對數字技術(shù)在工程測量中的應用研究

　　摘要：隨著(zhù)信息化的高速發(fā)展，我國的測繪技術(shù)也已經(jīng)從傳統的人工測繪發(fā)展為數字化測繪，測繪技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，本文探討了數字測繪技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)以及應用。

　　關(guān)鍵字：數字技術(shù)測繪技術(shù)應用

　　數字化測繪技術(shù)是伴隨著(zhù)計算機、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展及測量?jì)x器的智能化而興起的一門(mén)新興的測繪技術(shù)。數字中國、數字城市等概念的提出以及相關(guān)數字化工程的啟動(dòng)，特別是全球定位系統（GPS）、地理信息系統（GIS）、攝影測量與遙感（RS）以及數字化測繪和地面測量先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，使工程測量的手段和方法產(chǎn)生了深刻的變化。工程測量的服務(wù)領(lǐng)域也相應進(jìn)一步延伸，而且正朝著(zhù)測量數據采集和處理的自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化和數字化方向發(fā)展。

　　一、數字化測繪技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

　　1。它可以通過(guò)計算機的模擬，在屏幕上直觀(guān)生動(dòng)地（分層）反映出地形、地貌特征以及地籍要素，而且一目了然，基本上改變和彌補了傳統產(chǎn)品線(xiàn)條、符號和數字、文字等綜合包羅，非具一定專(zhuān)業(yè)知識才能讀懂的缺陷。

　　2。數字化測繪產(chǎn)品在使用、維護和更新上具有方便快捷的特性，能夠隨時(shí)保持產(chǎn)品信息的現勢性，可以隨時(shí)補充修改，隨時(shí)出新圖提供使用。

　　3。根據不同用戶(hù)的需要，可以對產(chǎn)品的各種要素進(jìn)行數據再加工，得到不同用途的圖件，而且還可以隨意對圖形進(jìn)行拼接、縮放，用途更廣泛。

　　4。利用數字化（地形、地籍）測繪成果，作為底圖，可在計算機上進(jìn)行各種規劃與設計（如土地資源開(kāi)發(fā)規劃和城市道路網(wǎng)的設計等），可方便地進(jìn)行許多方案的設計與比較，對各種要素的統計、匯總、疊加、分析也方便、準確。在計算機的幫助下，大大提高了測繪生產(chǎn)作業(yè)的自動(dòng)化、科學(xué)化、規范化程度，數字化測繪產(chǎn)品的應用水平也將達到新的高度。除此以外，在其他方面還顯示出很多優(yōu)越性，但從以上幾點(diǎn)足以可見(jiàn)數字化（地形、地籍）測繪很符合現代社會(huì )信息的要求，是現代測繪的發(fā)展方向。因而，以前以傳統測繪為主的專(zhuān)業(yè)測繪單位，現在是以發(fā)展數字化測繪技術(shù)作為發(fā)展的目標與方向。

