數(shù)字化地形測(cè)量技術(shù)探討

王海明

【摘 要】 數(shù)字化測(cè)量指的是將GPS，全站儀和計(jì)算機(jī)的新型全數(shù)字化進(jìn)行綜合應(yīng)用形成的地形測(cè)量模式，這種模式不斷的普及，已經(jīng)成為測(cè)量地形的最主要的模式。本文主要分析了數(shù)字化地形測(cè)量的特點(diǎn)，并以其特點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)，探討了在其存在的不足與應(yīng)對(duì)措施。

【關(guān)鍵詞】 數(shù)字化；地形測(cè)量技術(shù)

數(shù)字化、智能化是當(dāng)今社會(huì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，數(shù)字化的優(yōu)勢(shì)使得生產(chǎn)更加的便捷，使一些測(cè)量行業(yè)數(shù)據(jù)變得更加的精確，使測(cè)量行業(yè)更加的專業(yè)，大大提高了該行業(yè)的速度和質(zhì)量。目前數(shù)字化也被廣發(fā)用于我國(guó)其他行業(yè)，數(shù)字化已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)科技發(fā)展的主流趨勢(shì)。

1 數(shù)字化地形測(cè)量的主要特點(diǎn)

21世紀(jì)是信息化的時(shí)代，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，民主政治也取得了不少的成就，與此同時(shí)，在地理信息產(chǎn)業(yè)中，測(cè)繪方式已由數(shù)字化的測(cè)繪體系向信息化的測(cè)繪體系轉(zhuǎn)變。重視數(shù)字的理念，加強(qiáng)數(shù)字化的地理空間信息框架建設(shè)，建設(shè)相關(guān)的示范工程，加強(qiáng)測(cè)繪速度的監(jiān)督與管理，積極的投身于開(kāi)放性，全球性的測(cè)繪，加強(qiáng)數(shù)字化測(cè)繪的研究與分析，是當(dāng)今測(cè)繪領(lǐng)域的當(dāng)務(wù)之急。

1.1作業(yè)模式高效直觀

在進(jìn)行數(shù)字化的地形測(cè)量時(shí)，首先應(yīng)該將所測(cè)試區(qū)域的內(nèi)部控制點(diǎn)提前輸入為測(cè)量地形而設(shè)置的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件中，然后利用儀器進(jìn)行捕捉，將捕捉到的點(diǎn)給予線或點(diǎn)的新屬性，將各種屬性進(jìn)行標(biāo)記的完善，編輯成為高等地形圖。作為室內(nèi)工作者的工作則只需對(duì)圖形結(jié)果進(jìn)行修飾，就能夠形成一個(gè)成型的地圖文件。采用此種方法所需要的測(cè)量?jī)x器主要是裝有電子平板軟件的微型便攜電腦和1臺(tái)全站儀的儀器，然后通過(guò)電纜進(jìn)行連接便可以進(jìn)行地形的測(cè)量。這就是所謂的數(shù)字化測(cè)量法。

1.2圖根控制簡(jiǎn)潔實(shí)用

過(guò)去的地形測(cè)量，比例尺都比較大。在進(jìn)行圖根的控制測(cè)量時(shí)，所測(cè)試的區(qū)域必須要求高程控制和平面的基礎(chǔ)，才能進(jìn)行圖根的測(cè)量。而在數(shù)字化的測(cè)繪中，圖點(diǎn)的觀測(cè)與碎步測(cè)量能夠同一時(shí)間進(jìn)行。而且圖根點(diǎn)更適用于測(cè)圖過(guò)程中的需要。在測(cè)量結(jié)束后，軟件能夠自動(dòng)對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行平差，與此同時(shí)，圖根點(diǎn)的三維坐標(biāo)和碎步點(diǎn)的坐標(biāo)也得以修正。相比過(guò)去的地形測(cè)繪法，該種測(cè)繪法同時(shí)滿足高效率和高適應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。

1.3將地形圖引進(jìn)圖層概念

在過(guò)去的地形圖中，顏色的設(shè)置都比較單一，這就造成了在看圖時(shí)視覺(jué)上的困難，而測(cè)圖法的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)就是就是依據(jù)不同的等高線與地形的不同而生成不同的顏色填充。而顏色的不同，則方便與設(shè)計(jì)人員進(jìn)行不同地形與建筑物的區(qū)分，從而在利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)在、時(shí)，根據(jù)圖層顏色的不同進(jìn)行互不相同的編輯，這種方法不僅簡(jiǎn)便，而且實(shí)用。

