數字化測圖剖析

劉戰(zhàn)江

(黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱150080)

1 數字化測圖的概述

數字化測圖是近幾年隨著電子計算機、地面測量儀器、數字測圖軟件和GIS技術的應用而迅速發(fā)展起來的全新內容，廣泛應用與測繪生產、土地管理、城市規(guī)劃等部門，并成為測繪技術變革的重要標志。

廣義的數字化測圖又稱為計算機成圖主要包括:地面數字測圖、地圖數字化成圖、航測數字成圖、計算機地圖制圖。在實際工作中大比例尺數字化測圖主要指野外實地測量既地面數字測圖，也成為野外數字化測圖。

2 數字化測圖的技術要求

2.1 作業(yè)方法及內容

2.1.1 作業(yè)方法

使用全站儀或GPS采集數據，使用合適的測圖軟件或MicroStation軟件進行編輯，最終輸出dgn格式的圖形數據文件。

2.1.2 作業(yè)內容

1)一級GPS控制網測量、圖根控制測量、四等水準測量。

2)數字地形圖實測。

3)“一圖”數據編輯。

4)“二圖”數據編輯。

2.2 執(zhí)行標準

1)平面坐標系統采用北京54坐標系。

2)高程系統采用1985國家高程基準(復測)。采用1 m等高距。

2.3 作業(yè)依據

1)行業(yè)標準CJJ 8－99《城市測量規(guī)范》(以下簡稱《城市規(guī)范》);

2)行業(yè)標準CJJ 73－97《全球定位系統城市測量技術規(guī)程》;

3)國標GB 12898－91《國家三、四等水準測量規(guī)范》; 4)國標GB/T7929－1995《1∶500、1∶1000、1∶2000地形圖圖式》(以下簡稱《圖式》)。

5)《1∶500、1∶1000、1∶2000地形圖要素分類與代碼》(GB14804－93)。

2.4 一級GPS控制測量

1)在測區(qū)已有三、四等平面控制點的基礎上，在測圖范圍內加密布設一級GPS控制網，當符合下列條件時可不進行一級控制測量，而直接進行圖根測量。

2)一級網平均邊長300～500 m，最弱邊相對中誤差＜1/ 20000，最弱點相對于起算點的點位中誤差≤5 cm。

3)一級GPS網相鄰點最小距離不應小于平均距離的1/ 3，最大距離不應大于平均距離的3倍。每點至少有一個通視方向。

4)一級GPS控制點應選在視野開闊、基礎穩(wěn)固、能夠長期保存、便于使用的地方，并避開大功率發(fā)射源200 m以上，避開高壓輸電線50 m。

5)標石面上方用紅漆印清點號，標石面下方印清埋石日期:2004.1?，F場預制標石時，使用字模壓印。標石規(guī)格見下圖。

圖1 標石規(guī)格

5.9 一級點需要繪制點之記。點之記中注明至3個明顯方位物的拴距，實地丈量距離注記至0.1 m，當方位物較遠時，可從地形圖上量算距離，量算的距離注記至1 m。

2.5 高程控制測量

1)在國家二等水準點的基礎上布設四等水準路線，連測一級導線點、GPS高程擬合起算點、圖根水準測量的起算點。

2)四等水準測量的主要技術指標見下表:

表1 四等水準測量技術指標

3)水準儀、水準尺要按《國家三、四等水準測量規(guī)范》的規(guī)定進行檢驗。

4)水準儀i角在作業(yè)開始的第一周，每天測一次，當i角穩(wěn)定后每15 d測定一次，i角不大于20″。

5)四等水準測量使用DS3類型以上的水準儀、木質雙面標尺單程觀測，測站觀測順序為“后－后－前－前”，距離可直接讀取。

6)四等水準測量的觀測要求見表2:

表2 四等水準測量觀測要求

2.6 圖根控制測量

2.6.1 圖根平面控制測量

1)在城市三、四等平面控制點及一、二級導線點的基礎上，采用GPS測量、等形式布設圖根控制點。

2)圖根點用木樁或水泥地面涂紅漆標定其位置，在樁頂和水泥地面上都要用鐵釘或水泥釘準確定位。

3)采用RTK模式測量圖根點時，每次流動站開始作業(yè)之前，需要在一級控制點或高等級控制點上進行檢測，平面位置精度達到5cm時，方可開始RTK作業(yè)。每個圖根點需要測量記錄兩組坐標值，按兩組坐標計算的距離不超過5cm時，取中數作為最終成果。

