浅谈全数字地形测图技术的应用

　　【摘要】本文以全数字地形测图技术为研究对象，全面介绍了其的数字化测图原理、测图基本程序、优势、特点以及具体的技术路线、作业模式等。
　　【关键词】数字化地形测图技术，原理，流程，模式
　　1.前言
　　全数字地形测图是基于现代计算机前提下进行的一种高新制图、测图技术。随着GIS与GPS等的高新技术的发展，在测量行业，全数字地形测图也得到快速的发展及应用，满足了我国各大城市的规划建设需要。据相关统计显示，经我国大多数城市应用全数字化地形测图技术的结果表明，该技术测速快捷、精确度极高、操作简便，为城市的经济建设以及城市发展均提供了可靠性高的数据信息，实用性强。
　　2．全数字地形测图的原理
　　地貌测量、地物测量以及控制测量是地形测量的两大主要内容。传统上，人们采用的地形测量手段是平板仪测图、塔尺测图以及经纬仪测图，这些统称为白纸测图，它们主要是运用极坐标法与解析法，测量出的成果是模拟型的图解图，成图速度过慢、操作不方便且精确度差，如今已被逐渐淘汰。在这种情况下，全数字地形测图应运而生，其作为现代化的测绘技术，采用的是先进测量设备，例如电子全站仪以及GPS接收机，借助自动化成图软件，以多种灵活多变的定位方法，以数字信息来展开地图信息具体的测图工作，其的最终成果是模拟型的数字图。总之，全数字地形测图是在传统白纸测图的原理上，采用高新的数据库技术、图形处理技术以及数字处理方法，进行实地信息的获取、转换、识别、转换以及识别、处理、分析、修改、储存、显示，最后计算机绘图的全过程。综合来说就是数据采集、数据处理与成图输出。
　　2.1数据采集
　　全数字地形测图技术的应用，在数据采集方面，主要是通过以下几种方法完成。（1）GPS-RTK法。通过利用GPS-RTK接收机，对野外的碎部点进行信息数据的采集。（2）扫描矢量化法。在已有图的基础上，利用扫面仪或者数字化仪进行采集信息数据。（3）。利用遥感手段在航空中对采集地点进行拍摄和测量，获取信息数据。（4）大地测量仪器法。利用经纬仪、全站仪以及GPS测距仪等测量仪器，对碎部点进行信息数据的采集。
　　2.2数据处理
　　全数字测图技术的应用全过程均是在进行数据的处理。其是对在采集阶段所得到得数据进行数字化处理，是为下一步成图输出做关键的处理。具体处理步骤为：（1）预处理数据。主要包括匹配各类数据资料、变换坐标以及统一图形的比例尺等。（2）转换数据。要转换的数据较多，如将无码的数据文件转换为具有编码的绘图数据文件。（3）计算数据。将数据输进计算机内，绘制等高线，以建立数字化的地面模型。（4）保存数据。（5）使用数据。当对全部数据进行处理后，产生数字地面模型文件和数字地图。
　　2.3成图输出
　　数据处理后，即可输出数字地图，其还能以图形文件形式永久性保存于磁带或者光盘中。
　　3.全数字地形测图技术的特点与优势
　　3.1全数字地形测图的特点
　　和传统的白纸测图比较，全数字地形测图除了在方法上有大改进外，技术上也得到本质的发展。其具有如下几个特点：（1）内外业界限的突破。从数据的采集到处理到最终的成图，所实行的均是一体化的作业，不仅大大减少的室外的作业量，还有效缩短成图的周期，工作效率大大提高。（2）打破逐级控制与分级布网原则。由于全数字地形测图技术，无需进行分级布网，可进行一次性的布网、平差，大大减少了控制点的布置，且能同时进行图根控制加密和碎部点的测量。（3）以特定格式记录碎部点。该格式是和数据库统一建立起来的，数字测图软件能随时随地识别该格式。在测量碎部点时，可自由设站，建立测站位置，可采用极坐标方法、方向交会法、导线法、距离交会法等方法来确定碎部点。结合测区的实际情况，可自行选择是采用无码作业与编码作业。（4）在进行碎部测量时，突破图幅边界的限制，自行安排内外业的分福作业和接边处理工作。
