数字化测绘技术在地形测量中的应用

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摘要：在地形测量中运用数字化技术，使地形测量的手段和方法都产生了很大的变化，同时也促进了测绘技术的发展。本文简单说明了数字化测绘技术的优势、在地形测量中的应用和容易出现的问题。

关键字：数字化；地形测量；应用

中图分类号： [TU198+.1] 文献标识码： A 文章编号：

随着科学技术的发展和电子设备的普及，数字化测绘技术在地形测量中得到了广泛的应用。而全球定位系统（GPS）、摄影测量与遥感跟地形测量的结合，使地形测量的方法和手段都产生了质的变化，并朝着测量数据采集与处理数字化、实时化、自动化的方向发展。

一、数字化测绘技术的优势

数字化测绘技术主要应用机助成图和全解析的方法。数字化测图能够使高精度外业测量得以实现。和传统的测图技术相比，数字化测图技术有很大的优势，具体有如下几点：

1、自动化程度比较高。在地形图的绘制过程中，可以使用计算机软件来进行自动识别、自动计算和自动选择图示符号等，这比传统的平板测图快捷的多，而且所得到的数字地形图也要比手绘的地形图更加的规范、美观、准确。

2、对图形的编辑有利。在进行数字化测图时，可以分层存放成果数据，这样图面负载量不受限制，可以进一步运用和加工成果，避免一些传统的测图中存在的弊端。

3、精度高。数字化测绘技术的一个很显著的优点是测图精度高。在地图测绘中采用数字化测绘技术，使其精度有了质的改变。在输入到成图的整个过程中，其他方面的误差可以避免，测绘成果的精度得到了保证。

4、图形属性信息丰富。使用数字化测绘技术绘制的地形图能够确保坐标位置准确性，并展现丰富的属性信息。

5、成为地理信息系统等的数据源。在完善地理信息系统时，数字测图不但能提供地理信息系统很多方面的源数据，而且对后期建图过程中运用地理信息系统的数据库信息有利。

二、基本精度要求

1、按《工程测量规范》，地形图上地物点相对于邻近图根点的点位中误差，不应超过下表要求：

区域类型 点位中误差

一般地区 0.8

城镇建筑区、工矿区 0.6

水域 1.5

注：1）隐蔽或施测困难的一般地区测图，可放宽50%。

2）1：500比例尺水域测图、其他比例尺的大面积平坦水域或水深超过20米的开阔水域测图，根据具体情况，可放宽至2.0mm。

2、等高（深）线的插求点或数字高程模型网点相对于邻近图根点的高程中误差，不应超过下表要求：

注：1）hd为地形图的基本等高距（m）。

2）隐蔽或施测困难的一般地区测图，可放宽50%。

3）当作业困难、水深超过20米或工程精度要求不高时，水域测图可放宽1倍。

控制测量方面，无论是采用全站仪数字化测图、数字摄影测量或遥感测图，只要认真执行相关的测量规范，都能达到要求。

三、在地形测量中的应用

1、模拟地形图数字化

它能充分的利用现有地形图，只需要配备绘图仪、扫描仪、计算机和数字化软件等就能够开展工作，而且能够在很短的时间内得到数字化的成果。其工艺流程是：准备工作、图纸定向、数据采集、数据编辑处理。其中数字化仪分为两种：扫描数字化仪和跟踪数字化仪，前一种的速度快但精度低，后一种的速度慢但精度高。模拟地形图数字化不足之处是：1）运用这种方法所得到的数字地图的精度受原图的精度影响，而且数字化的过程中也会产生其它误差，所以其精度要小于原图的精度（即m模拟﹤m原）；2）它只是反映了在成图时的地物地貌，其现势性差。3）数据属性差，对后期信息建库不利。

2、全站仪数字测图

结合不同的电子设备，全站仪数字化测图主要有以下三种模式：

1）全站仪结合电子平板模式

以便携式电脑作为电子平板，通过通讯线直接连接全站仪，实时记录数据成图。具有图形直观、准确性强、操作简单等优点。

2）直接利用全站仪内存模式

使用全站仪内存，把野外测得的数据通过一定的编码方式直接记录，同时现场绘制草图，供室内成图时参考对照。具有操作过程简单、无需携带其它电子设备、纠错能力强等优点。

3）全站仪加高性能掌上电脑模式

通过通讯线将全站仪与高性能掌上电脑相连，把测量数据记录在电脑上，同时进行一些简单的操作，并绘制草图。内业时把数据传输到计算机中，进行成图。具有携带方便，内业工作量相对较少等优点。

以上三种模式常用于大比例尺地形图的测绘，这几种数化字测图方法在我国各个测绘单位中是用的最多的。

3、数字摄影测量与遥感测图

利用航摄影像、高分辨率卫星遥感影像或机载激光雷达扫描系统获取数据，经过数字摄影测量系统或遥感影像处理系统处理，生成数字线划图（DLG）等。数字摄影测量与遥感测图是数字化测绘技术的高度集成，可以节省大量的外业时间。此方法常用于大面积地形图测绘，是测量发展的方向。

四、容易出现的问题

1、等高线处理不当

在地形测量中，并不是野外采集的所有地貌点之间都可以进行等高线内插，也就是说靠全自动建立的数字高程模型(DEM)有失真的可能（见下图），因而需要进行必要的人工干预，删掉自动组网中那些不能内插等高线的三角边。

2、野外数据采集不准不全1)地形变化处地形点不全面，坎(沟)上有点，下面无点或少点，这造成绘制的等高线可能失真，从而难以准确反映实际地形。2)有些线状地物如小沟(特别是暗沟)、电力线等各种管线在图内应该有始有终，而拾取地形点时往往容易忽略。(3)野外草图绘制不全、不细。野外绘制草图人员是现场跑路多且较忙，而且技术要求很高。如果现场绘制草图人员不细心,则会造成地形地物表示不清楚，影响地形图质量。3、自检工作不力

相对于常规测图，在图纸审核中，数字化成图的过程发现的缺陷要多一些。除了上述问题之外,还有如注记或植被符号压线或覆盖地物、坎(沟)上的高程注记在坎下或坎(沟)下的高程注记在坎上的；图式符号使用不正确等等，这些现象只要经过仔细自检,应该都能够避免。

总结：随着全球定位系统、摄影测量与遥感、地理信息系统、地图制图等各个测绘学科的发展，地形测量朝着高度自动化、实时化、大面积作业方向发展，同时也促进了各个学科的理论研究和学科之间的融合。反之，数字化测绘技术在地形测量中的广泛应用，也为地理信息系统、地图制图等的应用提供了很好的数据源。

参考文献：

[1]国家标准《工程测量规范》（GB50026-2007）

[2]测绘综合能力测绘出版社

作者简介：陈福金（1983—），男，助理工程师。