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【摘 要】以计算机在测绘领域中的应用,本文主要论述了数字测绘的作业方法及应用体会。
【关键词】数字测绘;作业方法;应用;体会在科学技术高度发展的今天,计算机的应用已经步入每个测绘技术的领域,数字测绘作业方法包括原图数字化,航测数字成图等,应用包括全过程控制测量、野外数据库采集与通讯、图形的自动生成与编辑等内容,所有的环节均与计算机密不可分。
1.作业方法获得数字地图的方法主要有3种:原图数字化、航测数字成图、地面数字测图。每种方法的主要作业过程均为3个步骤:数据采集、数据处理及地形图的数据输出(打印图纸、提供软盘等)。1.1原图数字化当一个城市(地区)需要用到数字地形图而一时因经费困难、或受到时间等原因的限制时,用该方法最合适。它能够充分地利用现有的地形图,仅需配备计算机、数字化仪、绘图仪再配以一种数字化软件就可以开展工作,并且可以在很短的时间内获得数字的成果。它的工作方法有两种:手扶跟踪数字化及扫描矢量化后数字化,其中后一种要比前一种的精度高、效率高。但是,利用该方法所获得的数字地图其精度因受原图精度的影响,加上数字化过程中所产生的各种误差,因而它的精度要比原图的精度差,显示性不是很好。所以它仅能作为一种应急措施而非长久之计。为了可充分利用该法得到数字地图,可通过修测、补测等方法,实测一部分地物点的精确坐标,再用这些点的坐标代替原来的坐标,通过调整,可在一定的程度上提高原有图的精度。1.2航测数字成图当一个地区(或测区)很大时,就可以利用航空摄影机在空中摄取地面的影像,通过外业判读,在内业建立地面的模型,通过计算机用绘图软件在模型上量测,直接获得数字地形图。随着测绘技术的发展,数字摄影测量已取得了试验性的成功,在不久的将来将会得到推广。它是通过在空中利用数字摄影机所获得的数字影像,内业通过专门的航测软件,在计算机上对数字影像进行像对匹配,建立地面的数字模型,再通过专用的软件来获得数字地图。这将是今后数字测图的一个重要发展方向。该方法的特点是可将大量的外业测量工作移到室内完成,它具有成图速度快、精度高而均匀、成本低,不受气候及季节的限制等优点。它特别适合于城市密集地区的大面积成图。但是该方法的初期投入较大,所以现在基本上由一些较大的单位来承担。1.3地面数字测图在没有合乎要求的大比例尺地图的地区或该地区的测绘经费比较充足,可直接采用地面数字测图的方法,该方法也称为内外业一体化数字测图,是我国目前各测绘单位用得最多的数字测图方法。采用该方法所得到的数字地图的特点是精度高,只要采取一定的措施,重要地物相对于邻近控制点的精度可以控制在5cm内,但它所耗费的人力、物力与财力也是比较大的。
2.作业应用及体会2.1野外数据采集软、硬件功能齐全、完善。野外操作,从控制点的输入到定向、检查、支点、碎部点观测,可以由全站仪本身的存储功能来完成,避免了由于手工记录而造成的错误。另外,全站仪的种类繁多,索佳、徕伟、宾德、南方、苏光等仪器更新加快,功能质量提高,操作更加便捷,存储性能加强,这些变化给测绘行业带来了极大方便,从速度、质量、劳动强度以及工作效率上都有了飞跃的发展。2.2数据通讯与数据处理数据通讯直接、数据处理程序化。技术的发展已完全达到观测数据的直接传输,全站仪的数据只需1根传输线就可将观测数据直接传输到计算机,并按一定格式加以储存。而数据处理则是将各种数据按照其信息代码与编号,由相应的平差软件进行计算处理,避免了原有的繁重平差工作。在平差成果中,对方位角闭合差、相对中误差、点位中误差、方位角中误差的查询、审核也相当方便。计算机软、硬件飞速发展,计算机技术与程序的广泛应用,可随时编制工作中的小程序,既减轻了劳动强度,也提高了计算速度和劳动效率。2.3图形编辑图形编辑主要以AutoCAD等为平台的二次开发软件为工具,对所测的图幅加以绘制、编绘和整饰。在数字化处理软件中,把生成的图形按照实地的相关位置相似、准确地呈现在显示屏上,而且颜色分明,一目了然。