淺談數字測繪及其體系構建

【摘 要】 數字測繪是地理信息系統基礎，本文主要通過實際的應用系統來闡述“數字測繪”系統的整體構成、系統的工作模式和應用狀況。

【關鍵詞】 數字測繪 數字成圖 數據標準

Abstract ： The paper mainly discusses the digital surveying and mapping and its system structure.

1.數字城市與數字測繪的關系

數字是信息的載體，是一切信息的基礎，因此，數字化是信息化的具體體現，數字技術的廣泛應用則是信息時代的主要技術特征之一。當今，我國學者相繼提出了“數字城市”的設想。鑒于城市在國民經濟建設中的重要性以及城市信息的密集性，人們認識到：“數字城市”將在數字地球計劃中占有十分重要的地位。不論從哪個角度去理解數字城市、數字中國以及數字地球，都離不開信息的流動與共享。人們甚至可以抽象地把它們理解為在高速網絡上流動的各種信息。然而，據估計人類生產與生活所涉及的各種信息中與空間位置有關。因此，空間信息的采集、處理和利用是各領域信息化工作的基礎，是數字城市等各種數字系統構建中最主要的工作內容之一。

2.數字城市與數字測繪的要求

2.1必須確保數據的質量。

數據質量的要求主要包括：位置精度、屬性精度、邏輯一致性、完整性、現勢性。位置精度即坐標精度，在一定的坐標系統下，以坐標方式反映各種要素關系與地面實際情況吻合的程度，包括位置描述的數學基礎，圖廓點、格網點、控制點的精度以及平面位置精度、高程精度和圖幅邊界的接邊精度等。屬性精度主要反映屬性數據的正確性，它涉及分類、代碼、屬性值以及注記名稱的正確性。邏輯一致性指數據定義統一性與描述數據集之間固有的邏輯關系正確性。完整性是指符合選取標準的數據是否全部選取，即該表示的是否都表示了。現勢性是指數據庫中數據與當前實際情況的符合程度。這些都是數字測繪必須確保的。

2.2確保數據的共享性

GIS自60年代問世以來，開發了大量的基礎平臺和應用軟件（不少于300多種），近年來，國產的幾種GIS軟件也已開始受到國內用戶的歡迎。在GIS的應用發展過程中，不同的單位、不同的行業可能采用了不同的GIS軟件。然而，令人可怕的是由于受技術和其它因素的影響，不同的軟件采用不同的數據源，不同的數據格式，這就造成了不同的GIS應用系統之間數據難以共享、重復采集、重復建立系統的局面。這也可能是數字城市建設中面臨的主要問題之一。

面對這種現狀，在數字城市建設中，除了要研究解決作為平臺的GIS軟件之間的數據共享之外，還應該要求作為前端的數字測繪能適應GIS系統的數據需求，確保數字測繪與GIS系統的數據的共享。

3.數字測繪的特點

測繪行業的數字化如今在各種層次上也都有一定的應用，但我們所提的數字測繪與這些傳統的“數字化方法”是有很大區別的，具體來說，數字測繪與一般的“數字化方法”相比具有如下特征：

3.1它關注過程的的信息化，關注過程中的數據流，重視數據流的效率與質量。

3.2它是一個整體體系，是一體化的解決方案，提供過程中的全線產品。

3.3它是一個建設過程，需要一站到底的全程服務。

傳統的“數字化方法”關注的是結果，即最終得到的數字化成果。數字測繪不僅關注結果，而且更加關注得到和利用這個（些）結果的整體過程。例如，就數字化測圖而言，傳統數字化方法關注的是數字地圖這個結果。而數字測繪在關注數字化地圖的同時，更加關注得到數字化地圖的過程（例如控制測量、碎部測量、地圖矢量化等）以及在這個過程中的數據流。除此之外，數字化地圖還關注數字地圖將如何被利用（直接用于工程設計、進入GIS系統等）。站在這個高度，數字測繪十分重視數據流的效率與質量。為此，數字測繪重視過程中的數據標準和質量控制。

