數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在國土資源管理中的應(yīng)用

付義

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)是以計(jì)算機(jī)為核心，以全站儀、GPS、數(shù)字測(cè)量攝影儀、數(shù)字化儀等為數(shù)據(jù)采集工具，在外接輸入、輸出設(shè)備和軟、硬件的支持下，對(duì)地形的數(shù)字空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、輸入、成圖、繪圖、輸出、管理的測(cè)繪技術(shù)。

一、數(shù)字化技術(shù)在原圖處理中的應(yīng)用

1.原圖數(shù)字化處理。

在建立各種GIS系統(tǒng)時(shí)，需要對(duì)原有地圖進(jìn)行數(shù)字化處理，對(duì)于原始地圖，若其現(xiàn)勢(shì)性、精度和比例尺能滿足要求，就可以利用數(shù)字化儀對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化處理工作。當(dāng)前主要有手扶跟蹤數(shù)字化和掃描矢量化、GPS數(shù)據(jù)輸入三種方法，手扶跟蹤數(shù)字化需要的儀器為計(jì)算機(jī)，數(shù)字化儀及相關(guān)軟件，是較早的一種數(shù)字化輸入方法，輸入速度較慢，勞動(dòng)強(qiáng)度也較大。掃描矢量化是通過掃描儀輸入掃描圖像，然后通過矢量跟蹤，確定實(shí)體的空間位置。隨著掃描儀的普及和矢量化軟件的不斷升級(jí)，其作業(yè)方法越來越趨于自動(dòng)化，它是一種省時(shí)，高效的數(shù)據(jù)輸入方法。GPS輸入是依據(jù)GPS工具能確定地球表面圖形精確位置， 由于它測(cè)定的是三維空間位置的數(shù)字，因此不需作任何轉(zhuǎn)換，可直接輸入數(shù)據(jù)庫，目前主要是應(yīng)用RTK（Real Time Kinematics-實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)）技術(shù)，它是在GPS 基礎(chǔ)上發(fā)展起來的、能夠?qū)崟r(shí)提供流動(dòng)站在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果，并在一定范圍內(nèi)達(dá)到厘米級(jí)精度的一種新的GPS 定位測(cè)量方式，通過將1臺(tái)GPS 接收機(jī)安裝在已知點(diǎn)上對(duì)GPS 衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)，將采集的載波相位觀測(cè)量調(diào)制到基準(zhǔn)站電臺(tái)的載波上，再通過基準(zhǔn)站電臺(tái)發(fā)射出去；流動(dòng)站在對(duì)GPS 衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)并采集載波相位觀測(cè)量的同時(shí)，也接收由基準(zhǔn)站電臺(tái)發(fā)射的信號(hào)，經(jīng)解調(diào)得到基準(zhǔn)站的載波相位觀測(cè)量，流動(dòng)站的GPS 接收機(jī)再利用0TF（運(yùn)動(dòng)中求解整周模糊度）技術(shù)由基準(zhǔn)站的載波相位觀測(cè)量和流動(dòng)站的載波相位觀測(cè)量來求解整周模糊度，最后求出厘米級(jí)精度流動(dòng)站的位置。應(yīng)用這種測(cè)量方法測(cè)量可以不布設(shè)各級(jí)控制點(diǎn)，僅依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn)，便可以高精度快速地測(cè)定圖根控制點(diǎn)、界址點(diǎn)、地形點(diǎn)、地物點(diǎn)的坐標(biāo)，利用測(cè)圖軟件可以在野外一次生成電子地圖。同時(shí)，也可以根據(jù)已有的數(shù)據(jù)成果快速地進(jìn)行施工放樣。而實(shí)際應(yīng)用得較多的主要是數(shù)字掃描矢量化軟件，針對(duì)大比例尺地形圖，大多數(shù)掃描矢量化軟件能自動(dòng)提取多邊形信息，高效、便捷、保真的對(duì)地圖進(jìn)行數(shù)字化處理。

2.數(shù)字化原圖作業(yè)流程。

由于MAPCAD軟件掃描矢量化輸入方法具有圖像清晰、編輯方便、易于轉(zhuǎn)換等特點(diǎn)一般外設(shè)精度都能滿足，所以地形圖的精度主要取決于人工跟蹤精度和輸出設(shè)備精度，而人工跟蹤精度主要取決于作業(yè)人員的技能掌握熟練程度和工作態(tài)度，所以必須在加強(qiáng)作業(yè)人員基本技能培訓(xùn)上下工夫，要求工作人員嚴(yán)格按矢量化方案作業(yè)，確保圖件的精度和質(zhì)量高于國家現(xiàn)行數(shù)字化測(cè)圖規(guī)范所規(guī)定的數(shù)字化精度和質(zhì)量。在測(cè)量實(shí)踐中，要做好地形圖外業(yè)測(cè)點(diǎn)與數(shù)字化圖縮放相結(jié)合、符號(hào)圖層的劃分子圖、線型符號(hào)庫的設(shè)計(jì)等工作保證滿足工程進(jìn)度的同時(shí)又節(jié)約項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)，設(shè)計(jì)出的數(shù)字地圖簡單易用、美觀整潔、易于使用地形圖的工作人員判讀。