这是各类地物分放在不同图层的结果,对今后制作各种专题地图十分便利。对于错误或不完善之处可以进行修改、补充,还可以对地理名称、街道名称、建筑物层数结构等进行各种注记,也可以绘上独立地物符号、陡坎、斜坡、围墙、铁路、栏杆、篱笆等现状符号,这些数字化绘图软件具有强大而完备的功能,操作简便易行。还具有良好的自我保护特性,即使用户操作不规范也不会对系统本身构成任何伤害。因此,用其来进行图形编辑十分方便。2.4地图数据库的建立与管理采用常规方法建立地图数据库,最麻烦的是获取各种地物的坐标,采用地图数字化就容易得多了。在完成图形编辑、输出供建库使用的图形交换文件之后,启动二次开发数字化软件,按菜单提示操作,地图诸要素(如编号、各种地物点坐标、面状地物面积、各种地物图形等),便自动、准确地进人数据库。尽管有些数字化软件部分功能尚未开发,还不能将数据库、表格文件中的数据完全转换为图形,但其设计思想比较完善。它能方便地对数据库进行检索、修改与更新,还可以打印输出各种文件资料,对数据进行分类统计处理等。此外,它还具有图廓定义的功能。地图的数字化为地图数据库的管理和使用提供了科学、快捷的手段。2.5数据精度在应用地图过程中,每个用户都希望获得现实、完整而准确的数据。每个部门对数据的精度、流通性、完整性以及其他方面的要求是不同的,即使在同一单位不同的应用项目,对数据的精度要求也不相同。所以很难以某种数据值来确定统一的精度标准,现在的做法是采用“数据质量报告”的概念来描述所了解的数据精度。包括空间数据精度、属性数据精度、逻辑一致性、数据完整性和层次关系等内容。计算机的应用、全站仪的普及、GPS定位测量的普及,使测绘成果的精度又提高到一个新的阶段。对于测绘人员来说,地图的数字化,将从根本上改变其传统的工作意识、工作思维和工作方法,更显示出测绘工作的高科技品位和其在国民经济建设中的重要性。
【参考文献】
[1]数字化测图[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.
[2]现代测量学[M].北京:科学出版社,2007.
【关键词】数字测绘;作业方法;应用;体会在科学技术高度发展的今天,计算机的应用已经步入每个测绘技术的领域,数字测绘作业方法包括原图数字化,航测数字成图等,应用包括全过程控制测量、野外数据库采集与通讯、图形的自动生成与编辑等内容,所有的环节均与计算机密不可分。
1.作业方法获得数字地图的方法主要有3种:原图数字化、航测数字成图、地面数字测图。每种方法的主要作业过程均为3个步骤:数据采集、数据处理及地形图的数据输出(打印图纸、提供软盘等)。1.1原图数字化当一个城市(地区)需要用到数字地形图而一时因经费困难、或受到时间等原因的限制时,用该方法最合适。它能够充分地利用现有的地形图,仅需配备计算机、数字化仪、绘图仪再配以一种数字化软件就可以开展工作,并且可以在很短的时间内获得数字的成果。它的工作方法有两种:手扶跟踪数字化及扫描矢量化后数字化,其中后一种要比前一种的精度高、效率高。但是,利用该方法所获得的数字地图其精度因受原图精度的影响,加上数字化过程中所产生的各种误差,因而它的精度要比原图的精度差,显示性不是很好。所以它仅能作为一种应急措施而非长久之计。为了可充分利用该法得到数字地图,可通过修测、补测等方法,实测一部分地物点的精确坐标,再用这些点的坐标代替原来的坐标,通过调整,可在一定的程度上提高原有图的精度。1.2航测数字成图当一个地区(或测区)很大时,就可以利用航空摄影机在空中摄取地面的影像,通过外业判读,在内业建立地面的模型,通过计算机用绘图软件在模型上量测,直接获得数字地形图。随着测绘技术的发展,数字摄影测量已取得了试验性的成功,在不久的将来将会得到推广。它是通过在空中利用数字摄影机所获得的数字影像,内业通过专门的航测软件,在计算机上对数字影像进行像对匹配,建立地面的数字模型,再通过专用的软件来获得数字地图。这将是今后数字测图的一个重要发展方向。