展與滲透，促進(jìn)了地形測(cè)繪的自動(dòng)化，并成為大比例尺地形測(cè)量全面革新的最積極、最有活力的因素和最可靠的技術(shù)保障，地形測(cè)量從白紙測(cè)圖變革為數(shù)字測(cè)圖。測(cè)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(jì)算機(jī)磁盤(pán)為載體的數(shù)字地形圖，這將成為信息時(shí)代不可缺少的地理信息的重要組成部分。

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