测绘数字化在地形测量中的应用研究

摘要：当前，数字化测图技术在地形测量中得到了广泛应用，本文从数字化地形测量技术的程序出发，具体阐述了数字化地形测量工作，并提出测量中的注意事项。

关键词：数字化；地形测量；应用

中图分类号：Q142.4 文献标识码：A 文章编号：

数字化测图地形测量主要有两大内容，控制测量及地物地貌测量，传统的白纸测图法一般采用解析法及极坐标法，其成果为模拟式的图解图，成图周期长、精度低、劳动强度大，如今已被逐渐淘汰。数字化地形测量是随着电子全站仪及电子计算机的普及而兴起的一种新技术，它以传统的白纸测图原理为基础，利用GPS接收机、电子全站仪等先进的测量仪器和自动化成图软件，采用各种灵活的定位方法进行的以数字信息表示地图信息的测图工作，成果为模型式的数字图，成图速度快、测量精度高，且易更新，大大提高了工作效率，本文现就测绘数字化在地形测量中的应用进行粗浅探讨，以供参考。

1数字化地形测量技术的程序

1.1测量步骤

数字化地形测量步骤含两大环节，控制测量与计算机辅助平差计算、碎部数据采集与软件编图成图，两环节间通过数据传输，实现平行施工或顺序施工，较之传统地形测量极大缩减了中间生产环节。

1.2方案设定

应结合仪器设备条件确定数字化地形测量方案，不同的仪器设备其设定的方案也不同，一般可选用静态GPS网作基本控制，动态GPS、导现作加密控制，支导线补充测站点，动态GPS、全站仪碎部数据采集，再由计算机软件机助成图。

1.3方法选择

数字化地形测量原则上讲究“先控制、后测图”，但在实际中，可同时进行控制测量与碎部测图，甚至，只要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，即可先测图后控制。在数字化地形测量中，碎部测图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，以简码法最为成熟。

2数字化地形测量具体实施步骤

2.1控制与图根测量

当前，平面控制测量主要有三大方法，利用静态GPS配合导线法、利用动态GPSRTK测量直接实测图根点以及单一导线或导线网法。控制点高程测量则是结合甲方要求及测区地形情况，采用水准测量、三角高程测量或全站仪直接高差方法进行，在已知高程点较多情况下，也可采用GPS高程拟合方法进行，但与其他方法相较，GPS高程拟合精度偏低，故只能在精度要求不高情况下采用。

2.2碎部测量

碎部测量的主要方法为全站仪极坐标法，在仪器中实时记录数据，再配合绘制外业草图，在实测得多数碎部点的坐标后，利用软件中的距离交会、方向交会、十字尺测量法或量算定点等获取其余各点坐标，再辅以软件中的拷贝、偏移、延伸自动绘制等高线等功能，最终获取图形。

2.3选择地形图测量软件

选好地形图测量软件极为重要，一是要适合本单位实际生产组织情况，二是功能强大界面友好，简单易学，三是符合甲方需要。目前测绘成图软件主要有南方CASS系列、清华山维、北京威远图、广州开思等。

外业测量结束后，即可用传输线将全站仪与计算机相连接传输数据。电脑里存储的数据都是纯文本格式，若需修改直接编辑即可。内业编辑方面，以南方CASS系列软件为例，具体如下：1）展点：打开CASS，在标题栏点击绘图处理，选择展测点点号及高程点。为去掉多余的高程点，展绘高程点可给个距离。2）连线：根据外业草图用符号及线型连接需要连接的点，如实反映测区地物地形。在连线时要注意坎子等有向线型的朝向。可在拐弯时增加几个点以预防线状地物拟合时弧度过大。对于规则地物（如房屋），可利用几何原理作平行线、拐直角、对称等方法作图。3)勾绘等高线：若地物地貌情况复杂，则生成的等高线往往杂乱，则可先自动生成，再计曲线及间曲线用样条曲线命令spline进行重画。4)绘制地形底图：完成编辑即可打印输出地形底图供野外检查巡视使用。

