数 字 化 测 图

蒋文革
（广西第二测绘院）

【摘　要】　阐述了数字化测图的作业方法、数字化测图的作业过程及注意事项。
【关键词】　数字化 野外数字化测图

1、前 言
　　近几年随着社会经济的迅速发展，数字化测图以其测图精度高、数据采集快，产品的使用与维护方便、快捷、只管、利用率高，广泛用于测绘生产、土地管理、城市规划等部门，并为广大用户所接受。
　　数字化测图技术便于图件的更新，并可作为GIS的信息源，能及时准确地提供各类基础数据更新GIS的数据库，保证地理信息的可靠性和现势性，为GIS的辅助决策和空间分析发挥作用，促进了测绘行业的自动化、现代化、智能化，逐步替代传统的白纸测图是大势所趋。它能够更方便传输、处理、共享的数字信息，通过控制图形图层数据将用户所需专用信息输出来，即数字地形图，为信息时代地理信息的发挥产生积极的影响。
2、作业方法
　　数字化测图的主要作业过程分为三个步骤：数据采集、数据处理及地形图的数据输出（打印图纸、提供数据光盘等）。
　　数字化作业流程图如下：

　　目前在我国，获得数字地图的主要方法有三种：地图数字化成图、航测数字测图、地面数字测图（也称野外数字化测图）。
　　2.1 地图数字化成图
　　地图数字化成图它能够充分地利用现有的地形图，投入软硬件资源较少，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，并且可以在很短的时间内获得数字的成果，也可让具备有图纸数字化能力的测绘单位代劳。它的工作方法主要有：手扶跟踪数字化及扫描矢量化后数字化，利用该方法所获得的数字地图其精度因受原图精度的影响，加上数字化过程中所产生的各种误差，它的精度就比原图的精度差。它仅能作为一种应急措施而非长久之计。当然可通过修测、补测等方法进行一些弥补，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，可在一定的程度上提高原有图的精度。
　　2.2 航测数字成图
　　当一个地区（或测区）很大时，又急需使用地形图，就可以利用航空摄影测量，通过外业对影像判读，再经过航测内业进行立体测图，直接获得数字地形图。例如广西北海市城建规划部门就用此方法做了一套北海市1：500数字化地形图，它及时地满足了城建规划部门的规划设计要求。再有地形比较复杂，利用原图数字化的原图年代已久，又难以对它实地进行数字化测量，也可以利用航空摄影测量方法成图，如柳州市银仔山就是利用此方法成图的。
　　随着测绘技术的发展，数字影像的直接获取在我国的某些地区取得了试验性的成功。该技术是在空中利用数字摄影机所获得的数字影像，内业通过专门的航测软件对数字影像进行像对匹配，建立地面的数字模型来获得数字地图。这也是我们今后数字测图的一个重要发展方向。该方法可大大地减少外业劳动强度，将大量的外业测量工作移到室内完成，而且成图速度快、精度高而均匀、成本低，不受气候及季节的限制等优点。确实值得推广应用。
　　2.3 地面数字化测图
　　从长远利益来看，要想提高地图的使用效率，获得较高精度的地图资料，尤其是数字化地籍测量，要求重要地物相对于邻近控制点的精度较高，还是采用地面数字测图的方法，也就是平时所说的内外业一体化数字化测图，这是我国目前各测绘单位用得最多的数字测图方法。
　　传统的平板测图方法，其地物点的平面位置误差主要受展绘误差和测定误差；测定地物点的视距误差和方向误差；地形图上地物点的刺点误差等影响。实际的图上点位误差可达到±0.47mm。数字化测图则不同，若距离在300m以内时测定地物点误差约为±15mm，测定地形点高程误差约为±18mm。全站仪的测量数据作为电子信息可以自动传输、记录、存储、处理和成图。在这全过程中原始测量数据的精度毫无损失，人为的出错（读错、记错、展错）的概率小，能自动提取坐标、距离、方位和面积等。绘制的地形图精确、规范、美观。从而获得高精度的测量成果。
　　地面数字化测图的缺陷就是耗费比较多的人力、物力与财力，作业时间较长。
3、软件的选择
　　数字化测图的运作，首先离不开测绘成图软件的支持。对于一个较小测绘单位而言，数字测图的一个重要问题是选择好适合于本单位使用的绘图软件。首先要看该软件是否适合本单位的实际情况；其次要看它操作起来是否方便，界面是否友好简洁，容易上手等等；还要看软件提供的功能是否满足本单位的需要。对于一个比较专业且比较大的测绘单位而言，除了选择好一种比较适合于本单位使用软件外，还要根据本单位的客户需要来选择绘图软件以适应客户的不同要求。
　　目前测绘绘图软件非常多，如地形地籍成图软件CASS6.0、广东国土厅GTC2002地形地籍测量系统、测绘e数字化成图系统CHe6.0、EpsW2000、Xmap20000、SV300、广州开思SCS、中南冶金勘测研究院的青山智绘、瑞得数字测图系统5.0、…等数字化成图软件。如果按操作平台来分不外乎两种类型，一是自主操作平台与测绘软件完全由自己来开发的，如清化山维EpsW2000、中南冶金勘测研究院的青山智绘、测绘e数字化成图系统CHe6.0，另一种是在其他操作平台进行二次开发的测绘软件，如南方测绘公司的CASS。
4、地面测图数字化的作业流程及注意事项
　　野外数字化测图是我国目前各测绘单位用得最多的数字测图方法，下面我们就此方法来阐述它的作业流程及注意事项：
　　4.1 野外数字化测图的作业流程图如下：