1.4真實(shí)性強(qiáng)，突破了傳統(tǒng)的數(shù)字化地形圖

數(shù)字化測(cè)繪圖在方便用圖，突破傳統(tǒng)理論，改變作業(yè)程序上作出了重大的貢獻(xiàn)，與傳統(tǒng)的大平板測(cè)量所形成的地形圖相比，不論是在內(nèi)容上還是表現(xiàn)形式上都有著很大的優(yōu)越性。

1.4.1圖幅概念。數(shù)字化地圖突破了過(guò)去大比例尺圖形中中采用長(zhǎng)方形或者正方形進(jìn)行分幅的傳統(tǒng)做法，數(shù)字化地圖完全可以不用分幅，整個(gè)地圖的完整性與連貫性都大大的獲得了改善，地圖以整幅的形式出現(xiàn)。

1.4.2圖幅的接邊。在數(shù)字化地圖中改善了過(guò)去大比例尺地形圖在工程測(cè)量的時(shí)候需要對(duì)圖幅的接邊要求非常高，精度特別準(zhǔn)的狀況。數(shù)字化地形圖只需要在作業(yè)組之間進(jìn)行銜接，也就是將兩個(gè)文件進(jìn)行合并。這種合并并不會(huì)影響地圖之間銜接的完整性與精度的損失。

1.4.3線狀物之間的共線與避讓。由于兩種線狀物之間的距離極其微小，一般都在0.2毫米以內(nèi)，在數(shù)字化的測(cè)繪法中，為了避免其失真，不會(huì)像大比例尺地圖中那樣使得兩條線進(jìn)行避讓或者共線。

2 數(shù)字化地形測(cè)量中的不足

2.1測(cè)量野外地形時(shí)，數(shù)據(jù)采集的不準(zhǔn)確與不全面

在野外地形中的暗溝中，往往存在著各種電纜等管線，這些管線在正常情況下都應(yīng)該是有的，而在采集地形點(diǎn)的過(guò)程中，這些管線往往被忽視，在數(shù)字地形圖上最終被模糊，這種現(xiàn)象的存在，很大一部分原因是來(lái)自來(lái)自于工作人員的疏忽和技術(shù)水平的有限。

數(shù)字地形圖的不準(zhǔn)確性很大一部分來(lái)自于地形交接處地形點(diǎn)的缺失，上面有點(diǎn)，而下面的點(diǎn)則會(huì)出現(xiàn)比較少甚至是沒(méi)有點(diǎn)的情況，而等高線是由計(jì)算機(jī)直接進(jìn)行繪制的，這就直接導(dǎo)致了等高線的不準(zhǔn)確性。從而直接導(dǎo)致了等高線無(wú)法準(zhǔn)確的反應(yīng)地形的特點(diǎn)。

測(cè)繪人員對(duì)于野外測(cè)繪中的草圖繪制不仔細(xì)。繪制草圖不光需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和體力，繪制人員需要到不同的地點(diǎn)進(jìn)行繪制，而且繪制草圖也是一項(xiàng)技術(shù)性要求非常高的作業(yè)。數(shù)字地形圖的最后成圖將會(huì)以草圖作為一個(gè)重要的參考標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際的草圖繪制過(guò)程中，工作人員往往由于過(guò)去的勞累或工作的忙碌，便會(huì)將一些細(xì)小的地形忽略掉，這都是導(dǎo)致數(shù)字地形圖最后成圖不清晰和不準(zhǔn)確的重要原因。

2.2對(duì)于等高線處理的不恰當(dāng)

數(shù)字化地形的測(cè)繪有其局限性，在野外地貌的測(cè)繪中，地貌與地貌之間并不能形成某個(gè)等高線的差。而數(shù)字地面模型的建立主要依靠的是全自動(dòng)的建立方式，這就可能出現(xiàn)模型的失真，這就要求數(shù)字測(cè)繪與人工測(cè)繪進(jìn)行相結(jié)合，將自動(dòng)組網(wǎng)內(nèi)部的那些錯(cuò)誤信息進(jìn)行人工的更正，這個(gè)工作不僅要求工作人員的技術(shù)水平要過(guò)關(guān)，更要求其有一定的工作經(jīng)驗(yàn)，才能勝任這份工作。