　　二、數字化測繪中作業(yè)模式的選擇問(wèn)題

　　數字化測繪設備是全站儀加電子手簿或電子平板，作業(yè)分為編碼方法和無(wú)馬賽克方法。編碼方法在記錄測量數據時(shí)必須按碎部點(diǎn)的類(lèi)型及相互間幾何關(guān)系輸入特征編碼， 作業(yè)員不僅要熟記編碼，為正確輸入編碼，測站與棱鏡間還需要較多有關(guān)測點(diǎn)的信息交流，因此作業(yè)速度慢。尤其當地形復雜、通視困難、對一個(gè)地物的測量是不連續的，甚至要經(jīng)過(guò)幾個(gè)測站的觀(guān)測才能完成時(shí)，作業(yè)難度大，出錯機會(huì )多。無(wú)馬賽克作業(yè)則不需輸入任何編碼，代之以繪制草圖記錄所測點(diǎn)位及相鄰關(guān)系。測站與棱鏡間聯(lián)絡(luò )較少，測站照準目標操作電子手簿驅動(dòng)全站儀測取數據后，只需向棱鏡處作業(yè)員報告碎部點(diǎn)號而已。具有平板測圖知識的作業(yè)員隨棱鏡現場(chǎng)繪制草圖，輕松且不易出錯。測圖工作實(shí)際上主要在棱鏡處進(jìn)行，測站觀(guān)測速度很快，一臺全站儀可觀(guān)測2~3個(gè)棱鏡，相當2~3個(gè)圖板的平板測圖。所以無(wú)馬賽克作業(yè)方法更容易為測量人員所接受。數字化測繪記錄設備過(guò)去以電子手簿為主，但目前有關(guān)電子平板的介紹、報道較多。所謂內外業(yè)一體化的作業(yè)方法，即利用電子平板（便攜機）在野外實(shí)現碎部點(diǎn)展繪成圖被描繪成最先進(jìn)的方法。但實(shí)際上若電子平板與全站儀聯(lián)機則由于通視不一定好，加之數字化測圖測程較遠，繪圖員在電子平板上編輯繪圖很困難。若靠遠距離觀(guān)察輔之以鏡站作業(yè)員的描述來(lái)繪圖，則不僅對電子平板繪圖員的技術(shù)、經(jīng)驗要求較高，且既慢又容易出錯。就這一點(diǎn)而言，類(lèi)似傳統的平板測圖的作業(yè)方法，不同之處僅在于不需展點(diǎn)、計算機編輯代替手工繪圖而已。為解決這一問(wèn)題，市場(chǎng)上推出了遙控電子平板。雖然采用遙控平板可使繪圖員隨棱鏡現場(chǎng)繪圖，但設備投資遠高于電子手簿。野外作業(yè)速度也低于電子手簿加草圖方法。實(shí)際上是付出高昂的代價(jià)以外業(yè)時(shí)間換取內業(yè)時(shí)間。若考慮到野外作業(yè)條件艱苦，作業(yè)人員的愿望恰恰相反;即寧愿用內業(yè)時(shí)間換取外業(yè)時(shí)間。加之電子平板還有惡劣條件下可靠性差，攜帶不如電子手簿方便的缺點(diǎn)。所以大多數情況下，尤其是復雜地區，電子手簿加草圖方法仍是最適合的作業(yè)方法。

　　三、數字化測繪技術(shù)在地籍測量中的應用

　　1。數字測圖的主要內容

　　1。1原圖數字化

　　當一個(gè)地區需要用到數字地形圖而一時(shí)因經(jīng)費困難或受到時(shí)間等原因的限制時(shí)，該方法是最適宜的。它能夠充分利用現有的地形圖，僅需配備計算機、數字化儀或掃描儀、繪圖儀再配以數字化軟件就可以開(kāi)展工作，并且可以在很短的時(shí)間內獲得數字化成果。它的工作方法有兩種：手扶跟蹤數字化及掃描矢量化，其中后一種的精度、效率更高。但是，利用該方法所獲得的數字地圖其精度因受原圖精度的影響，加上數字化過(guò)程中所產(chǎn)生的各種誤差，因而它的精度要比原圖的精度差。而且它所反映的只是白紙成圖時(shí)地表上各種地物地貌，現時(shí)性不是很好。所以它僅能作為一種應急措施而非長(cháng)久之計。為了充分利用該法得到數字地圖，可通過(guò)修測、補測等方法，實(shí)測一部分地物點(diǎn)的精確坐標，再用這些點(diǎn)的坐標代替原來(lái)的坐標，通過(guò)調整，可在一定程度上提高原圖的精度。而隨著(zhù)地圖的不斷更新，實(shí)測坐標的增加， 地圖的精度也就會(huì )相應地得到提高。

　　1。2地面數字測圖

　　在沒(méi)有合乎要求的大比例尺地圖的地區，可直接采用地面數字測圖的方法，該方法也稱(chēng)為內外業(yè)一體化數字測圖，是我國目前各測繪單位用得最多的數字測圖方法。采用該方法所得到的數字地圖的特點(diǎn)是精度高，只要采取一定的措施，重要地物相對于鄰近控制點(diǎn)的精度控制在5cm內是可以做到的。

　　1。3航測數字成圖

　　當一個(gè)地區（或測區）很大時(shí)，可以利用航空攝影機在空中攝取地面的影像，通過(guò)外業(yè)判讀，在內業(yè)建立地面的模型，通過(guò)計算機用繪圖軟件在模型上量測，直接獲得數字地形圖。隨著(zhù)測繪技術(shù)的發(fā)展，數字攝影測量已在我國部分地區取得成功，不久將會(huì )得到推廣。它是通過(guò)在空中利用數字攝影機所獲得的數字影像，內業(yè)通過(guò)專(zhuān)門(mén)的航測軟件，在計算機上對數字影像進(jìn)行像對匹配，建立地面的數字模型，再通過(guò)專(zhuān)用的軟件來(lái)獲得數字地圖�？梢哉f(shuō)，這將是今后數字測圖的一個(gè)重要發(fā)展方向。該方法的特點(diǎn)是可將大量的外業(yè)測量工作移到室內完成，它具有成圖速度快、精度高而均勻、成本低，不受氣候及季節的限制等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于城市及大測區的大面積成圖。