　　在具体作业过程中，作业模式较多。
　　4.1.1 全站仪自动跟踪测量模式
　　测站架设自动跟踪式全站仪，如可以选择日本拓普康（Topcon）等相应型号的测量仪器。利用全站仪自动跟踪照准立在测点上的棱镜，通过无线数字通信将测量数据自动传输给棱镜站的电子平板记录成图。
　　4.1.2 GPS测量模式
　　在GPS实时动态定位技术（RTK）作业模式下，能够实时提供测点在指定坐标系的三维坐标成果。测程可达到10km—30km。通常先设置好基准站的GPS接收机，保证数字通信的畅通。通过数据链将基准站的观测值及站点坐标信息一起发给流动站的GPS接收机。此时流动站的GPS不仅接收来自基准站的数据，还要同时接收卫星发射的数据，这些数据组成相位差分观测值，经处理随时得到厘米级的定位结果。然后进行数据处理编辑成图。
　　4.1.3 现场测记模式
　　人工实地绘制草图，野外用记录器将测量数据记录起来，再将测量数据传输到计算机，内业按人工草图编辑图形文件，绘图机绘制数字地形图。通常使用的记录器是PC-500S类电子手簿，也可以用全站仪记录。
　　另一种就是利用编码操作，数据采集是记录成图所需的全部信息，不用画人工草图，利用智能绘图软件内业自动成图。
　　4.2 在野外数据的采集时，经常会忽视一些小问题，以下几点值得注意：
　　4.2.1 要使用的所有仪器设备一定要经过具有资格鉴定部门的鉴定。
　　4.2.2 建（构）筑物比较方正的可只需测出三点，第四点可由计算机来完成，南方的许多建（构）筑物 看起来较方正，其实是不规则的多边形，则需要全部实测点位。
　　4.2.3 测等高线时，除了测量特性线点外，还应尽量多测一些加密的点，满足计算机建模，才能更加详尽地反映出实地地貌。尤其在测量一些微型地貌，细小的变化计算机的模拟是难以比较真实的反映出这些实际地形的，最好手工来完成。
　　4.2.4 测图单元尽量以自然分界来划分，如以河流、道路等等划分，以便于地形图的施测，利于图幅的接边。
　　4.2.5 能够测量到的点尽量使用测量仪器来实测，实在无法测到的点位尽量通过实地用皮尺（钢尺）量取。
　　4.2.6 实地数据采集时，配合要默契，不在测站可视范围，则通过使用对讲机来传递信息，跑棱镜的人要将自己所要采集的地形地物数据点信息及时报告给测站人员，以确保数据记录的真实性。
　　4.2.7 尽量在测站的可视氛围进行数据采集，在通视不良的地方或者需要通过举高支杆来观测的时候，则引点到附近设站进行采集数据，避免由于支杆偏离地形地物点位而带来的人为误差。
　　4.2.8 外业进行数据采集时，一定要注意实地的地物地貌的变化，尽可能地详细记录，不要把疑问点带回到内业处理。
5、结 语
　　当今随着测绘科技发展的不断深入，具有更多功能的测绘仪器设备的推陈出新，测绘软件的升级与创新，给数字化测图带来更为广泛的发展空间和应用前景，数字化测图技术也将会发生巨大的变化，成为测绘技术变革的重要标志。