數字化成圖幾種作業模式的分析比較

葉曙東 六安市規劃設計研究院有限公司

隨著電子信息技術的飛速發展，已經人們對數字成圖技術研究不斷身深入，人們在該項技術上已經取得了一定程度突破，而且在生產中也得到了廣泛應用，并且取得了不錯的應用效果。測繪技術的不斷成熟，勢必會使測繪成果以數字形式成現，加強對該項內容的研究意義重大。

一、數字化成圖功能的作用

1.數字化成圖可以滿足時代的發展需求。信息時代以信息資源全面利用和科學管理作為核心特征，而GIS（地理信息系統）就很好體現了這一特點，測量工作實際上就是收集、處理各項數據信息，測量成果是現代社會中的一項重要基礎信息資源，采用數字化測量成果能夠使其作用得到全面提高，能夠順利連接其他信息系統，進而實現對各項信息內容的合理應用與共享[1]。

2.方便成城市建設信息化管理。隨著城市化進程的加快，以及各項技術的快速發展，城市規劃、管理、檔案建設等都成為城市外來一段時間發展的主要趨勢，數字化測量成果能夠為城市發展與建設提供數據支持。

3.為后續測繪地圖修測作業開展提供支持。城市的快速發展會使城市地貌不斷改變，因此，要修復老地形[2]。采用數字化地圖，對數字地圖進行修測只需要對地圖進行變化即可，進行業內處理，相應的工作人員只需要拼接編輯新測地圖與老地圖，這種處理方式，可以縮短修測時間，提高效率。此外，數字化地圖方便修改、數據輸入與輸出等[3]。

二、幾種常用數字化成圖作業模式

常用的數字化成圖作業模式有三種，如圖1所示。

（一）原圖數字化

地圖數字化成圖可以實現對現有地形圖的充分利用，需要投入的軟件資源和硬件資源都較少，僅需要匹配數字化、計算機、繪圖儀、數字化軟件就能夠開展相應工作，而且在具體作業期間，能夠快速獲取到數字成果。具體作業開展的工作方如下：手扶跟蹤數字化和掃描矢量后數字化，通過對該方法進行應用，可以得到數字地圖精度會受到原圖具體精度情況影響，同時，在數字化期間會形成無誤差，誤差的出現，將會導致其精度不如原圖[4]。因此，這一措施只能作為一種緊急處理措施方案，并非是一種長久之計。在實際作業開展期間，可以利用補測等方式對數字地圖進行修補，通過實測獲取到一部分精準坐標，然后利用這些點取代原坐標，從而使原圖精度可以得到進一步提高，滿足應用需求。

（二）航測數字成圖

如果一個測區范圍面積較大，而且，對于地形圖的需求較為急迫時，在進行測量作業時可以通過航空攝像測量技術進行應用，利用外業對影像進行判讀，然后通過航測業內力圖測圖，最終得到能夠滿足應用需求的數字地形圖。此外，針對一些地形較為復雜區域，原圖數字化原圖年代較為久遠，同時，受外界因素影響，難以在實地開展數字化測量，針對這一現象，在成圖上也可以采用航空攝影測量法。

圖1 常用的數字化成圖作業模式

（三）地面數字化測圖

從長遠角度入手對問題進行分析，要想使地圖的具體應用效率能夠得到進圖提高，獲取到精度相對較高的地圖資料，特別是針對數字化地籍資料，要求測量區域內的重要地物與臨近控制點精度要求高，可以采取數字化測圖方法，這也是現階段，我國各個測繪單位在實際工作期間，采用最多，而且效果較好的一種數字測圖方法。

傳統平板測圖方法在具體應用過程中，其地地物點平面物質處的誤差主要受測繪作業開展期間的測定和展繪誤差；測定地點的方向和視距誤差；地圖上的刺點誤差等多項因素影像，各項影像因素，都會導致最終的測圖精準性受到影像，無法精準反映實際情況。實際圖點位誤差大小能夠達到±0.47mm，數字化測圖則有所不同，當距離在300m以內時對測定地物點，誤差大小約在±14mm，測定地點處高程誤差在±16mm[5]。具工作開展期間，采用全站儀測量獲取數據可以通過電子信息方式進行傳輸、記錄、存儲，處理，最終實現成圖。在整個過程中，原始測量精度不會受到任何損失，而且在該項作業開展期間，記錯、讀錯等問題的概率很小，同時，可以通過自動方式完成對距離、坐標、面積、訪問等各項數據的提取，繪制地圖的規范、精度、美觀都可以達到要求標準，最終獲取到高精度測量成果，滿足程度需求。地面數字化測圖在具體應用期間的一項缺陷就是會消耗大量物力、人力、財力，整體作業時長，作業成本相對較高。

三、對比分析數字化成圖作業模式

（一）地形圖固有誤差

1.圖紙變形產生誤差

圖紙大小隨著外界環境變化而發生改變，主要的影像因素有的溫度和濕度兩項影像因素，濕度和溫度改變容易引起圖紙發生變形，而引起誤差。

2.地圖自身具有誤差

地圖自身所帶誤差主要包括展繪控制點、投影等多各個方面的誤差。

（二）數字化誤差

（1）受數字化要素對象影響會出現誤差，地形圖地理要素自身的密度、寬度，以及復雜程度等各項內容的具體結果對最終質量造成明顯影響，例如，地圖上線條，粗線條與細線條相比，更加容易引起誤差，與平直線相比，復雜曲線更容易引起誤差。

（2）數字化操作人員在實際操作期間，受自身能力，外界因素影響，也會引起誤差，誤差會存在較大差異，主要體現在采集點點位的具體選擇，數字化采集速度等多項內容。

（3）采用的數字化儀器性能存在一定差異，這也會引起一定誤差，采用的數字化儀器精度和分辨率都會對最終獲取到的數據的具體質量造成直接影響，一般來說，采用的數字化儀器分辨率不得小于0.025mm，精度需要達到0.2mm。

（三）掃描數字化引起誤差

利用高精度掃描儀對地形圖進行全面掃描，進而形成格柵數據文件，完成上述操作后，采用矢量化軟件可以處理格柵數據文件，然后轉化為矢量圖形數據。對于掃描數字化數據來說，對其質量造成影響的因素有采用的掃描儀精度、分辨率、圖形質量、人為因素等。

（四）三種模式特點對比

（1）原圖數字化業內勞動力高，外業低，容易被接受，但是其整體精度相對較低，作業人員勞動量大。

（2）航測數據成圖外業強度較低，內業高，整體效率高，作業速度高，但是其成本相對較高，對于作業人員的專業能力要求高，不適合應用在小項目上。

（3）地面數字測圖業內與業外方法兩者不同，應用起來可靠性高，可實現觀測，但是其整體工作量大。

四、結語

綜上所述，主要針對常用的數字成圖方式進行詳細分析，對比了三種不同成圖方式，通過對比可以發現，三種方式都具有各自的特點，在實際項目開展期間，要依據的具體情況，制定合理的工作方案，采用指定方案，完成相應工作。