对数字化地形图测量的特点及不足的分析

对数字化地形图测量的特点及不足的分析
贵州省毕节市勘测设计研究院测绘部叶毕升 551700
关键词:数字化地形图测量特点误差来源
摘要：通过对现在数字化地形图测量和原来测图方法特点的介绍，分析数字化地形图测量过程中数据误差来源情况及不足之处，提出一些建议和意见，以供测量过程中的参考。

随着GPS、GIS等相关测绘技术的发展，以及各种精度类型的全站仪的在测绘领域普遍应用，特别是在全站仪、RTK仪器和成图软件的价格大幅下降，使得这一新的测量技术得到了迅速的发展和应用。

数字化地形图测量速度快，精度高，为经济建设、城市发展提供了可靠的数据信息。

为此，根据多年的测量经验及在测量过程中所遇的问题，结合大比例尺地形图测量这几十年的发展历程，对数字化地形图测量与原来的测图方法所形成的特点及其自身的误差来源和不足作一个简单的分析。

1.大比例尺地形图测量方法运用的基本发展状况
大比例尺地形图测量包括控制测量和碎部测量两大内容。

控制测量主要是指布设等级控制网和加密测图图根控制的测量工作；碎部测量主要是指在各级控制网测设和计算完成后在控制点的基础上对相关范围内的各类地形特征和地物进行测量工作，以便确定其相对的数字属性（包括坐标、高程、形状、类别等属性）。

常规所指的大比例尺地形图测量方法，主要是以碎部测量的方法成图的方法命名的。

在我从事测绘工作以来，大比例尺地形图测量方法主要是从原来的白纸测图（平板仪测图及经纬仪加小平板测图）时期和现在的全站仪数
字化测图时期。

在白纸测图时期，它主要采用解析法和极坐标法，其精度也因视距误差、刺点误差、图纸伸缩误差、转描绘误差等大为降低，再加上其劳动强度大、成图周期长、使用不方便等原因，使之在98年以前还是主要的测量成图方法。

到今天，数字化测图已经发展为使用全站仪和RTK仪器进行的时代，这也是现代测绘技术新潮流、新趋势和结果。

2.数字化地形图测量的主要特点
数字化地形图测量主要充分利用先进的测量仪器和自动化成图软件，采用各种灵活的定位方法进行的以数字信息表示地图信息的测图工作，它的成果为模型式的数字图。

与传统白纸测图相比，全数字内外业一体化地形图测量不仅仅是方法的改进，而是技术上质的飞跃。

主要表现有下面的几个特点。

2.1在精度方面，数字化地形图测量打破了所成图资料成果受视距误差、刺点误差、图纸伸缩误差、转描绘误差等的影响，使其使用精度得到了大大的提升，较大的扩大了资料的使用范围和要求。

在数字化地形图测量的成图过程中，在仪器的观测方面，采用全站仪测量距离，计算和储存坐标，或者采用RTK仪器野外采集坐标数据，误差只有仪器本身的测量误差，这是质的差别。

2.2数字化地形图测量方法的使用，使得原有的测图程序和内外业界限不复存在，因数字化地形图测量不再受视距的限制，在实际的测量过程中，不再按照原来的布点要求进行，而可按实际需要布设图根控制点，现规范中针对图根控制点的数额也不再作数额规定，
使得控制作业量大为减少；现在的测量方法是:可以先进行控制测量工作，再测图，也可以控制测量和碎部测量同时进行，后根据成图软件进行内业调整和修改。

2.3数字化地形图测量的开展，不再受图幅边界的限制，外业作业不再分幅作业，采用按自然的地形现状分组进行作业即可，这也使得控制点的布设更加能按需布设了。

2.4数字化地形图测量的外业作业与原来的测图相比，极大地减少了野外的工作强度和野外工作的时间。

因不必按照原来的“站站绘，站站清”的要求，测量人员在依据野外的实际数据采集，做好草图记录即可将作图过程转为内业完成。

同时，因测站要求的减少，架设仪器的时间也大为减少，这也为野外工作节约了大量的外业时间。

2.5数字化地形图测量便于图件的更新。

城镇的发展加速了城镇建筑物和结构的变化,采用全数字化测图能克服原来测图连续更新的困难，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,经过数据采集和处理就能方便地做到更新和修改,始终保持图面整体的可靠性和现势性。

