大比例尺全数字地形测图在城市测量中的应用

【摘要】全数字地形图是在现代技术支持下发展起来的高新测图技术。随着GPS、GIS 等相关技术的发展，全数字地形测图得到了迅速的发展和应用。作为一门高新测图技术，全数字地形测图不仅在速度上有明显的优势，在测绘的精度上也相当优异。文章对数字测图进行了概述，

【关键词】大比例尺；全数字；地形测图；城市测量；应用

近十几年来测绘科技的飞速发展， 使城市测量的技术面貌发生了显著而深刻的变化。随着测绘科技向高新技术方向发展，今后，城市测量技术的发展趋势和方向是：测量数据采集和处理的现代化、自动化、数字化；测量数据管理的科学化、标准化、规格化；测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。GPS、RS、GIS等3S 技术，数字化测绘技术，以及印前系统技术等新技术将广泛应用于城市测量中，并发挥其主导作用。

一、数字测图概述

1、数字测图（Digital Surveying and Mapping，DSM）系统是以计算机及其软件为核心在外接输入输出设备的支持下，对地形空间数据进行采集、输入、成图、绘图、输出、管理的测绘系统。

2、特点

数字地图可以非常方便地对普通地图的内容进行任意形式的要素组合、拼接，形成新的地图。可以对数字地图进行任意比例尺、任意范围的绘图输出。它易于修改，可极大的缩短成图时间；可以很方便地与卫星影象、航空照片等其他信息源结合，生成新的图种。可以利用数字地图记录的信息，派生新的数据。

3、发展现状

随着科学技术的进步和计算机技术的迅猛发展及其向各个领域的渗透，以及电子全站仪、GPS-RTK技术等先进测量仪器和技术的广泛应用，地形测量向自动化和数字化方向发展，数字化测图技术应运而生。数字测图与图解法测图相比，以其特有的高自动化、全数字、高精度的显著优势而具有广阔的发展前景。

二、全数字地形测图的基本原理

1、地形测量包括控制测量和地物、地貌测量两大内容。传统的平板仪测图和经纬仪（或测距经纬仪）测图通称白纸测图，它主要采用解析法和极坐标法，其成果为模拟式的图解图。借助计算机技术形成的全数字地形测图凭借其速度快、精度高的特点取代了白纸测图法。全数字地形测图借助各种先进的测量仪器，如电子全站仪、GPS接收机等，然后使用绘图软件让计算机自动绘制相关地形测图，这种测图技术灵活使用了各种定位方法，使用数字信息来记录和存储地图信息，它的成果表现形式为模型化的数字图。具体讲就是，以传统的白纸测图原理为基础，采用数据库技术和图形及数字处理方法，实现地图信息的获取、变换、传输、识别、存贮、处理、显示、编辑修改和计算机绘图。与传统白纸测图相比，全数字地形测图不仅仅是方法的改进，也就实现了数字地形测图技术在技术上的突破。

2、优点

（1）打破了内外业的界线，从首级控制到最终成图，实行一体化作业，并且大大减轻了室外作业的强度，缩短了成图周期。

（2）打破了分级布网、逐级控制的原则。一个测区可一次性整体布网、整体平差，控制网可以是任意混合，所需控制点数目比传统白纸测图大大减少，图根控制的加密可与碎部测量同时进行。

（3）图幅边界得到了扩大。碎部点的记录需要严格遵照相关的规定和格式才能被数字测土软件识别。如果记录没有满足格式的要求，就会导致数据库不能储存，从而导致了数据的遗漏。由于数字地形测图技术是在计算机中进行绘图的，在一般情况下存储空间不会成为问题，因此图幅边界得到了很大提升，碎部量测不再被图幅所限。

