数字测图技术应用现状与发展分析

数字测图技术应用现状与发展分析

工程测量技术在设计，施工等多环节的应用日趋多样，随着施工管理的科学化发展，对于测量专业技术要求也更加严格。测图技术是工程测量中应用最为广泛的一项技术，测量专业的发展离不开测图技术的发展。社会的发展业离不开测图技术，任何行业所需的地形图、专题地图都需要利用测图技术。同时，由于科技发展，各行业对测图的效率，经济性因素的要求也越来越高，尤其是成图的速度。数字测图相对于传统测图有着显著的时代优势：成图精度高，速度快，成果形式多样，便于后期开发利用等。目前生產多用为全站仪（RTK）数据采集数字测图，这种方法在生产中得到充分应用，但是该方法还是传统的点数据采集。点数据采集的速度是有限的，现今测绘科技已经有很多技术支持面状数据采集，如三维激光扫描仪，摄影测量等，这样的技术，更应该为数字测图服务。文章结合测绘科技的发展现状综合分析数字测图技术的发展方向。

标签：工程测量；数字测图；摄影测量

见图2。一般带有公里格网、图廓内/外整饰和注记的平面图。DOM同时具有地图几何精度和影像特征，精度高、信息丰富、直观真实、制作周期短。它可作为背景控制信息，评价其它数据的精度、现实性和完整性，也可从中提取自然资源和社会经济发展信息，为防灾治害和公共设施建设规划等应用提供可靠依据。

数字高程模型（Digital Elevation Model，缩写DEM）它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型，是工程建筑的主要参考模型。对于该模型的表示方法很多，传统的方式为等高线表示，现多用三维立体表示。摄影测量与遥感技术能够快速，大面积提取测区数字高程模型，并且与数字正射影像图进行叠加，形成与实际成比例的立体模型，可直观表示测区，见图3。

数字栅格地图（Digital Raster Graphic，缩写DRG）是纸质地图的栅格数字化产品。每幅图经扫描、集合纠正、图幅处理与数据的压缩处理，形成在内容、精度和色彩上与地图保持一致的栅格文件。彩色地形图还应经色彩校正，使每幅图像的色彩基本一致。数字栅格地图在内容上、几何精度和色彩上与国家基本比例尺地形图保持一致。这种方式出图非常便捷，但是地图上只有色彩信息，没有其他额外信息，应用领域较小。

数字线划地图（Digital Line Graphic，缩写DLG）是地形图基础要素信息的矢量数据集，其中保存着要素间的空间关系和相关的属性信息，能较全面的描述地表目标。DLG按不同的地图要素分为若干数据层（如：交通、水系、植被、行政区划等），可以根据不同的需要实现地图要素的分层提取或相互叠加，满足GIS的空间检索和空间分析，因此它被视为带有智能的数据。它还可以和DEM 叠加成复合产品，制作各种专题地图或电子地图，满足各专业部门的需要，见图4。可用于建设规划、资源管理、投资环境分析等各个方面以及作为人口、资源、环境、交通、治安等各专业信息系统的空间定位基础。这种方式所称产品与侠义

数字测图产品形式相近，优点为：成图多为内业，大大减少工程开支，便于后期开发利用，但是精度较低。

摄影测量遥感技术仪器主要有摄像机，传感器，计算机以及处理软件，现在该技术理论成熟，在大面积快速成图领域有着非常好的应用前景[4]。但是所应用仪器较为昂贵，目前只有在一些大型项目尤其是国家项目中应用。国内很多机构自行研制小飞机进行试验，降低了生产成本，已经投入生产。

4 三维激光扫描技术

三维激光扫描技术的出现是以三维激光扫描仪的诞生为代表，有人称”三维激光扫描系统”是继GPS （Global Position System）技术以来测绘领域的又一次技术革命。三维激光扫描技术是一种先进的全自动高精度立体扫描技术，又称为“实景复制技术”，是继GPS空间定位技术后的又一项测绘技术革新，将使测绘数据的获取方法、服务能力与水平、数据处理方法等进入新的发展阶段。传统的大地测量方法，如三角测量方法，GPS测量都是基于点的测量，而三维激光扫描是基于面的数据采集方式[5]。三维激光扫描获得的原始数据为点云数据。点云数据是大量扫描离散点的结合。三维激光扫描的主要特点是实时性、主动性、适应性好。三维激光扫描数据经过简单的处理就可以直接使用，无需复杂的费时费力的数据后处理；且无需和被测物体接触，可以在很多复杂环境下应用。利用该技术能够直接过去三维地形数据，并且可以结合数字影像，形成三维立体模型，该方法的基本原理见图5，点云图见图6，建模图见图，成果信息量大且直观。目前很多复杂困难的测图以及变形监测项目都利用该仪器进行。但是三维激光扫描仪扫描数据量大，对于点云的自动处理技术有待完善，如要进行三维建模贴图，内业工作量巨大，而且该仪器相对于全站仪，GPS-RTK而言仪器成本过大。

5 数字测图发展

随着科技发展，越来越多的新技术在测量领域得到应用。目前数字测图方法总体可分为：点数据采集式和面数据采集式。对于小型大比例尺测图项目，用点数据采集式最为合理，尤其是全站仪与GPS-RTK结合的测图方式，并且内业出图软件成熟，便于后期开发利用，仪器投入较低，但是人员投入较多。对于大型中、小比例尺测图项目，工期要求紧，摄影测量与遥感技术最为合理，能够快速成图，尤其对于抢险救灾，时效性高，而且能够生成三维数字模型，便于其他部门进行后期开发，对于地形、地物复杂地区，也可以结合全站仪、GPS-RTK方法进行精测。三维激光扫描技术能够获取百分之百的实物模型，具有非常好的发展前景，对于高精度的考古，房建，地下工程等三维数据采集独当一面，但是由于仪器扫描区域受限，一站工作范围有限，且所采集的为海量的点云数据，后期三维建模贴图工作量巨大，只能在少数工程中得到应用。综合而言，数字测图技术目前仍以全站仪，GPS-RTK技术为主导，摄影测量与遥感技术为重点发展趋势，结合其他多样技术共同发展。

参考文献

[1]马俊海，吕长广.全野外数字测图技术的现状及发展趋势[J].测绘与空间地理信息，2006（10）.

[2]刘贺明.研讨数字化地形测量方法及步骤[J].现代测绘。2011（3）.

[3]张祖勋.由数字摄影测量的发展谈信息化测绘[J].武汉大学学报（信息科学版），2008（2）.

[4]万幼川.张永军.摄影测量与遥感学科发展现状与趋势[J].工程勘察，2009（6）.

[5]宋宏.地面三维激光扫描测量技术及其应用分析[J].测绘技术装备，2008（6）.