刍议数字化地形测量中测绘新技术的应用

测绘技术是一个很古老的学科。随着历史的改革，测绘技术已拓展成为一门庞大的、系统的多分支的学科。地形测量指的是测绘地形图的作业。随着市政规划和工程建设的需要，地形测量的重要性日益提高，并受到了广泛的关注和重视，近两年来相关测绘技术的发展并先后应用于地形测量，为地形测量的准确性和科学性提供了保障，在此基础上开展GPS技术数字化地形测量应用研究对地形测量有着重要的意义。目前在我国，获得数字地图的主要方法有三种：原图数字化、航测数字成图、地面数字测图。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。

1数字化地形测量的简单介绍

1.1数字化地形测量的仪器设备硬件条件

数字化地形测量的仪器设备从控制测量到成果成图输出大致需要GPS接收机、全站仪、计算机、绘图仪以及与之相关的平差计算成图软件、数据传输、交换附件、通讯器材等。仪器设备配置水平较常规地形测量是一个质的飞跃。

1.2数字化地形测量工作的人员素质条件

数字化地形测量的技术人员应当熟练掌握测量专业技术、熟练掌握计算机及测绘软件的应用技术，这对测量人员的技术素质提出了更高的要求。

1.3数字化地形测量的组织

数字化地形测量是工程施工与规划的基础，同时由于数字化地形测量需要较高的准确性和精确性，因而需要良好的组织。

1.3.1测量工序

数字化地形测量的工序可概括为两个环节：一是控制测量与计算机辅助平差计算;二是碎部数据采集与软件编图成图。

1.3.2测量方案

数字化地形测量项目的作业方案根据仪器设备条件确定，仪器设备条件不同，作业方案变化各异。一般可选用静态GPS网作基本控制，导线(网)、动态GPS作加密控制,支导线(点)补充测站点，全站仪、动态GPS碎部数据采集，进而计算机软件机助成图的作业方案。

1.3.3常规测量方法

在生产工序上,数字化地形测量不一定要遵守先控制、后测图的原则,控制测量、碎部测图可以同时进行,甚至可以是先测图后控制,只是后者需将碎部成图以控制点为基准借助成图软件进行测站纠正。

1.3.4简码法数字化地形测量

简码法是数字化地形测量过程中，观测员给每一个碎部测点赋于一个自定义编码，并依据这种自定义编码编图成图的一种数字化地形测量方法。其作业流程为：外业数据采集→内业概略编图→草图外业补充调绘→内业详细编图→外业巡回检查→最终成果成图。

1.3.5人员组织

数字化地形测量的一个作业组采用简码法时宜按一名技术员+一名测量工人编制,一个项目由多个作业组施工的宜专设一名核心技术人员负责质量检查、成果资料汇总、电脑维护等。

2.地形测量中常规测量方法的缺陷

2.1测量范围不广。一般性的借助人力或一般机械进行测量的方法，由于其技术含量有限，操作起来不仅耗费人力、物力，而且测量范围有限。

2.2搜集到的用于路线测量控制的起算点间一般很难保证为同一测量系统，国测、军测、城市控制点往往混杂一起，这就存在系统间的兼容性问题，如果用不兼容的起算点，势必影响测量质量。

2.3国家大地点破坏严重，影响测量作业。由于国家基础控制点，大多为20世纪五六十年代完成，经过30多年，有些点由于经济建设的需要被破坏，有些点则由于人们缺乏知识遭人为破坏。在这些地区进行路线测量作业，往往在50km以上均找不到导线的联测点。这样路线控制测量的质量得不到保证。

2.4地面通视困难往往影响常规测量的实施。一般地形的控制点要求布设300m范围内。但由于通视的原因，这一条件难以满足，甚至在大范围密林、密灌及青纱帐地区，根本无法实施常规控制测量。

3.数字化地形测量的精度讨论及影响

3.1控制点点位精度

如果控制点的平面误差以本级控制点相对于上一级控制点点位中误差小于图上0.1毫米、高程中误差小于1/10测图基本等高距来衡量，即使是1:500地形测量，无论是GPS网还是导线网，控制点达到上述精度要求并不难。以支导线形式布设测站点时，应当根据使用的仪器及成图精度计算确定支导线最大长度及最大连续支站数。

3.2碎部点测绘

无论是用动态GPS、还是用全站仪进行碎部测图，就碎部点坐标而言，其精度是保证的，而且有足够的精度余量。用动态GPS进行碎部测图时，由于卫星信号、天线外形影响，加之无法进行偏心观测，针对居民地和地物较多的大比例尺测区宜持保守态度。用全站仪采集碎部数据时应当根据使用的仪器及成图精度要求限制视线长度，对于大比例尺测图必要时还须进行偏心观测。

3.3数字化地形测量的思考

作为地形测量模式的变革，数字化地形测量将在以下几方面产生积极的影响：测绘单位仪器设备的更新改造;测绘技术人员继续教育以及测绘专业教学内容的修订完善;数字化地形测量工作的规范化;数字地形图的精度讨论及标准确定;数字化测量条件下测绘单位生产与技术管理讨论。

4.GPS用于数字化地形测量的特点

4.1测量范围广。GPS技术由于由高策低，测量范围可以很大。可按需布设控制网,简化加密级别,省去联测过渡点。

4.2测量精度高。随着GPS技术的日益成熟和快速发展，现今,生产性作业精度可建立起比常规测量精度更高的控制网。

4.3各个联测点之间不要求通视,不必建造高规标。

4.4观测自动化程度高。外业用电纽操作,内业用计算机处理数据,作业时间短,效率高。

4.5测量成果可得三维地心坐标,优于常规测量的平面坐标和高程系统分离状况,有利于宇航科学、导弹发射等空间科学的应用。

4.6星座布置完成后,可24h观测,在雨、雾、雪等条件下亦可全天候作业。

5结论

随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化，测绘技术自动化技术发生了重大变革，从传统的测绘技术(例如电子测距仪、经纬仪、水准仪和平板仪)向3G技术、数字摄影测量技术以及人工智能化发展，GPS技术的出现与不断完善将会进一步推进地形测量技术的改进，完善和丰富地形测量方法。推动了测绘技术自动化技术的活跃和革新，测绘技术朝着自动化、实时化、网络化和数字化方向发展，使地形测量更快速、简单、精确。

参考文献

[1] 刘慧《GPS在工程测量中的应用》2007 5.

[2]测绘简讯.测绘通报.

[3] GPS卫星定位原理及其在测绘中的应用北京:教育科学出版社,2000.