基于地形圖測繪方法的比較與分析

（江西省第二測繪院 江西南昌330046）

0 前言

測繪是國民經(jīng)濟各行各業(yè)的開路先鋒。作為測繪的主要成果之一地形圖，已廣泛應(yīng)用于政治、經(jīng)濟、國防、成市規(guī)劃、社會生活等各個方面。如界線圖、軍用地圖、城市規(guī)劃圖、電子導(dǎo)航地圖等。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，測繪行業(yè)發(fā)生了巨大的變化，無論是技術(shù)裝備、測繪手段、產(chǎn)品形式等都發(fā)生了飛躍式的發(fā)展。如技術(shù)裝備，已經(jīng)從過去的經(jīng)緯儀平板測圖，發(fā)展到全站儀數(shù)字測圖、GPS RTK數(shù)字測圖，車載移動測圖系統(tǒng)，數(shù)字攝影測量與遙感等。產(chǎn)品形式也是豐富多彩。有模擬產(chǎn)品，也有各種數(shù)字產(chǎn)品，如DEM、DOM、DLG、DRG、三維景觀模型等。

地形圖的測繪方法多種多樣，作為一個測繪工作者，我們必須熟練掌握各種測繪方法的技術(shù)原理和生產(chǎn)流程。針對不同的測繪生產(chǎn)項目，科學(xué)合理選用相應(yīng)的測繪方法，有利于縮短成圖周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，獲得更大的經(jīng)濟效益和社會效益。

1 全站儀數(shù)字測圖

1.1 作業(yè)流程

全站儀數(shù)字測圖原理和原始的平板測圖差不多，只是由于全站儀代替了經(jīng)緯儀，提高了測圖速度，同時也提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。

全站儀數(shù)字測圖的作業(yè)流程為：野外勘探、技術(shù)設(shè)計、圖根控制測量、野外數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)成圖、質(zhì)量檢查、成果驗收等。

野外勘探、技術(shù)設(shè)計是每個測繪項目都必須具備的工作，是保證項目科學(xué)規(guī)劃、合理安排、順利進行的前提條件。圖根控制測量是測區(qū)高級控制點的密度不能滿足測圖需要所進行控制點的布設(shè)和測量。野外數(shù)據(jù)采集即為地物、地貌測繪等。野外數(shù)據(jù)采集是一項艱苦復(fù)雜的工作，要克服各種自然條件和環(huán)境因素的影響。野外數(shù)據(jù)采集除碎部點的坐標和高程數(shù)據(jù)外，還需要與繪圖有關(guān)的其他信息。如碎部點的連接線型、地形要素名稱、其他名稱注記等。為了方便內(nèi)業(yè)成圖，在野外還要畫出草圖。內(nèi)業(yè)成圖就是對野外采集的數(shù)據(jù)進行編輯整理成為圖形。檢查驗收是對測繪產(chǎn)品的質(zhì)量鑒定，產(chǎn)品是否滿足各項規(guī)范要求。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，全站儀數(shù)字測圖正向內(nèi)外業(yè)一體化的作業(yè)模式發(fā)展。

1.2 全站儀數(shù)字測圖的特點及應(yīng)用

全站儀數(shù)字測圖主要特點是測圖精度高?，F(xiàn)階段，精度要求高的地形圖測繪項目一般采用全站儀數(shù)字測圖技術(shù)，如城鎮(zhèn)地籍測量、房產(chǎn)測量、1∶500、1∶1000 城市規(guī)劃圖等。

全站儀數(shù)字測量外業(yè)工作量大，還受通視條件、自然因素、環(huán)境因素等的影響，作業(yè)周期相對要求長。由于精度高，外業(yè)工作量大，作業(yè)周期相對長等，所投入的人力、物力和財力也相對大。

2 基于GPS的數(shù)字測圖

2.1 GPS RTK 數(shù)字測圖

GPS RTK 數(shù)字測圖方法類似全站儀數(shù)字測圖，只是用GPS RTK系統(tǒng)代替全站儀。GPS RTK測量技術(shù)已從單基站、多基站、向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。如江西省網(wǎng)絡(luò)參考站{JXCORS}系統(tǒng)的建立并投入運行，GPS RTK 數(shù)字測圖相當(dāng)快捷和方便。JXCORS系統(tǒng)是由分布于全省的62個GNSS 連續(xù)運行參考站組成。在測圖過程中，只要有通訊信號和能接收四顆以上衛(wèi)星的地方一般都能得到固定解，量測出有效數(shù)據(jù)。如果測區(qū)有三個以上分布合理的已知控制點，實地通過點校正，就可以馬上得出同系統(tǒng)的坐標和高程數(shù)據(jù)。如果測區(qū)沒有已知控制點，那也可以通坐標數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換得到如80坐標系和54坐標系數(shù)據(jù)。例如，在2010年鄱陽湖測區(qū)，我們采用了JXCORS系統(tǒng)測圖技術(shù)，克服了隆冬寒冷、多霧、草地爛泥等多種不利條件，全局動用數(shù)十臺GPS 會戰(zhàn)鄱陽湖，保質(zhì)、保量，如期完成鄱陽湖測圖項目，為鄱陽湖建設(shè)提供了現(xiàn)勢性強、精度高的基礎(chǔ)測繪成果，受到各方好評。