2.6数字化地形图测量的图纸成果，改变了原来使用格式，为地形、地物添加了各种图层和属性，使用户在使用方面，能够根据不同的需要，打开（或关闭）需要（或不需要）的图层，简明图纸的表现，较好地统一和规范了成图成果。

2.7数字化地形图测量的图纸数据，可作为GIS的重要信息
源。

地理信息系统具有方便的信息查询功能、空间分析功能、以及辅助决策功能,在国民经济、办公自动化及人们日常生活中都有广泛的应用.数字化测图作为GIS的信息源,能及时地提供各类基础数据更新GIS的数据库。

3.数字化地形图测量中存在的误差来源和一些不足
3.1数字化地形图测量消除了白纸测图存在的一些误差来源，使测量的图纸精度得到了极大的提高，但是，在科技迅猛发展的今天，在用户的用途越来越高要求的今天，数字化地形图测量自身也有一定的误差来源是需要我们必须正视和要加以改正的。

现主要针对采用全站仪来说，这些误差主要是高程和平面两部分。

高程部分的误差来源主要有控制点本身的高程误差、仪器的量高误差，棱镜高的量取误差、仪器照准误差以及因仪器的2C误差引起的误差等。

为此，除定期对使用仪器进行检校外，根据实际施测精度要求，测量人员在操作过程中必须按照相关的规程规范进行操作，使得这类误差尽可能的得到控制。

平面部分，除控制点本身的平面点位误差外，平面的误差来源主要有全站仪的仪器照准误差、棱镜安置误差等。

对全站仪来说，其中棱镜安置误差是平面误差中影响最大的。

在我所经历各测区的作业中，如六盘水和清镇市的城市地形地籍测量，这两个测区都全部是采用数字化地形图测量的方法进行测量的，在作业队检查的过程中，均不同程度的存在这样一个现象，对于建筑物的凸出边，精度都相当好，量距检查误差基本在5公分以下；而对于凹进部分的检查，及建筑物
角点与附近的电线杆的量距检查时，其误差就相对要大得多，有的甚至超限，究其原因，这主要是在地物点的施测过程中，如一颗电杆之类的测量，按照要求，我们应该测取的是电杆的中心位置，但实际的操作中只能测取边上的一点或两点，来进行偏心，这就产生了偏心误差。

还有，比如房屋等有凹形的建筑物，凹进角的棱镜就不能很好的安放，因此所测数据也与实际所要反映的位置有误差，而且该误差因棱镜半径的大小而各有不同，常规做法，是测取这些精度要求较高的位置时，除准确照准外，建议使用半径小的棱镜，或使用免棱镜全站仪进行测量，以便于减少和有效控制该类误差。

3.2现在的数字化地形图测量还存在一些不足之处，因其简化了野外的测量程序，其野外的直观性得不到体现，造成数据采集过程中的一些错误数据不能及时获知，针对特别复杂的地形地物环境来说，需要测量人员更加小心的操作及成图后带图巡视，增加了内业修改和外业返工的几率和工作量。

还有，因数字化地形图测量的图纸主要是数字图，需要有计算机及相应的CAD等软件才能看见和应用，导致包括检查在内，不能像以前的白纸图能够逐格检查和查看，有些错漏当时得不到改正，需在以后的检查和使用过程中才发觉，这就要求质量检查人员在检查（也包括作业人员的自查）过程中，要更进一步的细心、细致，以确保将图纸的错漏消灭在资料提交用户之前。

当然，现在电子平板技术的普及和应用，也会使得数字化地形图测量有更进一步的发展和广阔的运用空间。

4.总的来说，随着科学技术的不断进步和发展，测绘领域的成图
方法也会随之发展和变革，在大比例尺的地形图测量工作中，数字化地形图测量也随着科技发展而得到发展和完善，在各类测绘技术和测绘仪器日益发展的时代中，测绘的手段也会随之更加的先进，各种测量成果的精度也将会得到更高提高。