試論數字化地形圖測繪技術應用

和長磊 葉永力

摘要：本文探討了數字化地形測量技術的程序及測量中的注意事項，數字化地形測量技術的發展及規范還需要新技術新產品的研發應用。

關鍵詞：數字化；地形圖；測繪技術

一、數字化測繪技術的特點

（一）測圖的基本原則

根據地圖圖形組成的基本情況，我們可以劃分為三個組成要素，包括點、線和面。而這三點也是地圖最基本的圖形要素，測量工作的首要任務就是測量點位的坐標。在測量點位的坐標的情況，緊密排序連接的點可以組成一條線，而線的排列可以鋪成面，此時，我們就可以依靠特殊技術在面上做記號。針對一些獨立的物，符號和定位點是最好的表現方式，線狀地物也是由各種線或符號表示，等高線由高程值來描述。

（二）傳統測圖方法存在的弊端

在以往傳統的測量中，測量的主要設備有水準儀、經緯儀和平板儀等，可以測量出點的高程、平面坐標，以及測量出豎直角、水平角和距離，通過測量，總結數據，再由繪圖人員人工計算出最后結果，得出最后的點位坐標，再將坐標表示到地圖上，但是這種方法不但花費時間多，人工計算還會時常出現誤差，工作人員的工作量無疑也加大了，而整個操作過程也顯得十分復雜。

（三）數字化測繪技術的特點

目前，我們所使用的數字化測圖技術是一項利用計算機繪圖和分析的新型測量方式，它與傳統的測量方式不同，數字化測量技術在未來有很好的發展前景，也是地形圖測量未來發展的重要手段。數字化測繪技術可以保持測量的精確度和穩定性，保證了坐標值的精確，還能進一步的實現儀器和技術的更新發展，是科技進步的要求。數字化測繪技術的應用不但證明了科學技術的發展，也是現代社會實現科學管理的要求。

二、數字化地形測量技術的程序

由于數字化測繪相對于傳統平板測圖具有精度高、作業效率高、勞動強度小等顯著經濟技術優勢，加之近年來數字化測繪設備價格的持續下降，規劃、設計等用圖，單位普遍采用計算機設計而要求提供數字化測繪成果等因素，測量單位普遍采用野外數字化測繪完成大比例尺地形測量工作。

（一）測量步驟

數字化地形測量的步驟可概括為兩個環節：一是控制測量與計算機輔助平差計算；二是碎部數據采集與軟件編圖成圖。兩個環節間以數據傳輸為紐帶，即可平行施工又可順序施工。與傳統地形測量相比，壓縮了大量的中間生產環節。

（二）方案設定

數字化地形測量項目的方案的選擇根據儀器設備條件確定，儀器設備條件不同，設定的方案變化各異。一般可選用靜態gps網作基本控制，導線（網）、動態gps作加密控制，支導線（點）補充測站點，全站儀、動態gps碎部數據采集，進而計算機軟件輔助成圖的作業方案。

（三）方法選擇

在生產工序上，數字化地形測量不一定要遵守“先控制、后測圖”的原則，控制測量、碎部測圖可以同時進行，甚至可以是先測圖后控制，只是后者需將碎部成圖以控制點為基準借助成圖軟件進行測站（圖形）糾正。

碎部測圖在數字化地形測量中只是數據采集的過程，成圖大量的工作量從外業轉移到了內業，目前，碎部成圖作業方法較多，因人而異。較為成熟的方法是簡碼法，特點是成圖數學精度好、地物地貌要素詳盡、作業效率較高。

三、數字化地形測繪過程中的常見問題

（一）等高線處理不當

由于數字化的地形測繪軟件應用中的等高線一般都是依據野外所能采集的地貌點高程，采用等值內插法，按基本等高距插繪等值點連成曲線，再按不同的圓滑方法進行圓滑而生成的。在地形測量過程中，并不是野外采集的所有的地貌都能夠采用高線內插的。也就是說靠全自動建立的數字地面模型（dtm）有可能失真，因而需要進行必要的人工干預，刪除自動組網中那些不能內插等高線的三角邊，而要做好這一點，就要靠繪圖人員的技術和經驗。

（二）野外數據采集不準確、不全面

1）地形變化處地形點不全面，坎（溝）上有點，下面無點或少點，這造成繪制的等高線可能失真，從而難以準確反映實際地形。2）有些線狀地物如小溝（特別是暗溝）、電力線、電訊線（或電纜）、各種管線在圖內應有始有終，而拾取地形點時往往易忽略，這主要與繪圖人員的技術與責任有關。

相對于常規測圖而言，在圖紙審核中，數字化成圖的過程發現的缺陷要多一些。除了上述問題外，主要是繪圖人員的自檢工作需加強。如注記或植被符號壓線和覆蓋地物的現象以及坎（溝）上的高程注于坎下或下面的高程注在上面的現象。

四、采取措施解決常見問題，提高地形繪圖的質量

（一）提高地形測量從業人員的技術素質

新一代年青的測繪技術人員尤其是20世紀90年代后的大中專生，盡管具有較高的計算機操作本領，甚至有一定的編程技術，但是缺乏現場測繪地形圖的經驗，更缺乏勾繪等高線的基本功。而現代數字化測繪軟件雖然自動化程度很高，仍不可避免地需要進行必要的人工干預，所以對這些從事地形測量人員進行必要的技能培訓和基本功訓練十分必要。具體實施辦法，建議選擇適當場地參加野外實習，按原來的常規辦法測繪地形圖或在室內找一些范例進行實習與講授相結合的辦法來提高他們的技能。

（二）數字化地形測量的注意事項

采用以上方法，對觀測及司尺人員的要求是比較高的。第一，配合要默契，這一點測完了，下一點應測什么應心靈相通；對觀測人員的輸入數字及字母的熟練程度要求較高，一般應在10秒內完成。第二，司尺人員擔負著室內繪圖的工作，是測圖過程中的主要人員，所以對于地物（貌）的綜合取舍等要心中有數，并且應在跑尺前確定好跑尺的線路，盡量避免走冤枉路。采用這樣的測量方法要省事、快捷。

五、數字化地形圖測繪技術的應用

在數字化地形圖測繪過程中使用了一系列的數字化儀器，如全站儀、gps-rtk定位技術、靜態gps全球定位系統、計算機圖形編輯技術等等。通過這些數字化設備及技術獲取地形實體的空間描述，繪制出符合空間位置及形狀的坐標，并標記出地形圖實體的地理屬性。然后，經過計算機軟件的處理及轉換后生成數字化地形圖的數據集合，并存儲于計算機或其他存儲介質中以便隨時提供給用戶。

另外，信息化、數字化技術的進一步發展，在數字化測圖技術的過程中，如數據采集的過程，通過數字化成圖對地形網實體的位置及形狀進行精確描述、繪制出所需的點的坐標及其連接方式，而在外業采集過程中運用全站儀、gps-rtk技術等采集大量精確的數據信息。

六、結語

綜上所述，通過長期運用數字化地形圖測繪技術進行地形測量，掌握不同的地形測量軟件及基礎應用軟件，積累數字化地形圖測繪的工作經驗，更有利于地形測量工作走向市場化，在實際的測繪工作不斷地提高測繪的水平。

參考文獻：

[1]劉吉平.數字化地形圖測繪技術應用探討[J].科技致富向導，2010（19）.