JXCORS 測圖的特點是，凡是有手機信號，能接收四顆（包括四顆）以上衛(wèi)星的任何測點，獨自一人就能完成厘米級精度的GPS 測量任務(wù)。用戶不再架設(shè)基準點，測量速度快、精度高，全天候作業(yè)，具備所有靜態(tài)網(wǎng)的功能，費用低等優(yōu)點。對于沒有手機信號或有效衛(wèi)星數(shù)沒有四顆以上，那就很難達到預(yù)期目的。所以，GPS RTK測量技術(shù)在城市規(guī)劃圖測量中由于城市高樓大廈比較多，影響GPS 衛(wèi)星接收，影響工作進程。

2.2 車載移動測圖系統(tǒng)

車載移動測圖系統(tǒng)又稱移動道路測圖系統(tǒng)。該系統(tǒng)是在車上裝備GPS 接收機、CCD、INS（慣性導(dǎo)航系統(tǒng)）等傳感器和設(shè)備，車輛在行駛的過程中，快速采集道路及道路兩邊地物的空間位置數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。所采集的數(shù)據(jù)存儲于計算機系統(tǒng)中，經(jīng)過編輯加工處理，形成各種地圖成果。車載移動測圖系統(tǒng)是一門高新技術(shù)，該套設(shè)備價格相對昂貴?，F(xiàn)階段，在我國還沒得到廣泛應(yīng)用。

3 數(shù)字攝影測量

3.1 數(shù)字攝影測量作業(yè)流程

數(shù)字攝影測量的作業(yè)流程為：航空攝影、像片控制測量、空三加密、立體測圖、外業(yè)調(diào)繪和補測、圖形編輯與接邊、質(zhì)量檢查、成果整理與提交等。

航空攝影工作主要有專門的航攝單位完成，由他們提供符合要求的航測資料。像片控制測量目的是為空三加密提供定向點。隨著GPS技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是JXCORS系統(tǒng)的應(yīng)用，像片控制測量工作變得越來越便捷。工作人員只要按規(guī)范布好點，選刺準確，能快速測出像控制點坐標和高程?？杖用苁菫闇y圖定向測量出一定點的坐標和高程。立體測圖是應(yīng)用數(shù)字化測圖系統(tǒng)測量地物、地貌。外業(yè)調(diào)繪和補測是將立體測圖成果拿到野外實地定性和補測，對內(nèi)業(yè)錯漏進行糾正和補測，對被陰影遮蓋內(nèi)業(yè)無法測定的地物進行補測。圖形編輯是以立體測圖成果作為工作底圖，結(jié)合外業(yè)調(diào)繪成果來進行地形圖編輯并接邊。地形圖編輯和接邊完成后，再進行二級檢查。即過程檢查和最終檢查，最后成果的整理和提交。

3.2 數(shù)字攝影測量的特點

數(shù)字攝影測量的特點是把主要的工作量集中在內(nèi)業(yè)完成，野外只需要像片控制測量和調(diào)繪與補測，這樣，大大減少了野外工作量，可以有效減少天氣對成圖周期的影響，從而可以縮短成圖周期，成本相對低。對大測區(qū)成圖優(yōu)勢更加明顯。并且還能生產(chǎn)DOM數(shù)字影像圖，成果多樣化。如圖3-1 為數(shù)字線劃圖DLG，圖3-2 為數(shù)字影像圖DOM。比如在高速公路帶狀圖的測繪，城鎮(zhèn)規(guī)劃用圖等都采用了數(shù)字攝影測量技術(shù)。

圖3-1 1∶1000 數(shù)字地形圖

圖3-2 數(shù)字正射影像圖

4 其他先進成圖技術(shù)

隨著測繪科學(xué)與相關(guān)科技的不斷發(fā)展，其他先進的成圖技術(shù)也不斷得到廣泛應(yīng)用和完善。如遙感技術(shù)、機載激光掃描系統(tǒng)（LIDAR）等。這些先進技術(shù)的廣泛應(yīng)用豐富了地形圖的測繪方法和測繪成果。

5 結(jié)束語

從全文的分析和論述可以看出，地形圖測繪項目都各有其特點和要求，千差萬別。測繪技術(shù)裝備、測繪原理、產(chǎn)品形式多種多樣，各有千秋。作為一個測繪工作者，科學(xué)規(guī)劃和合理選用與測繪項目相適應(yīng)的測繪方法，追求最大的經(jīng)濟效益和社會效益，是我們的神圣職責(zé)和義務(wù)。

[1]張劍清,潘勵,王樹根.攝影測量學(xué).武漢：武漢大學(xué)出版社,2003.

[2]張正祿等.工程測量學(xué).武漢：武漢大學(xué)出版社.2005.

[3]注冊測繪師資格考試輔導(dǎo)教材.北京：測繪出版社.2009.

[4]江西省CORS 培訓(xùn)資料.