数字化大比例尺地形图的获取与实现

数字化大比例尺地形图的获取与实现

摘要：获得数字化大比例尺地形图的主要方法有三种：原图数字化成图、航测数字成图、实地数字测图。个步骤：数据采集、数据处理及地形图的数据输出(打印图纸、提供光盘等)。CASS为我们提供了三种作业方式：电子平板方式、原图数字化方式及内外业一体化。CASS是比较适用于工程测量的一种软件。

关键词：数字化大比例尺地形图；CASS；控制测量；碎步测量；GPS

科技的发展带来了测绘仪器技术性能的显著改善，随着全站仪、RTK等测绘仪器技术性能的日益完善及计算机技术的普及，测制大比例尺地形图的方法已经由传统的“白纸法测图”转变为“数字化测图”。总结多年的测绘实际工作，发现数字化大比例尺地形图对测制技术要求高。获得数字化大比例尺地形图的主要方法有三种：原图数字化成图、航测数字成图、实地数字测图。但不管哪种方法，其主要作业过程均为三个步骤：数据采集、数据处技的发展带来了测绘仪器技术科性能的显著改善，随着全站仪、RTK等测绘仪器技术性能的日益完善及计算机技术的普及，测制大比例尺地形图的方法已经由传统的“白纸法测图”转变为“数字化测图”。总结多年的测绘实际工作，发现数字化大比例尺地形图对测制技术要求高。获得数字化大比例尺地形图的主要方法有三种：原图数字化成图、航测数字成图、实地数字测图。但不管哪种方法，其主要作业过程均为三个步骤：数据采集、数据处理及地形图的数据输出(打印图纸、提供光盘等)。

1.数字化大比例尺地形图获取方法对比

原图数字化成图。当一个城市(地区)需要使用大比例尺数字地形图，而受

经费、时间等因素限制，无力进行实地数字测图时，该方法最为适宜。它能够充分地利用现有的地形图，仅需配备计算机、数字化仪、绘图仪再配以一种数字化软件就可以开展工作，并且可以在较短的时间内获得数字地图成果。它的工作方法有两种：手扶跟踪数字化及扫描矢量化后数字化，其中后一种要比前一种的精度高、效率高。

但是，用该方法所获得的数字地图，成图精度因受原图精度的影响大，加上数字化过程中所产生的各种误差，因而它的总体精度要比原图的精度差。而且它所反映的只是纸质地图成图时地表地物地貌的特征，现势性不是很好。所以它仅能作为一种应急措施而非长久之计。

为了提高精度，可通过修测、补测等方法，实测一部分地物点的精确坐标，再用这些点的坐标代替原来的坐标。通过调整，可在一定的程度上提高成图的精

度。实测点越多，精度越高。

航测数字成图。测区较大时，可以利用航摄影像，通过外业判读调绘，内业使用专门的航测软件，在计算机上对数字影像进行像对匹配，建立地面的数字模型，再使用专用的软件在计算机上进行模型量测，直接获得数字地形图。这是数字测图的一个重要发展方向。

这种方法的特点是，可将大量的外业测量工作移到室内完成，它具有成图速度快、精度高、成本低、全天候等优点。特别适合于城市密集地区的大面积成图。但是这种方法初期投入较大，成本较高。所以测区较小时，考虑经济效益，不宜采用这种方法。

实地数字测图，也称为内外业一体化数字测图，是目前大多数测绘单位使用最多的数字测图方法。这种成图方法所得到的数字地图，其显著特点是现势性好、精度高。它的缺点是所耗费的人力、物力与财力比较大。

2.测绘软件的选择

衡量一个成图软件的标准，首先要看该软件是否适合本单位的业务实际；二要看其可操作性，是否界面友好，简便易学，功能强大等等；三要看其稳定性。

对于熟悉AutoCAD的用户而言，广州南方测绘仪器公司开发的CASS系列软件是一个不错的选择。AutoCAD是全世界用户公认的绘图平台，其编辑功能是非常强大的。CASS则是在绘图软件AutoCAD基础上开发的测量专用绘图软件，AutoCAD的所有功能CASS都可以使用，同时CASS软件增加了许多的专用工具和符号，为数字化测量带来了极大的方便。

CASS为我们提供了三种作业方式：电子平板方式、原图数字化方式及内外业一体化。在CAD的基础上，开发了许多功能，如量算定点、图形复制、绘制多功能复合线等。除此之外，还提供了地籍表格绘制与图纸管理等功能。据我多年的实践经验，对于既想用电子平板方式作业，又能在室内编辑成图的单位而言，CASS是最好的选择。

3.数字测图的外业工作实施

控制测量。在数字测图工作中，控制测量的工作与传统的控制测量相比，应该更简便，当然，在新的规范中，对这一方面的要求没有多大的改动，但根据本人的实际工作经验及积累，有一些限制条件是可以放宽的，特别是图根控制。

碎部测量。数字测图中，碎部测量的主要方法为极坐标法，在实测得多数碎部点的坐标后，可利用软件中的方向交会、距离交会、十字尺测量法或量算定点等方法来取得其余各点的坐标，再辅以软件中的偏移、拷贝、延伸等功能，得到最后的图形。

4.野外测量中的注意事项

随着GPS技术的发展成熟及全站仪的普及，三角测量现在已基本上淡出了控制测量这个舞台，去掉了三角测量的种种枷锁的限制，取而代之的是更为灵活的GPS网及导线(网)测量，这无疑大大地减轻了大多数人员的工作强度。在控制测量实践中，可根据测区地形情况，用GPS测出足够密度的控制点，直接作图根点使用，这种方法适用于测区较小的情况。也可以先用GPS进行首级控制测量，再配以全站仪进行图根点测量及加密。图根点的密度和分布，视测区地形情况和用图精度要求而定，图根点越密集对下一步的碎部测量越有利。

对于碎部点的确定，要注意以下几点：

(1)依比例的规则的建(构)筑物只需测出三点，第四点可由计算机来完成。

(2)不规则的地貌应尽量能多测一些点，因为在传统测图中，一些细小的变化可通过手工来完成，但计算机的模拟是无法比较真实的反映出这些实际地形的。

(3)对于程序中规定顺序绘制的图块，如桥梁，广告牌等等，最好能按其顺序进行测量。

此外，还应注意以下一些事项：

(1)测图单元的划分，尽量以自然分界为界，如河流、道路等等，以便于地形图的施测，也减少了接边的问题。

(2)能够测量到的点尽量实测，尽量避免用皮尺(钢尺)量取。因为用全站仪所测量的速度远非皮尺量取所能比的，而且精度也会高些。

(3)同一类地物(貌)应先测，以避免内业造成一些不必要的麻烦，当然，根据实地的实际情况，可作灵活的运用。同时，也方便测站上观测人员的数字及字母输入。

(4)测等高线时，除了测量特性线外，还应尽量多测一些加密的点，以满足计算机建模的需要，也能更加详尽地把映出地貌。

(5)由于数字测图很多工作是在计算机上完成的，所以如何加强检核是每个测量单位所必须解决的问题。特别是在测区远离内业地点时，必须采取一定的措施。