4.數字測繪體系的構建概念

我們認為：數字測繪是一個動態的可擴充的概念。在現階段，對于一般測繪單位，“數字測繪”主要包括數字控制、數字成圖、數字施工、空間數據管理和測繪信息管理以及智能化的質量監控體系等幾個組成部分。每個部分又形成相對獨立的工作體系，在統一的數據標準、統一的接口標準支持下，空間數據在整個系統中可以自由輸入輸出，每個組成部分的成果應該可以直接為其他相關工作直接調用，并且實現調用過程的數字化。例如，數字控制取得的成果進入數據管理系統后，可以直接被成圖和施工系統直接利用，數字化的調用、傳輸模式可以有效地提高數據流的效率與質量。

“數字測繪”的系統架構是基于數據流、基于整體、基于過程的。所以，“數字測繪”系統建設的主要內容就是整合測繪工作的各種軟、硬件資源，建立規范的數據采集、質量控制、成果利用和數據接口的數據標準，合理利用新技術進行系統功能的提升。

在硬件方面，主要是測量儀器、數據處理設備、存儲設備、打印設備等。按照單位的實力可以有不同級別的配置，比如控制測量中，大單位基本傾向于GPS導線網控制，而一般單位則傾向于全站儀的邊角網控制。

“數字測繪”整體解決方案的具體內容如下：

4.1數字控制

控制測量數據處理方案由控制精靈數據采集系統和平差易數據處理系統構成。控制精靈對外業控制測量數據的采集、瀏覽和存儲都是以測站為單元進行的，已經沒有路線的概念，數據采集可以自由進行。控制精靈自動記錄觀測數據同時可對各等級導線和水準數據進行線路坐標推算、集中限差判斷和網形分析：嚴密的規范要求以不同的技術指標保證數據錄入的正確性。

4.2數字成圖

數字化成圖系統所提供的電子數據是GIS一個非常重要的數據來源。以掌上電腦為載體的測圖精靈采集軟件、CASS成圖、和CASSCAN掃描矢量化軟件組成的數字化成圖系統開創野外數據采集新模式，同時著眼于整個行業的長遠發展，建立面向測繪行業的從外業測量數據采集到內業成圖、成果進入GIS數據庫的一體化的解決方案。

在數字成圖方案中有這樣四個特點：數據、圖形、屬性實現了一次性的全信息采集，具備對多源數據的強大處理能力；一套數據可滿足多層次（如填挖方計算，縱橫斷面圖繪制等）的應用；數據通過嚴格完善的接口直通各類GIS平臺。

4.3數字施工

由工程精靈和工程CASS組成的施工放樣系統，方便靈活地將數據輸入、數據計算和放樣指揮結合在一起，不用事先計算放樣點的觀測值，而是現場提取要放樣的點后立刻由系統程序算出放樣數據，再自動聯機觀測并精確指揮鏡站作合理調整。這種工作模式下減少了數據的錄入工作和降低錯漏的可能性，同時，放樣指揮功能大大提高了鏡站移動的精確度和速度。

測繪行業OA

主要包括數據加工與質量控制、空間數據管理以企業信息管理等子系統。數據加工與質量控制主要涉及：數據質量的檢測與監理；數據預處理與 GIS入庫；數據格式轉換；坐標系投影變換；GIS建庫；地圖矢量化等。這些內容既可整體運行又可作為單一的產品供用戶選用。

結束語

數字城市是信息時代發展的目標與信息化工作的具體內容，它對測繪行業提出了新的

要求和挑戰，整體地構建“數字測繪”體系是應對這種挑戰的有力措施。本文只是對數字測繪極其體系構建提出一點粗淺的看法，僅供參考。

（作者單位：齊齊哈爾市勘察測繪研究院）