2.6.2 圖根高程控制測量

1——在等級水準點基礎上進行圖根高程測量。圖根水準測量可布設為附合路線或結點網，一般不布設為閉合環(huán)。附合路線長度不得大于8 km，結點間路線長度≤6 km，支線長度≤4 km。使用不低于DS10級的水準儀(i角應小于30″)，按中絲法單程觀測(支線應往返測)，估讀至毫米。視距≤100 m，前后視距宜相等。路線閉合差不得超過(L為路線長度，km)。

2)應用GPS高程擬合方法測量圖根點高程時，應保證觀測網中至少有6個四等以上水準點作為高程起算點，所有擬合點應位于網中外圍高程起算點所控制范圍之內，圖根點擬合高程中誤差不得超過±5 cm。

2.7 地形圖測繪

2.7.1 地形圖及數據文件命名

1)圖名取用圖幅內較大的自然地理名稱或企事業(yè)單位名稱，當圖內沒有名稱取用時只注記圖號。

2)圖形數據文件以舊圖號為基礎進行命名，去掉中間的短線，“一圖”文件名在其前面加A，“二圖”文件在其前面加B。如:舊圖號為1－115－9的圖幅，其“一圖”文件名為A1011509，“二圖”文件名為B1011509。

2.7.2 地形圖數據采集

1)地形圖測繪使用全站儀進行數據采集，最終上交的地形圖數據格式為dgn。

2)采集數據時使用掌上電腦在實地進行必要的編輯，務必將測點的連接關系、主要的地形、地貌表示清楚。

3)所有線狀符號應保證在不打開線型的情況下能夠嚴格接邊。

2.8 “一圖”數據編輯

1)“一圖”是按入庫要求制作的數據文件，要求符號、線型正確，符號間應保持0.3 mm以上的間距，達到清晰易讀。曲線要光滑、自然。

2)所有的點符號都在第三層，點符號顏色按附表1“MicroStation數字制圖分層分色表”執(zhí)行。

3)所有應實交的地物線劃使用捕捉功能使之完全吻合，不得出現懸掛。田埂不能與水渠線、道路實線相交，應視實際情況中斷田埂。

4)所有地物要素不能重合，不同層的地物要素共線時，其它層的線只能采用線拷貝的方法完成，對拷貝線和被拷貝線都不允許作節(jié)點和線的移動。另外，公共邊應帶線型，其線型為:是何地物的公共邊即為該地物的線型，如拷貝陡坎為河流的公共邊，該公共邊的線型應為河流邊線的線型。

2.9 “二圖”數據編輯

1)“二圖”是按制圖標準制作的數據文件，“一圖”數據文件編輯完成后，編輯“二圖”數據文件。

2)編輯“二圖”數據文件時要特別注意《補充圖式》與《圖式》的不同之處，如GPS點、雨罩、懸空式房屋、女兒墻、電器開關箱、電話接線箱、涵洞等要使用杭州市規(guī)劃局制定的專用符號。

3)“二圖”中的注記以滿足出圖需要為原則，可以打散成單個字輸入。

4)被圖廓分割的不足以標注結構、層數、性質、幢號的小塊居民地，不注記。

5)各級道路過涵洞時道路不中斷，過橋梁時道路繪至橋頭。涵洞用《補充圖式》。

6)對于大面積植被，范圍內符號的間距擴大到圖式規(guī)定的2倍，小面積視圖面布局，一般繪在范圍中央。

7)“二圖”中的地坪標高注在房內右下角，只注高程，不繪點位符號。

3 數字化測圖的發(fā)展與展

展望未來，科技水平的進一步發(fā)展，可以采用自動化程度更高的模式:

3.1 全站儀自動跟蹤測量模式

測站架設自動跟蹤式全站儀，如選擇瑞典捷創(chuàng)力、日本拓普康等相應型號的測量儀器。全站儀能自動跟蹤照準立在測點上的棱鏡，通過無線數字通信將測量數據自動傳輸給棱鏡站的電子平板記錄成圖。最近徠卡公司又推出TCA全站儀+RCS1000遙控器的測量模式，實現了測站無人值守的遙控測量。可以在棱鏡站遙控開機測量，全站儀自動跟蹤、自動照準、自動記錄。遙控測量系統與電子平板連接可實現自動跟蹤模式的電子平板數字測圖。

3.2 GPS測量模式

GPS是美國全球衛(wèi)星定位系統的簡稱。它是組織研究的用于軍事上的導航定位設備，20世紀80年代推廣到民用。GPS定位方法靈活方便、精度高，目前應用非常廣泛。隨著科技的發(fā)展，GPS技術將在普通測量與工程測量中得到進一步的普及應用。

若現場連接電子平板測圖系統就可以實時成圖，及時解決測圖中的問題，實現一步測圖。這將極大的提高開闊地區(qū)野外測圖的準確性和勞動效率。