二、數(shù)字化繪圖

1.數(shù)字化繪圖的特點(diǎn)。

（1）精度高：數(shù)字化成圖系統(tǒng)在外業(yè)采集數(shù)據(jù)時(shí)，利用全站儀現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)采集地形地物點(diǎn)的三維坐標(biāo)，并自動(dòng)存儲(chǔ)，在內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理時(shí)，完全保持了外業(yè)測(cè)量的精度，消除了人為的錯(cuò)誤及誤差來源，而且外業(yè)工作省略了讀數(shù)、計(jì)算、展點(diǎn)繪圖等外業(yè)工序，減少了作業(yè)人員，外業(yè)工效大大提高，時(shí)間縮短，直接生產(chǎn)成本大幅度下降。

（2）勞動(dòng)強(qiáng)度：小數(shù)字化成圖的過程，減輕了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，使生產(chǎn)周期大大縮短，能及時(shí)滿足用戶的要求。

（3）便于保存管理及更新方便：數(shù)字化產(chǎn)品既可以存儲(chǔ)在軟盤上，也可以通過繪圖儀繪在所需的圖紙上，線條、線劃粗細(xì)均勻，注記、字體工整，圖面整齊、美觀。且便于修改，能更好地保證圖形的現(xiàn)勢(shì)性和不變形性，避免重復(fù)測(cè)繪造成的浪費(fèi)，增加地形圖的實(shí)用性和用戶的廣泛性。

2.外業(yè)數(shù)據(jù)的采集。

在采集數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)采集人員要準(zhǔn)確應(yīng)用地物代碼，以免在內(nèi)業(yè)成圖時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤；在觀測(cè)開始時(shí)，相關(guān)工作人員需嚴(yán)格按照要求應(yīng)對(duì)測(cè)站點(diǎn)進(jìn)行檢查，跑尺人員應(yīng)嚴(yán)格按照自動(dòng)成圖的要求作業(yè)，確保能完整地描述地形地貌的特征點(diǎn)，必須通過繪制草圖來表明各個(gè)地物碎部點(diǎn)的屬性及相互關(guān)系，測(cè)量坎子時(shí)，要量取坎子比高，坎下也要進(jìn)行地形點(diǎn)采集。當(dāng)一個(gè)測(cè)區(qū)完成后，如果有必要可把數(shù)據(jù)備份。

3.繪制內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理。

無論是工程進(jìn)程各階段的測(cè)量工作，還是不同工程的測(cè)量工作，都需要根據(jù)誤差分析和測(cè)量平差理論選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)量手段，并對(duì)測(cè)量成果進(jìn)行處理和分析。

三、測(cè)量中的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)

目前通過在空中利用數(shù)字?jǐn)z影機(jī)所獲得的數(shù)字影像，內(nèi)業(yè)使用專門的航測(cè)軟件處理，進(jìn)行的航空攝影測(cè)量是大面積、大比例尺地形測(cè)圖、地籍測(cè)量的重要手段與方法，在計(jì)算機(jī)上對(duì)數(shù)字影像進(jìn)行像對(duì)匹配，建立地面的數(shù)字模型，再通過專用的軟件來獲得數(shù)字地圖。該方法的特點(diǎn)是可將大量的外業(yè)測(cè)量工作移到室內(nèi)完成，它具有成圖速度快、精度高而均勻、成本低，不受氣候及季節(jié)的限制等優(yōu)點(diǎn)。特別適合于城市密集地區(qū)的大面積成圖。但是該方法的初期投入較大，如果一個(gè)測(cè)區(qū)較小，它的成本就顯得較高。但可以說是今后數(shù)字測(cè)圖的一個(gè)重要發(fā)展方向，未來社會(huì)要求的是可以提供數(shù)字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產(chǎn)品。并且隨著全數(shù)字?jǐn)z影工作站的出現(xiàn)，加上GPS 技術(shù)在攝影測(cè)量中的應(yīng)用，使得攝影測(cè)量向自動(dòng)化、數(shù)字化方向邁進(jìn)。endprint