诌议当今我国数字化地形测量技术的展望

摘要: 随着我国信息化的迅速发展，数字化测图技术以其测量精度高.成图速度快一容易更新.工作效率高等一系列的优点在地形图测绘中得到了广泛的应用。数字化测图已经成为目前我国城市规划建设中提供大比例尺地形图的一种重要手段。本文探讨了数字化地形测量技术的程序及测量中的注意事项，数字化地形测量技术的发展及规范还需要新技术新产品的研发应用。

关键词:数字化;地形测量;控制与图根测量;测量技术程序

1 数字化地形测量工作简述

近几年随着社会经济的迅速发展，信息化、数字化技术不断发展起来，为满足我国城市规划开发和划拨地以及土地利用等高精度要求，城市建设部门、土地管理部门迫切需要精度要求比较高的大比例尺地形图，其主要获取来源还是采用地面数字测图的方法，此方法是目前许多测绘单位用得最多的数字测图方法。采用该方法所得到的数字地形图的特点是测量仪器比较容易操作，一般普通文化程度的人员都能学会，成图软件大都都是汉化的，各种符号比较齐全，通讯方便，操作简单，测量精度高，成图精度相应也比较高，完全可以满足城市规划、地籍及土地管理等方面的图件精度要求。

2 数字化地形测量技术的程序

由于数字化测绘相对于传统平板测图具有精度高、作业效率高、劳动强度小等显著经济技术优势，加之近年来数字化测绘设备价格的持续下降，规划、设计等用图单位普遍采用计算机设计而要求提供数字化测绘成果等因素，测量单位普遍采用野外数字化测绘完成大比例尺地形测量工作。

2.1测量步骤

数字化地形测量的步骤可概括为两个环节: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。两个环节间以数据传输为纽带，即可平行施工又可顺序施工。与传统地形测量相比，压缩了大量的中间生产环节。

2.2方案设定

数字化地形测量项目的方案的选择根据仪器设备条件确定，仪器设备条件不同，设定的方案变化各异。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。

2.3方法选择

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(图形)纠正。

碎部测图在数字化地形测量中只是个数据采集的过程，成图大量的工作量从外业转移到了内业，目前，碎部成图作业方法较多，因人而异。较为成熟的方法是简码法，特点是成图数学精度好、地物地貌要素详尽、作业效率较高。

2.4控制与图根测量

随着我国GPS技术的发展及全站仪的普及，控制网的布设形式更加灵活多样，工作效率也比较高。现在，平面控制测量工作主要有利用静态GPS配合导线法、利用动态GPS RTK测量直接实测图根点及单一导线或导线网法等几种方法，现代先进测绘仪器的不断应用，进行控制测量工作的手段和技术不断完善，工作效率也将有较大的提高。控制点高程测量是根据测区地形情况和甲方要求，主要还是采用水准测量、三角高程测量或全站仪直接高差方法进行，如果已知高程点较多，也可以采用GPS高程拟合方法进行，但大家知道GPS高程拟合的精度比较其它方法要低，在精度要求不高的情况下倒是可以采用。

3数字化地形测绘过程中的常见问题

3.1等高线处理不当

由于数字化地形测绘软件中的等高线一般都是根据野外采集的地貌点的高程，采用等值内插法，按基本等高距插绘等值点连成曲线，再按不同的圆滑方法进行圆滑而生成的。在地形测量中，并不是野外采集的所有地貌点之间都能进行等高线内插的，也就是说靠全自动建立的数字地面模型(DTM)有可能失真，因而需要进行必要的人工干预，删除自动组网中那些不能内插等高线的三角边，而要做好这一点，就要靠绘图人员的技术和经验。比如:沟或坎上的点就不能与远离其坡下的点插绘等高线，否则可能会使生成的等高线悬空或穿入地下，使局部地形面目全非。再如等高线不能穿过道路和建(构)筑物，有的需在建立DTM模型时就充分考虑，有些应在绘制好等高线后进行局部修剪或删除。如果上述工作不到位，数字地形图是很难真实反映实际地形的。

3.2野外数据采集不准确、不全面

(1)地形变化处地形点不全面，坎(沟)上有点，下面无点或少点，这造成绘制的等高线可能失真，从而难以准确反映实际地形。

(2)有些线状地物如小沟(特别是暗沟)、电力线、电讯线(或电缆)、各种管线在图内应有始有终，而拾取地形点时往往易忽略，这主要与绘图人员的技术与责任有关。

(3)野外草图绘制不全、不细。野外绘制草图人员是现场跑路最多而且最忙的，技术要求高，虽然是草图，也应按正规图来绘，因为它是最后成图能否满足规范要求的重要依据之一。尤其是地物、地貌的连线关系应与实地一致，测点顺序不能颠倒和记错。同时，现场绘制草图人员还得记清跑尺员省去而图上需要表示的地物的相关位置，都应准确量取并在草图中标注清楚。如果工作不细心，这些都易忽略，造成地形地物不清、不全。

相对于常规测图而言，在图纸审核中，数字化成图的过程发现的缺陷要多一些。除了上述问题外，主要是绘图人员的自检工作需加强。如注记或植被符号压线和覆盖地物的现象以及坎(沟)上的高程注于坎下或下面的高程注在上面的现象。

4采取措施解决常见问题，提高地形绘图的质量

4.1提高地形测量从业人员的技术素质

新一代年青的测绘技术人员尤其是20世纪90年代后的大中专生，尽管具有较高的计算机操作本领，甚至有一定的编程技术，但是缺乏现场测绘地形图的经验，更缺乏勾绘等高线的基本功。而现代数字化测绘软件虽然自动化程度很高，仍不可避免地需要进行必要的人工干预，所以对这些从事地形测量人员进行必要的技能培训和基本功训练十分必要。具体实施办法，建议选择适当场地参加野外实习，按原来的常规办法测绘地形图或在室内找一些范例进行实习与讲授相结合的办法来提高他们的技能。

4.2数字化地形测量的注意事项

(1)司尺要点

采用以上方法，对观测及司尺人员的要求是比较高的。第一，配合要默契，这一点测完了，下一点应测什么应心灵相通;对观测人员的输入数字及字母的熟练程度要求较高，一般应在10秒内完成。第二，司尺人员担负着室内绘图的工作，是测图过程中的主要人员，所以对于地物(貌)的综合取舍等要心中有数，并且应在跑尺前确定好跑尺的线路，尽量避免走冤枉路。

采用这样的测量方法要省事、快捷。

5总结

数字化信息广泛用于测绘生产、土地管理、城市规划等部门，并为广大用户所接受。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。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)。

当今数字化地形测量的发展以及规范化离不开新产品新技术的支持，掌上电脑面积测量仪就是新研发的产品。它由高精度的GPS定位系统、精确面积计算方法和智能化的掌上电脑系统完美结合，使测量更符实际、精度更高，实现了任何不规则面积的实时测试、动态图形显示和数据智能化处理和储存。

参考文献：

[1]高井祥.测量学[M].徐州:中国矿业大学出版社，2004.