3 數(shù)字化地形測(cè)量中不足的應(yīng)對(duì)措施

3.1提高測(cè)繪人員的整體素質(zhì)與技術(shù)水平。在數(shù)字化地形測(cè)繪中，工作人員在計(jì)算機(jī)操作和編程上往往問(wèn)題不大，而在等高線繪制的基本功和經(jīng)驗(yàn)上則較為缺乏。在現(xiàn)有的條件下，軟件的自動(dòng)化程度都較高，但是這并不能完全滿足測(cè)繪工作的需要，許多時(shí)候還需要進(jìn)行人工的繪制。所以，地形測(cè)量人員的基本功必須扎實(shí)，在平時(shí)的測(cè)繪實(shí)踐中，要不斷的提高其經(jīng)驗(yàn)水平和技術(shù)水準(zhǔn)。此外，還可以讓一些經(jīng)常在野外一線的測(cè)繪人員講述其實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)與其注意事項(xiàng)，傳授其經(jīng)驗(yàn)。

3.2草圖的繪制要盡量精確。草圖繪制的工作往往比較繁瑣，而且工作量很大，在繪制草圖的過(guò)程中，工作人員往往需要不斷的轉(zhuǎn)移工作地點(diǎn)，找出需要的點(diǎn)，線進(jìn)行分析。合理的進(jìn)行點(diǎn)與線的取舍，如果發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，要馬上進(jìn)行漏點(diǎn)的補(bǔ)充，工作人員必須一絲不茍，要有責(zé)任心，在工作過(guò)程中，有時(shí)由于加快進(jìn)度的需要，測(cè)繪人員還需要將間距等數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，方便作圖時(shí)使用。草圖的繪制工作之所以如此重要，原因是最后的數(shù)字地形圖的成果將以現(xiàn)場(chǎng)情況的點(diǎn)線數(shù)和草圖的繪制結(jié)果共同體現(xiàn)。

3.3數(shù)字地形圖的繪制過(guò)程中，相比過(guò)去的大比例尺地形圖，軟件的自動(dòng)化程度得到的很大的提高，即使在這樣的情況下，人工的干預(yù)仍然起著重大的作用，甚至是決定性的作用，制圖人員在繪制過(guò)程中主要的依據(jù)便是菜單和草圖，最后由計(jì)算機(jī)最終形成DTM模型。而模型有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)失真的情況，這主要是由于在靠近邊緣等地段測(cè)點(diǎn)的取點(diǎn)不恰當(dāng)造成的。綜合上述情況，工作人員在測(cè)繪過(guò)程中的干預(yù)是必不可少的，只有提高工作人員的專業(yè)素質(zhì)和責(zé)任感，才能保證繪圖的最終效果，減少數(shù)字化地圖的失真和損失。

4 結(jié)束語(yǔ)

數(shù)字化地形圖的出現(xiàn)，標(biāo)志著計(jì)算機(jī)在地形測(cè)繪領(lǐng)域中的應(yīng)用，是繪制地形的新趨勢(shì)，新方法。數(shù)字化的測(cè)量使用了更加先進(jìn)的測(cè)量?jī)x，運(yùn)用了靈活的定位方法，從而方便了信息的獲取。然而，數(shù)字化的測(cè)量方式也有著局限性，如果我們?cè)贉y(cè)繪中完全依賴軟件的自動(dòng)化進(jìn)行測(cè)量，最后的結(jié)果只能是使得最終的地圖失真甚至出現(xiàn)錯(cuò)誤。運(yùn)用數(shù)字化的地形測(cè)量，我們要想提高其最終的成圖質(zhì)量，使得數(shù)字化這項(xiàng)技術(shù)真正的獲得實(shí)用，人工的干預(yù)則是必須的，這就要求我們提高工作人員的責(zé)任感和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和水平，努力修正數(shù)字化測(cè)量中所出現(xiàn)的誤差，這樣才能真正的利用好新技術(shù)，最終做出高水平，高質(zhì)量的成圖。

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