梁宇輝
(甘肅省蘭州市水電勘測設計院,甘肅 蘭州730030)
隨著現代科學技術的不斷發展以及計算機輔助設施AutoCAD技術在繪圖領域中的廣泛應用,數字化測圖技術也在不斷地發展,有關圖的概念也發生了深刻的變化,數字測圖的成果已不僅僅是一張白紙圖,數字技術賦予地形圖更豐富內涵,它是有關地形的空間信息組合,以計算機硬盤、軟盤等為存貯介質,以圖形文件的形式提交給設計人員,北京威遠圖公司研發的SV300軟件成為一個很好的數字化成圖的軟件。
(1)數字化測圖是以傳統的白紙測圖原理為基礎,以全站儀、計算機及外圍設備為工具,采用數字庫技術和圖形處理方法,實現一套野外數據采集到內業制圖的全過程的自動化測量制圖系統,稱為數字化測圖系統。它的實質是解析測圖,實現了將圖形的模擬量(地面模型)轉化為數字量,經計算機對數字量進行處理,得到內容豐富的電子地圖。
(2)在傳統的白紙測圖方法中,地面點平面位置的誤差主要受圖根點的展繪誤差、測定地物點的視距誤差、測定地物點的方向誤差、地形圖上的地物點的刺點誤差以及清繪誤差等綜合因素的影響,而在數字測圖中,全站儀強制照準棱鏡,測量數據自動記錄到手簿或全站儀內部存儲器中,展點又是計算機自動展點,所以圖根點的展繪誤差與地物點的展繪誤差可忽略不計,其余各項誤差也比普通經緯儀測圖或平板儀測圖時大大減小,所以點位精度非常高,經過實踐表明,數字化測圖很容易達到《水利水電工程測量規范》規定的點位誤差小于圖上0.2mm的精度指標。同時數字地圖容易存貯,是地理信息系統(GIS)的重要信息來源。另外數字化測圖還大大提高了工作效率,縮短了成圖的周期。經實踐表明:一個作業組在正常情況下用白紙測圖的方法一個工作日能測量200個地形點,而采用數字化測圖的方法則可以測量400個地物點以上,工作效率提高1倍。
SV300測量成圖軟件,采用的作業模式為全站儀+電子手簿野外采用數據,利用軟件完成對電子地圖的編輯與輸出,是真正意義上的數字上化測圖。在數字測圖系統中,計算機要處理幾何數據(測站坐標)、屬性數據以及點與點之間的拓樸關系。而屬性數據的拓樸關系是很難像幾何數據那樣直接用數字來描述的,所以必須按一定的規則構成一些符號(串)來表示它們,這種用來表示地物屬性和連接關系的符號(串)就是SV300軟件中所稱的編碼。
野外采集數據分為有碼作業和無碼作業。兩種作業方式比較而言,有碼作業方式自動化程度高,內業工作量小,但外業工作中,觀測量在測站每點都要輸入編碼,同時還要考慮點與點之間的連接關系,所以外業速度慢。無碼作業方式直觀、可靠,提高了外業速度,但是內業工作量稍有增加,自動化程度略有降低。由于兩種數據采集的方式各有利弊,所以在實際工作中會根據實際情況選取不同的作業方式。在地形、地貌簡單,開闊的地區,利用有碼作業方式,連接各地性線之間的關系,簡化內業的編輯修改量;在地物繁多、地貌特殊的測區,必須勾繪草圖,采用無碼作業方式(簡稱草圖法),記錄清楚每個點的屬性及連接關系,內業對測點進行編輯成圖。目前,草圖法已經被很多行業運用。
草圖法是在野外,利用全站儀或GPS采集并記錄觀測數據或坐標,同時有專業的繪圖人員現場勾繪地物屬性關系,回到室內,手動連線成圖。它最大的優點是縮短了野外作業時間,大大降低了外業的勞動強度,提高了作業效率,同時經濟成本也不大,對中小型工程單位來說是數字化成圖的首選。
由于草圖法需要專業的繪圖人員現場勾繪地物屬性關系,對繪圖人員的要求也越來越高,既要有一定的測量專業知識,還要有豐富的工作經驗,特別是山區地形地貌復雜的地方要測量到位,不然會出現變形變樣。同時還要注意點位,序號相對應。草圖法最大的缺點是:不象白紙圖那樣直觀容易發現錯誤,因此需要每個工作人員都必須細心。在外業測繪時,為了提高野外數字化測繪圖精度,減少棱鏡偏移誤差的影響,應盡量使棱鏡立到點位與跟蹤桿立直,避免由于傾斜而帶來的誤差影響
數字化測圖技術在測繪業已經走過了從無到有以至多種方式并存的過程,在科技飛速發展的今天,傳統意義的工程測量已發生了巨大的變革。新儀器、新技術的應用,使測量行業具有了更高的科技含量,質量和效率也在不斷地提高,同時對測繪人員綜合素質的要求也越來越高。SV300數字成圖軟件在水利工程數字化成圖領域起到了重要的作用。
[1]李青岳.工程測量學[M].北京:測繪出版社,1995.
[2]張 坤,趙力彬,賈廣業.GB/T17160-1997地形圖數字化規范[S].北京:國家測繪局測繪標準化研究所,1997.
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