数字化地形测量中的常见问题及对策分析

数字化地形测量中的常见问题及对策分析

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摘要:电子计算技术的迅速发展以及电子测量仪器的广泛应用,促进了地形测量的自动化和数字化。文章探讨数字化地形测量分析数字地形图成图过程中常出现的问题。

关键字:数字化;地形测量;问题;对策

引言

在信息经济时代的今天,作为地理信息行业的测绘行业,在以后的发展过程中要围绕着以建立数字化测量体系为目标,通过逐步的对数字化测量方式进行改革,最终对数字城市、数字区域以及数字中国的空间地理信息建设工作起到推进作用。

一、数字化地形测量的分类

(一)既有图纸的数字化

在需要进行数字化地形测量的城市或者是地区由于缺少客观条件,诸如经费、时间等问题时,就可以采用在既有图纸的基础上进行数字化改造。该方法可以对既有的地形图进行充分的利用,在这个基础上只需要配备数字化仪、计算机、绘图仪以及匹配的数字化软件就可以顺利的开展工作,并且在较短的时间内获得数字化地理信息资料。同时,当由于缺乏经费或者是其他的问题导致不能采购进行数字化的设备时,可以让具有图纸数字化的测绘单位代为进行。

(二)航测数字成图

当需要绘制数字地图的区域较大时,或者是条件和设备等比较成熟时,可以采用航空摄影机在空中对地面进行摄影,在外业进行判读,在内业再建立地面的具体的精细模型,然后利用绘图软件在计算机上建立的模型之上对地形图进行详细的测量和绘制,进而得到最终的数字地形图。随着我国测绘技术的不断发展,以及数字测量方式的不断成熟,航测数字成图的方式逐步的在地形测量中推广开来。

(三)地面数字测图

当测绘区域没有大比例尺的地图,又需要获得精度较高的大范围地形图,且所具有的经费较多时,我们可以采用直接的地面数字测图的方法。这种方法也被称为内、外业一体化数字测图方式。地面数字测图是当前我国各测绘单位采用的主要方法,这主要是由于出于发展的需要,我们需要获得绝大部分区域的数字地图。这种方式所得到的数字地图具有精度高、且可靠性高等优点,加上一定的措施之后,将重要地形物之间的相邻控制点精度控制在5cm都是可行的。但这将耗费较多的人力、物力和财力等。

在进行地面数字测图时,为了保证其精度,通常要求当测站点与碎部点的距离要小于500m,且地物的平面位置误差绝对值要小于0.15mm。同时,还应该注意,在进行地面数字测图时,虽然规范中对测距的最大长度都有明确规定,例如,1:500为300m;1:1000为500m等,但是在实际的测绘过程中,可以根据实际情况予以放宽,从实践来看并不会影响到测绘的精度。

二、数字化地形测绘问题

(一)作业方式的选择

数字化测绘常用设备是全站仪加电子手簿,全站仪集测角、测边、测距、测高差等许多功能于一体。电子手簿能编码、记录测量数据,又能反映地貌,用拼音第一个字母编人电子手簿,测站与棱镜间利用对讲机进行实时联络,测站照准目标操作电子手簿驱动全站仪测取数据后,快速告知棱镜作业员跑下一点,测站观测速度很快,数字化测图测程较远。

(二)数字化地形测绘的精度问题

(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0.1mm、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。

(2)碎部点测绘

应当说,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)数字化地形测绘的误差问题

数字化测绘采用全站仪加电子手簿测距精度很高,又没有展点误差。测量、数据传输、计算都是自动进行、避免了人为的错误。实际上碎部点已达到了图根点的水平,因而成果质量取决于描述误差大小,如沟边、塘边等,也就是立镜位置的是否恰当和有无编辑错误。这一问题涉及到作业员对地形表达方法的理解和认识能力。编辑出现错误,主要在于记录,由于地形复杂性,这类问题的出现是难以彻底避免的。它将引起地形、地物与实际情况明显不符,严重影响测量成果的使用。所以作为重要的一道工序,数字化成图完成后制图输出,实地检查是必不可少的。通过实地检查可查出编辑错误予以纠正,在这一前提下影响成果质量的关键因素就归结为棱镜位置的正确性问题这将是数字化测图作业员核心问题。

(4)数字化测图的比例尺问题

如平板测图由于一定幅面内地形符号的负载及表现能力的局限。不得已分为各种比例尺。各种比例尺地形图不光细致程度不同,精度也不同,相互间很难转换,需要不同比例尺的图时,往往重复测绘。而数字化虽然也分比例尺,但主要是用来定义绘图输出时点状符号大小及现状符号(坎、斜坡等)间隔宽窄等,即是为输出传统的纸质地图定义的。在测绘不同比例尺数字化地形图时,除细致程度沿用平板测图的要求外,精度并无差别,这是有别于平板测图的一个特点。

由于数字化地形图不同,地物、地形类别分层存储,无级缩放显示,并且具有编辑方便、地形图符号负载量限制相对较小,测量数据反复多次利用的特性,所以实际上可以说,数字化地形比例尺的概念仅限于细致程度的差异,在数字化测图实践巾体会到地形测量按1:500与按1:1000的要求测绘,由于立镜作业人员行走路程相当,多测一部分碎部点相对快捷容易,实际工作量相差并不大。

所以数字化地形测绘应一次性地顾及到各种用途的需要,而按大比例尺的技术要求进行比较适宜。如要输出则利用测图软件一般都具有的比例尺转换功能,很容易得到小于1:500的各种比例尺的地形图。

三、提高数字化地形测量的对策

(一)加强技能培训,提高工作人员的技术素质

新一代年青的测绘技术人员尤其是近期的大中专生,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是十分必要的。

(二)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。

(三)碎部点测绘

应当说,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。

结束语

随着科学技术在各领域、行业中的不断应用与深入,数字化测绘获得了较大的发展空间。通过不断的实践证实,相关人员应明确数字化测绘的精确度并不是单单的由作业人员的技能而决定,而是与作业流程中作业人员的具体操作有着直接的关联。

参考文献

[1]徐美娜.刍议地形测量中数字化测绘技术的运用.科技创新与应用,2013

[2]肖英.浅谈数字化地形测量存在的问题及对策.企业技术开发,2013

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