　　3.2全数字地形测图的优势
　　与白纸测图比较，全数字地形测图具有明显优势：（1）自动化的程度高。你呢个够自动记录、处理和成图，工作效率高，成图美观。（2）整体性强，无需进行接边处理。（3）测量精确度高。内外业的测量精度能精确量出。（4）实用性强。可依据地形的不同变化自动做出更新调整。
　　4.全数字地形测图的技术路线设计
　　4.1考虑GPS的点位要求，进行布网
　　首先要综合考虑GPS相关的点位要求，认识到首级控制网的重要性和独立性，再对今后的应用做进一步的规划。为确保测量结果的精确度，首级基础的平面控制网应合理采用GPS静态定位的方法来进行布网，可设测50个待定点，平均边长可设为2km。每个点可均匀分布于110KM2的控制范围之内。此外，动态GPS点的布设也应在测图的范围之内，可预设400个点。GPS高程的拟合则是通过利用水准路线来均匀地联测而得的，使得GPS静态点和GPS动态点均得以联测起来，进而展开整网高程的拟合。
　　4.2结合测区特点，选择内外业工作
　　以整个测区即实地的各方面特点为依据，在结合利用SCS软件特有的功能，对测区进行测图实践，可选择外业数据的采集和编制野外草图。对于还未测量到的地物点，可通过对细部进行进一步丈量，直接在室内即可进行成图编辑，大大提高工作的效率。笔者再此强调的是，其实在进行外业工作时，无需做到点点俱到，只需根据采点的实际框架，按照草图即可编辑完成，这是一个行之有效的方法。
　　4.3朝GIS不断靠拢
　　在对数据进行组织和管理的基础上，不断朝着GIS方向靠拢，有利于为今后构建更加新型的UGIS，即城市地理信息系统奠定好坚持基础。我们可以地类组织地的相关地物数据为依据，将SCS软件具备的10个大层，合成一个多边形，按照我国1996年出版的地形图图式的要求绘出多边形的全部线型以及符号。给等高线赋予高程值，这样地物数据均会具备这些基本属性信息。
　　5.全数字地形测图的作业模式
　　作业模式具体是指数字化测图全过程中内外业的作业方法以及接口方式、流程的总称。作业模式多是以数据采集的方法为依据进行划分的，基本有如下种：
　　5.1外业的电子平板模式。
　　电子平板模式是指将全部的工作都在外业现场进行的一种数字化成图法。具体做法为：在笔记本电脑上，模拟出测图平板，并把模拟测图平板连接到全站仪上，共同进行数据的采集、处理以及图形的编辑，所有外业工作均同步完成。该模型的最大特点在于：测量精确度和可靠性都极高，可达到所见即所测的目标。
　　5.2数字侧记模式
　　数字测记模式实际上是一种在野外采集数据，在室内成图的作业手段。可选择采用编辑码或者草图，来完成描述及记录相关的连接关系以及地形地物的实体地理属性。再作进一步细分又可分为无码作业与有码作业。此种模式最大的特点是：精确度很高，内外业的分工合理且明确，工作效率快，成图质量高。
　　5.3内业的数字化模式
　　内业的数字化模式主要是负责内业的工作，其是利用扫描仪或者数字化仪进行室内数据采集，最后通过编辑成图。这种作业方法的最大特点在于：效率高但是精确度较低，操作简单方便。仅适合在已有精度合适的地形图基础上采用。
　　5.结束语
　　科学技术的不断进步和发展，使得人们的生活方式与手段日益发生改变，向广大的测量工作者提出更高的挑战及要求。现阶段，如何应用全数字化测绘技术的高水平和高效率、低投资的优势高效完成测量方面的工作，是测量工作者当前必须认真思考的问题，上文研究的全数字地形测图技术仅是冰山一角，随着塔尺和经纬仪的逐渐淘汰，许多新仪器和新技术不断得到广泛的应用，测量行业也有了更快的发展。相信在未来，全数字化地形测图的科技含量更加高，为我国的测量工作带来更大的贡献。
　　【参考文献】
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