　　2。數字測圖在地籍測量中的應用

　　隨著(zhù)國家小城鎮建設步伐的加快，城鎮地籍測量工作在全國范圍內展開(kāi)，各地對地籍圖的需求將急劇膨脹。地籍測量的目的是為了全面澄清城鎮土地的屬性、位置、面積、用途、經(jīng)濟價(jià)值及相互之間的關(guān)系，為建立全國土地管理信息系統奠定基礎。隨著(zhù)高新測繪技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應用，數字化測繪技術(shù)的應用得到迅速發(fā)展。較之傳統的大（�。┢桨鍍x（地形、地籍）測繪技術(shù)，數字化測繪可以讓測繪產(chǎn)品更加多樣化，技術(shù)含量和應用水平更高，產(chǎn)品的使用與維護更加方便、快捷、直觀(guān)，與傳統的測繪產(chǎn)品（地形、地籍圖件）相比，數字化測繪產(chǎn)品具有明顯的優(yōu)越性。作業(yè)流程的科學(xué)化是數字測量的關(guān)鍵所在，結合測區已有的資料，以有關(guān)規程、規范為依據，設計作業(yè)流程，數字地籍測量的作業(yè)流程見(jiàn)下圖：

　　3。數字測繪在數字地球中的應用

　　簡(jiǎn)言之，數字地球就是把經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展方方面面的信息，加載于一個(gè)統一的地理坐標框架中按數字的形式存貯于計算機，任何機構或個(gè)人均可通過(guò)網(wǎng)絡(luò )通訊技術(shù)， 足不出戶(hù)便獲取所需的信息做到“秀才不出門(mén)，全知天下事”。數字地球是一個(gè)十分龐大的系統工程，技術(shù)復雜，涉及部門(mén)多，沒(méi)有任何一個(gè)部門(mén)或團體能單獨承擔，它需要地球科學(xué)、信息科學(xué)、空間技術(shù)和眾多應用部門(mén)的配合。測繪作為地學(xué)和信息學(xué)的重要組成部分，在國家空間數據基礎設施建設中具有不可替代的地位， 空間基礎信息的獲取、處理，向信息高速公路提供內容豐富、形式多樣的信息貨物等工作已歷史地落在測繪工作者肩上�？梢哉f(shuō)，數字地球始于測繪。我國測繪部門(mén)從20世紀八十年代初期開(kāi)始，對傳統測繪技術(shù)進(jìn)行了大規模的數字化改造。傳統的光學(xué)定位技術(shù)已被光電技術(shù)、GPS技術(shù)所取代，傳統的白紙測圖已被數字測圖和地理信息系統所取代，以地面測量為主向以衛星定位（GPS）、衛星遙感（RS）測繪等高技術(shù)為主的對地觀(guān)測方面轉變，被動(dòng)的靜態(tài)測量向動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)測量方面轉變"測繪部門(mén)在數字地球基礎框架建設方面做了大量工作，主要包括：建立了全國A級、B級 GPS網(wǎng);完成了全國1：100萬(wàn)、1：25萬(wàn)基礎地理數據庫和數據服務(wù)設施;建立了國情和省情綜合地理信息系統;研制成功了從遙感立體影像自動(dòng)建立數字地面模型的數字攝影測量系統;研制成功了數字高程模型（DEM）、數字正射影像（DOM）、數字線(xiàn)劃圖（DLG）、數字柵格圖（DRG）等“4D”產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)。數字地球的雛形已經(jīng)形成。

　　當然，數字測繪技術(shù)應用于很多方面，由于篇幅有限，就不在此一一列舉了。

　　總之，數字測繪技術(shù)在工程測量中應用廣泛，精確且使用，并且數字測繪技術(shù)也在日新月異地發(fā)展，廣大測繪工作者要更新思維、堅持學(xué)習，做數字化的測繪工作者。

　　參考文獻：

　　[1]賀麗娟，曹振一數字化測繪技術(shù)在工程測量中的應用西北水電2002

　　[2]覃其進(jìn)淺談數字化技術(shù)在地籍測繪中的應用廣西地質(zhì)2001

　　[3]高恒昌，段朝輝，張澎數字化測圖在城鎮地籍測量中的應用[J]城市勘測，2002，（2）1

　　[4]宋其友，等1數字地籍測量[J]北京：測繪出版社，1991

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