该方法的特点是可将大量的外业测量工作移到室内完成,它具有成图速度快、精度高而均匀、成本低,不受气候及季节的限制等优点。它特别适合于城市密集地区的大面积成图。但是该方法的初期投入较大,所以现在基本上由一些较大的单位来承担。1.3地面数字测图在没有合乎要求的大比例尺地图的地区或该地区的测绘经费比较充足,可直接采用地面数字测图的方法,该方法也称为内外业一体化数字测图,是我国目前各测绘单位用得最多的数字测图方法。采用该方法所得到的数字地图的特点是精度高,只要采取一定的措施,重要地物相对于邻近控制点的精度可以控制在5cm内,但它所耗费的人力、物力与财力也是比较大的。
2.作业应用及体会2.1野外数据采集软、硬件功能齐全、完善。野外操作,从控制点的输入到定向、检查、支点、碎部点观测,可以由全站仪本身的存储功能来完成,避免了由于手工记录而造成的错误。另外,全站仪的种类繁多,索佳、徕伟、宾德、南方、苏光等仪器更新加快,功能质量提高,操作更加便捷,存储性能加强,这些变化给测绘行业带来了极大方便,从速度、质量、劳动强度以及工作效率上都有了飞跃的发展。2.2数据通讯与数据处理数据通讯直接、数据处理程序化。技术的发展已完全达到观测数据的直接传输,全站仪的数据只需1根传输线就可将观测数据直接传输到计算机,并按一定格式加以储存。而数据处理则是将各种数据按照其信息代码与编号,由相应的平差软件进行计算处理,避免了原有的繁重平差工作。在平差成果中,对方位角闭合差、相对中误差、点位中误差、方位角中误差的查询、审核也相当方便。计算机软、硬件飞速发展,计算机技术与程序的广泛应用,可随时编制工作中的小程序,既减轻了劳动强度,也提高了计算速度和劳动效率。2.3图形编辑图形编辑主要以AutoCAD等为平台的二次开发软件为工具,对所测的图幅加以绘制、编绘和整饰。在数字化处理软件中,把生成的图形按照实地的相关位置相似、准确地呈现在显示屏上,而且颜色分明,一目了然。这是各类地物分放在不同图层的结果,对今后制作各种专题地图十分便利。对于错误或不完善之处可以进行修改、补充,还可以对地理名称、街道名称、建筑物层数结构等进行各种注记,也可以绘上独立地物符号、陡坎、斜坡、围墙、铁路、栏杆、篱笆等现状符号,这些数字化绘图软件具有强大而完备的功能,操作简便易行。还具有良好的自我保护特性,即使用户操作不规范也不会对系统本身构成任何伤害。因此,用其来进行图形编辑十分方便。2.4地图数据库的建立与管理采用常规方法建立地图数据库,最麻烦的是获取各种地物的坐标,采用地图数字化就容易得多了。在完成图形编辑、输出供建库使用的图形交换文件之后,启动二次开发数字化软件,按菜单提示操作,地图诸要素(如编号、各种地物点坐标、面状地物面积、各种地物图形等),便自动、准确地进人数据库。尽管有些数字化软件部分功能尚未开发,还不能将数据库、表格文件中的数据完全转换为图形,但其设计思想比较完善。它能方便地对数据库进行检索、修改与更新,还可以打印输出各种文件资料,对数据进行分类统计处理等。此外,它还具有图廓定义的功能。地图的数字化为地图数据库的管理和使用提供了科学、快捷的手段。2.5数据精度在应用地图过程中,每个用户都希望获得现实、完整而准确的数据。每个部门对数据的精度、流通性、完整性以及其他方面的要求是不同的,即使在同一单位不同的应用项目,对数据的精度要求也不相同。所以很难以某种数据值来确定统一的精度标准,现在的做法是采用“数据质量报告”的概念来描述所了解的数据精度。包括空间数据精度、属性数据精度、逻辑一致性、数据完整性和层次关系等内容。计算机的应用、全站仪的普及、GPS定位测量的普及,使测绘成果的精度又提高到一个新的阶段。对于测绘人员来说,地图的数字化,将从根本上改变其传统的工作意识、工作思维和工作方法,更显示出测绘工作的高科技品位和其在国民经济建设中的重要性。
【参考文献】
[1]数字化测图[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.
[2]现代测量学[M].北京:科学出版社,2007.