2.5野外检查

此为地形测量的重要一节，对最终质量成果有直接影响，在内业连图过程中不可避免出现错连、漏连或表示不合理之处，如一楼电线杆、井盖、路灯、等高线等独立地物，因此外业自检尤为必要，检查过程中要坚持全面跑到、看到、量到，及时纠正错误之处。

2.6地形图的分幅

地形图分幅一般有50×50或40×50，为方面填每幅图左上角的接合表，分幅前最好作好图幅接合表，仍以CASS为例，只需改好Ac50tk.dwg及Ac45tk.dwg两个文件的测绘单位、用图单位、测量员等信息，日后调用即可，无需一一更正每幅图。

2.7成果图输出

在分好幅、图廓整饰完成后即可打印输出成果，在完成第一幅图打印后，要用格网尺检查图框大小，以≤O.3mm为准，若超过限差需在绘图仪里校准，重新设置。

3数字化地形测量的注意事项

3.1碎部要点

碎部点的取舍与测量休戚相关，测点过少则难以把握地形的基本要素，过密又会造成成图密集，因此确定碎部点要注意如下几点：1)若建筑物较方正，则测出三点即可，由计算机完成第四点，不规则的多边形建筑物需全部实测点位。2)不规则地貌应尽量多测。3)对于桥梁、广告牌等程序中规定顺序绘制的图块，尽量按照其顺序测量。

3.2数字化地形测绘过程中的误差问题

在数字化测绘过程中采用了全站仪、电子测绘手簿等先进的仪器及设备，测距精度高，能有效避免人为造成的误差或错误，但在实际测绘过程中仍难免存在诸多问题，如当碎部点已经达到图根点的精度水平，而描述误差又太大时，这时描述误差就是决定质量成果的重要因素。例如在塘边、对沟边进行测绘时往往存在这些问题，包括立镜所选择的位置是否合适等。此外，当地形复杂，记录难度增加的同时往往也会导致编辑错误，造成地物、地形与实际地形情况不吻合，影响实际测量结果，所以，因此成图后需加强实地检查，及时对错误进行纠正，从而提高数字地图的精度及质量。

3.3等高线的处理不恰当

数字化处理地图时，测绘软件中的等高线通常都是以野外所采集的具体地貌点的高程，再通过等值的内插方法，以基本等高距来插绘出一系列的等值点，然后用圆滑的线条将这些点连接起来形成等高线。然在实际测量过程中，并非所有地形的地貌点都可采用等高线内插的方式实现，即，在进行数字化测绘的过程中，通过软件建立起来的地形数字化模型与实际情况有可能不符，造成模型失真，因此须进行人工干预，删除掉软件自动组网过程中不能进行内插的三角边。而要做好此工作，关键是凭借数字测绘人员的操作技术及经验。如，在确定等高线时，位于沟、坎中的地貌点就不能通过近似的选在与其坡下面较远的点来插绘等高线，以免造成生成的等高线悬空。或者是深入地底下等现象，导致获得的局部地形完全出错。此外，在等高线不能穿过建筑物或道路的情况下要建立DTM模型，此时为确保数字地图能充分反映出实际的地形图，在绘制好后务必要对局部进行完善就修补。

总之，数字化地形测量将传统的逐级控制法与现代测量技术手段完美结合，

不但使得野外作业得到有效减轻，且作业速度快，精度高，此外，还能避免重复测绘，极大地节约了资金，效果及效益明显，但另一方面，数字地形图成图过程中也存在一些问题，如缺乏恰当的等高线处理、自检工作不力、缺乏全面准确的野外数据采集等，因此，在实际工作中，要不断加强数字地形测量相关人员的质量意识及工作责任感，并提供相关的培训机会，全方位地提高测绘人员的技能，从而高质量地完成数字地形图。

参考文献：

【1】屈桂荣.数字化地形测量初探【J】.黑龙江科技信息，2010（12）：28.

【2】]黄德全．现代测量技术【M】．北京：中国教育文化出版，2005．

【3】罗总.小议数字化测绘技术在工程测量中的具体应用【J】.大科技：科技天地，2011（10）：429-430.