陈群英
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摘要：文章分析数字化测绘技术的特点，并探讨其在工程测量中具体应用。
关键词：数字化测绘；工程测量；应用
1 引言
随着测绘仪器、计算机硬件以及数字化测图软件的广泛应用和发展，测绘数字化技术被普遍的运用于工程测量中去，渐渐代替人工模拟测图技术，作为地形测图的主要方法。数字化测绘技术以其成图自动化、图形精度高、图形属性信息丰富、方便管理等优点成为现代测绘发展的前端技术。
2 数字化测绘技术的特点及应用
2.1 测图的基本原则
一切地图图形都可以分解为点、线、面三种图形要素, 其中点是最基本的图形要素。一句话, 测量的基本工作是测定点位坐标。在准确测定点位的基础之上, 一组有序的点可连成线, 而线可以圃戚面, 最后再借助一些特殊符号、注记来表示。如独立地物可以由定位点及其符号表示, 线状地物由各种线划、符号或注记表示, 等高线由高程值表达其意义。
2.2 传统测图方法存在的弊端
工作模式传统测图模式是用仪器( 经纬仪、水准仪和平板仪)测得点的平面坐标、高程, 或者测量水平角、竖直角及距离来确定点位, 然后绘图员通过手工计算( 或口算) 得出三维坐标, 按坐标( 或角度与距离) 将点展绘到图纸上。跑尺再根据实际地形向绘图员报告测的是什么点(如房角点), 这个(房角)点应该与哪个(房角)点连接等等, 绘图员则当场依据展绘的点位关系用图式符号将地物( 房屋) 描绘出来。这样不仅大大增加了野外作业时间, 也增加内业编辑工作量, 而且操作过程中出错率的多少也在所难免。
测图精度图解测图方法, 其地物点的平面位置误差主要受展绘误差和测定误差: 测定地物点的视距误差和方向误差: 地形图上地物点的刺点误差等影响， 实际的图上误差可达±0.47 mm。经纬仪视距法测定地形点高程时, 即使在较平坦地区(0°-6°) 视距为150米, 地形点高程测定误差也达±0.06 米而且随着倾斜角的增大高程测定误差会急剧增加。虽然普及了红外测距仪和电子速测仪, 测距和测角的精度也得到大大提高, 但是沿用白纸测图的方法绘制的地形图却体现不出仪器精度的提高。也就是说无论怎样提高测距和测角的精度, 图解地形图的精度变化不大, 浪费了应有的精度, 这就是白纸测图致命的弱点。
2.3 数字化测绘技术的特点
数字化测图技术实质是一种全解析、机助成图的方法。与传统测图技术相比, 具有显而易见的优势和广阔的发展前景, 是地形测绘发展的技术前沿。数字地形图最好地(无损地)体现了外业测量的高精度, 也就是最好地体现了仪器发展更新、精度提高的高科技进步的价值。它不仅适应当今科技发展的需要, 也适应了现代社会科学管理的需要, 如工程测量、地籍测量、管网测量、房产测量等等, 既保证了高精度, 又提供了数宇化信息, 可以满足建立各专业管理信息系统的需要。
2.3.1 自动化程度高
数字测图是经过计算机软件自动处理(自动计算、自动识别、自动连接、自动调用图式符号等), 自动绘出精确、规范、美观的数字地形图。另外, 数字测图出错(读错、记错、展错)的概率小, 能自动提取坐标、距离、方位和面积等。
2.3.2 测图精度高
采用数字测图技术在距离300m 以内时测定地物点误差约为±2mm, 测定地形点高差约为±18mm。
测量数据作为电子数据格式可以自动传输、记录、存储、处理和成图, 在全过程中原始数据的精度毫无损失, 不存在传统测图中的视距误差、方向误差、展点误差, 很好地反映了外业测量的高精度, 获得高精度(与仪器测量同精度) 的测量成果。
2.3.3 图形属性信息丰富
