地形測量測圖方法改革實踐

文/于冬雪

一、外業測圖簡介

以地形測量1：500 測圖實踐為例，江西信息應用職業技術學院的測圖場地為校園內一塊面積為130m×100m的場地，場地上地上有房屋、路燈、臺階、噴泉、道路等共計20類地物，道路有多處拐角，房屋錯落有致，地面的有接近30度的坡度，場地是標準分幅地形圖中的6 ～8 個格子。每個測圖小組有三個學生，每個學生外業數據采集時間為100分鐘，數據導入電腦的時間為20分鐘，內業制圖時間為60分鐘，內外業共計180分鐘。每個測圖小組中，組員A觀測，組員B負責立鏡，組員C負責繪制草圖，外業測圖結束后，測圖小組將在統一的60分鐘內完成內業成圖，最終提交DWG格式的地形圖。

二、難點分析

(一)外業的主要困難

根據地形測量實踐教學大綱，測量小組要在在100分鐘內準確地將場地的地形、地物表達出來，主要存在以下困難：

1.時間緊迫。在100分鐘內架設最少5站，需要至少測出400個點，又由于在校園內部道路上經常過車，在場地內其他測圖小組人員、下課學生等干擾環境下存在一定困難。

2.地物關系復雜。校園內部有房屋建筑、花壇、路燈等多種地物，且位置關系復雜。

3.地物精度要求高。按照生產的要求，測圖過程中對地物拐角點和指定的精度單(一般10～20個)都有非常高的精度要求，測圖小組一定要具備良好的持鏡習慣。

4.對持鏡學生體能有一定要求。持鏡同學在這外業測圖的100分鐘內基本處于奔跑的狀態，因此，需要持鏡學生具備良好的體能。

(二)內業的主要困難

相比100分鐘的外業測圖，內業成圖上的困難主要是軟件的熟悉程度和成圖方法的選擇。

學生每天在校園內活動，對地物的關系和屬性相對比較熟悉，但是由于對CASS軟件操作的不熟悉，在地物符號的選擇上花費的時間較長，尤其是各組對測圖方法的選擇不同，導致內業制圖用了大量時間。

三、測圖實踐教學中常用的測圖方法

(一)草圖法

目前，工作生產上使用的測圖方法多為RTK草圖法和全站儀草圖法。草圖法外業數據采集時，先把所測地區的草圖畫好，主要是特征點。然后由跑桿員跑點，按照對應的特征點把點號標好。等到內業成圖時，對應點號連系構圖，同時注記地物符號及屬性。但應用此方法，需要操作人員有充分的時間。在日常教學中，要求學生在規定的時間完成測圖，使用草圖法，出圖效果并不理想。

(二)編碼法

編碼法測圖是由帶簡編碼格式的坐標數據文件自動繪圖，外業數據采集時直接給坐標數據編碼，內業由計算機自動成圖，自動化程度高，在生產中一直作為草圖法的補充技術手段。

該方法要求操作時間相對充分，并且由于全站儀字母和數字的切換不夠方便，對學生來說有一定困難，所以，教師一般讓學生用數字代替地物名稱。編碼法的不足之處在于無法描述地物關系，有時會使學生理解起來比較困難。

四、自動連線編碼測圖

(一)自動連線編碼測圖的原理

自動連線編碼測圖要求持鏡學生按照特定的規則進行跑棱鏡。在內業制圖時，制圖學生采用后期處理軟件，首先，對測量數據進行預處理。后期處理軟件，按照預定的規則，測量數據中的點狀地物直接展繪到圖中，線狀地物則按照根據具體測圖環境和預定的拓撲關系、不同屬性直接連接成線，展繪到圖中。

(二)具體方法

1.編碼約定。根據校內的測圖環境，由任課教師先制定統一的編碼。 例如：房屋的編碼為“0”；花壇的編碼為“1”；道路的編碼為“2”；路燈的編碼為“3”；草坪的編碼為“4”；花壇的編碼為“5”等，用短線“－”表示線狀地物順序連接等。在外業測圖實踐過程中，持鏡學生可以通過手勢或對講機將測量信息告訴給觀測的學生，觀測學生對測點觀測之后，即可存儲編碼信息。

2.規則約定。點狀地物相對比較簡單，不需要特殊約定，觀測學生對點狀地物可以一邊測量一邊存儲編碼；線狀地物的各個測點之間存現順序關系，因此第一個點測量并編碼后，第二個點編碼前應加上符號“－”，以表示順序連線。若在測量線狀地物過程中，中間需要錄入點狀地物，可以隨時測量并存儲其地物編碼，之后再錄入符號“－”接著上一點線狀地物順序連線。后期處理軟件可根據錄入的“－”和編碼連接相應的線狀地物。

3.數據處理。本校采用的數據處理軟件是清華山維軟件，測圖小組對觀測數據進行預處理后轉換為EXF格式的文件，并將文件導入山維軟件中進行編輯。教師可以在數據處理之前先定義與外業測量匹配的編碼文件，內業處理軟件將導入的數據進行“編譯”，按照對應的編碼編譯為獨立地物、線狀地物和圖層。

五、結束語

自動連線編碼法測圖相對于草圖法和編碼法有以下優勢：首先，不需要測圖小組現場繪制草圖，縮短了外業測量的時間；其次，由于線狀地物的連線編碼作用，導入的圖中已經存在了地物框架，節約了內業繪圖的時間；最后，圖中的大部分地物已經被賦給了屬性，內業繪圖時無須再進行地物編碼選定。但是，對于初學者的學生來講，編碼規則的確定是個難點，需要多加練習實踐?？傊?，自動連線編碼法測圖在實際測量中同樣具有良好的運用前景，在根據實際情況適當改變操作規則后可廣泛應用于R TK 編碼法測圖、全站儀編碼法測圖。

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