大比例尺地形圖數字化測繪技術在礦區的應用

張維維 龍一 宦承兵

【摘 要】我國很多行業運用先進的科研技術使其自身發展非常迅速，開采作為礦區中的一項重要工作內容，在開采前由測繪機構來完成測繪工作。數字化測圖方法相對于傳統經緯儀、小平板測圖方法具有巨大優勢，可以完全取代它。

【關鍵詞】大比例尺地形圖數字化測繪技術；礦區；數字化測圖

大比例尺地形圖數字化測繪技術在近年來取得了良好的應用效果，在礦區中使用展現出了急用先測、即用即測、成圖精度高、測圖周期短等優勢，受到了許多單位的青睞。

一、目前我國大比例尺數字化地形圖測繪的發展現狀

根據我國現在的發展狀況分析，基礎的地理信息數據庫已經在大部分的城市和礦區逐漸建立起來，基本比例尺地形圖與圖形的符號庫，等級控制點是構成數據庫的主要內容，對數據庫更新工作主要是通過全站儀數據采集數據化測圖來實施的。動態跟蹤修測在某些經濟發達的地方數據更新已經達到了這個程度，但是它的時限是不同的，有的半年，有的一年，還有的兩年地形圖的測繪有兩種測繪方法，第一，在電子手薄的幫助下通過全站儀把草圖測繪出來，用數據來采集，用數字化成圖系統把采集到的數據轉換成圖形，并根據手畫的草圖完成最后的步驟，制成數字地形圖保存入庫。第二種方法的質量比第一種高，成本較低，方法是在筆記本的幫助下通過全站儀對現場采集數據，利用數字化成圖系統把采集到的數據轉換成圖，還要按照草圖完成最后的處理修改。

二、大比例尺地形圖數字化測繪技術在礦區的應用

（一）數字化測圖軟件設備配置

在測量時使用的測量設備為2臺NTS-322全站儀設備，儀器的測角精度為2″，測量里程為2.6公里，測量距離為±（3mm+2ppm.D）。在野外進行測繪時，主要是采用成圖一體化及數據采集軟件測圖精靈，該測圖工具集掌上平板、電子手薄及筆記本電腦的優勢，實現了對圖形、坐標及屬性數據的同步采集及存儲。地形編輯工作的實施及開展主要是應用AutoCAD平臺中的CASS5.1成圖軟件，在此軟件上來完成地形圖編輯工作。另外，在測量中使用到的工具還包括HP500繪圖儀，繪圖儀的分辨率為600dpi*1200dpi，測量幅面為A0，內存率為16M。

（二）數字化測圖作業過程

數字化地形測圖主要作業過程分為四個步驟：控制測量、數據采集、數據處理及地形圖的數據輸出（打印圖紙、提供軟盤等）。現就我們的作業方式詳述如下：在數字測圖工作中，控制測量的工作與傳統的控制測量相比非常簡便。首先在測區范圍內布設GPS加密控制網，一般以三個互相通視的GPS點為一組，每組GPS點之間的距離以不超過2公里為宜。每組GPS點之間以全站儀附合導線相連，由于這樣的導線點精度高、密度大，它們兼有高級控制點和圖根點的作用。最后再根據碎部測量的實際需要在已有控制點的基礎上施測閉合導線和支導線（由于缺乏檢合，最好不要多于2站）作為圖根點使用。高程控制測量根據實際需要先進行精度估算，然后再結合平面控制網的布設，靈活組合應用三、四等水準測量、GPS高程擬合、全站儀三角高程等方法施測。數字化測圖的碎部測量用全站儀進行，將全站儀與測圖精靈用數據傳輸電纜連接在一起，點擊測圖精靈可以控制全站儀測量鏡站坐標并記錄下來。我們一般采用“草圖法”模式，現場繪制草圖，室內用測點點號定位方法繪制成圖。“草圖法”工作方式要求外業工作時，除了測量員和跑尺員外，還要安排一名繪草圖的人員。在跑尺員跑尺時，繪圖員要和測量員及時聯系，標注出所測的是什么地物（屬性信息）及記下所測點的點號（位置信息）。“草圖法”工作方式在測量每一個碎部點時不用在電子手簿或全站儀里輸入地物編碼，故又稱為“無碼方式”。進行碎部測量時，對于比較開闊的地方，在一個制高點上可以測完大半幅圖，就不要因為距離“太遠”（其實也不過五、六百米）而忙于搬站。對于比較復雜的地方，也不要因為“麻煩”（其實也浪費不了幾分鐘）而不愿搬站，要充分利用電子手簿的優勢和全站儀的精度，因為測一個支導線點是很容易的。數字化測圖一般以路、河、山脊等為界線，以自然地塊進行分塊測繪。當所測地物比較復雜時，例如村莊內部，為了減少鏡站數，提高效率，可用皮尺丈量方法測量，室內用交互編輯方法成圖。如果測點的高程不參加高程模型的計算，使用測圖精靈采集時，則要在同步采集面板下把“不參加建模”選項選上，這樣，待測點的高程就自動為零了。在進行地貌采點時，在地性線上要有足夠密度的點，特征點也要盡量測到。例如在溝底測了一排點，也應該在溝邊再測一排點，這樣生成的等高線才真實；而在測量陡坎時，最好坎上坎下同時測點，這樣生成的等高線才沒有問題。在其它地形變化不大的地方，可以適當放寬采點密度。外業數據采集完成后，下一步是將坐標數據和圖形數據傳輸到微機中，用CASS5.1進行繪圖。在CASS5.1軟件環境下，可實時地將地物定位點和鄰近地物（形）點顯示在當前圖形編輯窗口中，操作十分方便。根據野外作業時繪制的草圖，移動鼠標至屏幕右側菜單區選擇相應的地形圖圖式符號，然后在屏幕中將所有的地物繪制出來，如圖一。

（三）文件管理

數字化測圖內部需要處理的文件數量較多，在進入到CASS5.1系統內部后，需要輸入各種各樣的文件名，應培養良好的命名習慣，減少在工作中存在的麻煩，文件的命名約定為測圖精靈原始文件。若作業在野外時，需要將原始文件保存在測圖精靈中，當回到駐地后，需要將文件上傳至微機上，微機上的文件擴展名為SPD。該類文件屬于二進制格式，在寫字板上無法將文件打開。坐標數據文件主要是指通過手薄將文件傳輸到計算機上的原始坐標數據文件，文件的格式為*.DAT格式。控制點坐標文件主要是指通過手薄將文件傳輸到計算機上的原始坐標數據文件，文件的格式為*.DAT格式。可見坐標數據文件和控制點坐標文件的數據傳輸形式及數據格式具有一致性。

（四）數學的精度檢查

按照GIS系統的指令，地形圖在輸入GIS系統時，要接受它的入庫測試，測試的內容包括地形圖的屬性精度，邏輯的一致性與完整性。點、線、面的屬性值，屬性代碼的獨一無二，正確性，數據分層以及下面的注記構成了屬性精度檢查。格式、屬性、分層的相同性，多邊形閉合、拓撲關系正確性的檢查構成了邏輯一致性檢查。數據分層、屬性要素、數據層內部文件、要素的完整性構成了完整性檢查。

三、結語

總之，數字化地形測圖技術已經相當成熟，測圖精度有很大提高，它完全可以繪制礦區大比例尺地形圖、礦區工業廣場平面圖或對已有地形圖進行補測。

【參考文獻】

[1]張鑫.inSAR設備在礦區地形測繪中應用[J].世界有色金屬，2018（18）：19+21.