进行数字测图时不仅要测定地形点的位置(坐标), 还要知道所测的点的属性是什么, 当场记下该测点的编码和连接信息, 显示成图时, 利用测图系统中的图式符号库, 只要知道编码, 就可以从库中调出与该编码对应的图式符号成图。因此, 数字测图时所采集的图形信息, 它包括点的定位信息、连接信息和属性信息, 易于检索。
2.3.4 图形编辑方便
数字化测图的成果是分层存放, 不受图面负载量的限制, 从而便于成果的加工利用, 采用地面数字测图能克服大比例尺白纸测图连续更新实地房屋的改建扩建、变更地籍或房产时, 只须输入有关的信息, 经过数据处理就能方便地做到更新和修改, 可以始终保持图面整体的可靠性和现势性。
2.3.5 GIS 建库的重要信息源
随着地理信息系统(GIS)的发展, 数字测图日益成为GIS 重要的数据来源, 许多数字测图的后期工程都要求建立GIS 数据库。虽然目前业界对数字测图系统所提供的电子数据与GIS 数据之间的无缝接轨尚没有完美的解决方案, 仍需我们对数字化测绘理念作更深入的研究与开发。但是有一点是不容置疑的, 就是在城市规划、国土地籍测量的大比例尺空间数据获取方面, 数字化测绘技术进行野外实地测量的地位依旧是不可动摇的, 仍旧是建立专业数据库和基础地理信息系统GIS 的重要数据源。
2.4 数字化测绘技术在工程测量中的应用
随着城市建设步伐的加快, 各种大型建筑物和构筑物的建设工程、特种精密建设工程等不断增多, 工程测量对测绘技术提出了更高的新要求、新标准。现阶段工程测量的数字测图, 主要是面向城市大比例尺地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图、交通网络图等各类图件, 在野外测图是不可避免的。由于外界工作环境的原因, 每个测绘工作者都希望在外业能够“简装上阵”且高效率地完成任务, 这就是数字化测绘需要解决的问题。载波相位差分技术(RTK 技术)、电子平板的出现给数字化测绘技术提供了发展机遇。RTK 作业模式RTK 技术在工程测量中的应用及普及, 是测绘科技发展的重大突破。在RTK 模式下, 流动站接受GPS 卫星数据及基准站数据, 组成相位差分观测值, 进行实时处理, 能够实时提供高精度的定位点三维坐标结果。由于RTK 定位精度高, 方便灵活, 测程不受限制, 不受通视条件影响等优点, 在数字化测绘中应用RTK 作业模式进行数据采集, 大大加快了外业工作速度, 又能提供可靠的测绘成果, 成为数字测图新的里程碑。
全站仪+电子平板 它利用计算机与测站仪器通讯, 动态地获取测量数据, 在屏幕上即测即显, 外业实时成图, 实时编辑, 纠正错误。该模式能够在野外比较直观地生成图形, 大大减轻了内业工作量, 同时绘图的质量也有了较大的提高。它也有不足之处, 测站缺乏对镜站的了解, 需要跑尺员时时汇报给绘图员所测点的属性信息。如果是掌上电脑连接全站仪, 由于掌上电脑屏幕小、速度慢等原因,也相应制约了野外作业速度, 近年出现了掌上电脑和全站仪无线通信模式, 该工作模式可把测站数据通过无线通讯的方式传送到镜站, 使得镜站指挥测站成为可能, 然后由镜站工作人员根据实地情况, 实现地形地物的即测即绘。
3. 数字化测绘技术展望
现代测绘技术及测绘仪器向数字化、电子化、自动化方向发展,打破了传统的手工测绘理念, 形成目前较好的一套数字化测绘解决方案。但是, 目前的测绘技术依旧存在着若干问题, 如: 怎样改进外业数据采集模式的问题、成图系统的统一标准问题, 内业编辑图形工作效率问题; 图形数据结构与地理信息系统GIS 接口问题等等, 这都需要我们广大测绘工作者的不懈努力, 不断提出新的任务、新课题和新要求, 有力地推动和促进工程测量事业的进步与发展。
参考文献：
1.王琰;向峰;;数字化测绘在地质勘查中的应用[J];硅谷;2017年08期
2.谢祥安;;工程测绘系统研究应用[J];门窗;2017年08期