三、全数字地形测图的工作过程

1、GPS 首级平面控制、

2、Ⅰ、Ⅱ等导线控制

3、等水准首级高级控制

4、图根导线控制

5、等水准网控制

6、野外碎部测量

7、点位信息

8、特征信息

9、细部丈量信息

10、数据传输

11、数据处理

12、地物模型

13、地貌模型

15、图形文件

16、地形图， 转绘进入AOTCAD，同时生成批处理文件CAD. BAT。

四、应用

1、100 千分之一数字地形图图库，是整个城市基本地表景观的缩微。它提供了一个基础框架，只要针对特殊的用途进行一些改动和转换，或者辅补一些专题信息，那么它的应用前景就非常广阔，本文就以下几个方面，作一简单的探讨：可以全自动地转换为各种比例尺的地形图，可宏观可微观，比例尺的变换不影响数学精度。略加编辑，可以转换为地籍用图，具有选择面积自动量算，自动载图等诸多功能。略加编辑，辅助一些专题信息，可以转换为房产地籍图，可以自动计算各类建筑面积及展绘地下、地面管线网图等。通过缩编和渲染，可制成中远期规划图，交通旅游图、文物古迹分布图等，不仅为示意图，而且有可靠的精度保证。是建立城市GIS 及其他专题系统的基础数据，这些成果图不仅是电子地图，而且还具有基本的属性信息，是进入GIS的基础数据，辅以专题性信息，可建立各种专题系统。

2、高科技数字产品在今后的应用、管理、更新、维护、交换以及资源共享等方面，具有无限的“生命力”，精度永远保持不变，可谓“一劳永逸”，充分体现出一图多用的优势，避免了重复测绘，节约了资金。由于这项工程采用与国家平面与高程系统统一的基础控制系统，1： 1000 的大比例尺具有足够的表现粒度，因而其成果为以后的进一步应用打下了坚实的基础。而且，可随时更新，修改方便，随着网络技术的发展，可进行交换和共享，是一笔宝贵的技术、资源“财

富”。

3、现阶段能够获取数字地图的方法主要有三种：原图数字化、地面数字测图和全数字地形测图。其实这三种方法的主要工作过程还是大致相同，都是数据采集、数据处理和数字地形图输出，在本次测绘中，使用了全数字地形测图技术，在碎部测量时与GPS技术结合共同使用，而在卫星信号较强的地区则直接利用GPS技术进行数据的采集，在GPS无法准确覆盖采集的居民区和植被密集处则采用全站仪进行作业，实际效率相当高。全数字地形测绘技术在矿山的测绘中有着独特的优势，由于矿山的地貌一般不规则，因此对于按照比例规则建构的矿井，如果使用全数字地形测图技术就能避免第四点的测量，从而能够大大减少工作量。同时在测量时，点的测量一般是进行实测的，因此避免了钢尺或者皮尺测量导致的误差。全站仪的测量速度也是传统工作无法比拟的。

五、结束语

我国城市测量科技发展还很不平衡，跟不上城市规划建设和社会发展的需要。摆在我们面前的任务是，积极促进城市测量技术随着科学技术的进步更新换代，大力推进新技术的推广与应用，从传统的图件和资料生产向信息产业转化。全数字地形测图技术是现代计算机技术同测绘绘图技术结合产生的高新技术，它在测绘速度和精度上远远超过了传统的白纸测图法。充分利用G P S定位技术、G IS 技术、数字化测绘技术、摄影测量技术、遥感技术、与地面测量新技术等手段获取多种信息，把传统的手工测量方式向电子化、数字化、自动化方面发展。

参考文献：

[1] 郑乃发. 全数字地形测图技术的探讨[J]. 中国新技术新产品. 2009（23）

[2] 韩艳荣. 大比例尺全数字地形测图在城市测量中的应用[J]. 中国新技术新产品. 2009（09）

[3] 赵籍滨. 全数字地形测图在城市测量中的应用[J]. 科技资讯. 2006（14）

[4] 梁桂姬，高春辉. 大比例尺数字成图系统在矿山地形测量中的应用[J]. 长春工程学院学报（自然科学版）. 2003（04）