大比例尺數字測圖及常見問題分析

李作勛

摘要：文章在簡單介紹數字測圖相關概念的基礎上，對工作的基本原理與模式進行了分析，并結合以往的實踐經驗，對野外數字測圖工作中不同工序所存在的常見問題及其產生原因進行了總結。

關鍵詞：大比例尺；數字測圖；野外數據采集；野外數字測圖

中圖分類號：P231文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2012）18

1概述

近20年來，計算機技術得到了跨越式的發展，并在測繪領域廣泛應用，隨著數字儀器的推廣和普及，數字測圖技術目前已經基本取代了傳統工作中所采用的地形測圖方法，成為地形圖測繪的重要手段。數字測圖除了可以對地形、地理信息進行豐富之外，還實現了整個操作過程的自動化，大幅縮短了工作人員在野外作業的時間，降低了他們的勞動強度。由于手工操作被計算機操作所取代，成圖精度也得到了大幅提升。雖然數字測圖具備諸多優勢，但是與傳統的測量方法類似，在實際操作的過程中也不可避免會因為各種主、客觀因素的影響，出現技術問題得不到妥善處理、作業方式不符合相關規范的要求等現象，給成圖質量的保證帶來不利影響。

2基本原理分析

就目前的實際情況來看，數字測圖主要分為地圖數字化、地面數字測圖和數字攝影測量三種方式。其中，地面數字測圖是指借助電子全站儀等儀器，完成野外地形數據的數字化采集，所得到的數據經過成圖軟件的加工和處理，最終形成數字化的地形圖。從本質上來看，數字地面測圖屬于全解析機助測圖方法的范疇，其原理和方法詳見圖1。

3大比例尺數字測圖系統的相關概念

計算機是數字測圖系統的核心所在，在相關軟件、外連的輸入輸出設備的支持下，系統能夠對地表空間數據進行采集、輸出和管理。目前，數字測圖系統已經發展出多個不同的類型，不僅數據采集方式豐富，而且功能及其適用范圍也非常廣泛，能夠實現多圖形和數據的有效輸出，系統的結構詳見圖2：

3.1野外數據采集模式

數字測圖在實際工作中的作業方式是多種多樣的，不同種類的軟件所支持的作業模式也不盡相同，當然也有一些軟件能夠同時支持多種作業模式。雖然用戶設備、作業習慣與測量要求存在差異，但目前應用最為廣泛的還是GPS RTK和全站儀測量方法。

根據圖形信息碼給出方式的不同，我們可以將野外數據采集的工序分為兩種主要類型：（1）將移動便攜式電腦作為野外數據采集的記錄器，在對碎部點進行觀測后，可根據地形的實際情況輸入圖形信息碼，從而完成圖形的生成；（2）在碎部點觀測的同時，繪制工作草圖，對碎部點連接關系、地形要素名稱等內容進行記錄。隨后，將碎部點顯示在室內計算機屏幕上，通過人工的方式完成碎部點連接，將圖形信息碼輸入后完成圖形的生成。

3.2野外數字測圖的操作流程

無論是采用GPS RTK還是全站儀進行數據的采集，作業方式大多都是按照以下流程進行的：

第一，準備工作。主要包括對相關資料的搜集與初步分析。在此基礎上，制定作業方案和編寫技術設計書，準備好工作底圖，儀器設備檢測。

第二，控制測量。主要包括基礎和圖根控制兩方面內容。

第三，數據采集。包括地形和地貌數據采集兩方面內容。

第四，數據編輯。將采集到的數據輸入計算機，并根據所繪制的草圖和各點的點位描繪出地物與地貌，最后對地形圖進行修正、整飾。

第五，檢查。在完成內業編輯工作后，將所編輯的地形圖打印出來，并進行實地檢查。同時，還要根據相關標準和規范的要求采集一定數量的地物和地貌點的坐標值，通過與所形成地形圖的比較來檢測其精度。在對所發現的問題進行及時處理后即可完成全部的測繪工作。

4操作過程中的常見問題

大比例尺數字測圖的操作不僅要求細致，而且非常繁瑣，涉及到的工序較多，稍有不慎就會引起誤差。因此，工作人員在進行正式操作之前必須要形成相應的作業方案，并在實際工作中嚴格按照方案要求進行施工，只有這樣，才能為成圖質量提供更多的保障。下面對實際工作中的常見問題進行

分析。

4.1技術設計過程中的常見問題及原因分析

4.1.1技術設計過程中的常見問題

技術設計書在生產作業的過程中發揮著重要的指導作用，是工作的重要依據，不切合實際情況、不符合相關規范的技術設計，就會給隨后的操作帶來很多不必要的麻煩。但是就目前的實際情況來看，卻經常出現以下幾方面問題：

（1）無設計作業。整個作業過程全部基于工作人員以往的經驗，這樣不僅不利于精度的提高，也會導致成圖標準不一等問題，使工作成果無法滿足使用要求。

（2）設計滯后。部分工作人員喜歡先操作，后設計，其目的僅僅是為了確保相關資料的完整程度，與無設計作業并沒有太大的分別。

（3）概念性錯誤。在設計中，經常會出現一些如坐標系統選擇錯誤、用低等級已知點發展高等級控制點等問題，最終會使測量結果存在嚴重

缺陷。

（4）設計書過于簡單。有些工作人員本著應付的心態去完成技術設計書，很多時候都沒有提及作業方式、依據、坐標系統要求等重要內容，一筆帶過的現象較為普遍，無法充分發揮出設計書的指導作用。

4.1.2原因分析

在中小型測繪單位中，對于技術設計沒有給予足夠重視的現象相對普遍，導致這種問題的原因主要包括以下幾個方面：

（1）管理人員沒有給予技術設計以足夠的重視，存在著因過分強調工期而忽略質量的問題。

（2）前期準備工作不到位，使工作人員無法全面、準確地領會項目的基本要求與客戶的特殊

要求。

（3）設計人員的工作能力與水平不過關，未能達到完成工作任務所需的專業水準。

4.2控制測量過程中的常見問題

全部的測量活動都離不開控制測量這一重要的基礎，全野外數字測圖工作也是如此。在控制測量的實際作業過程中，經常會出現以下幾方面問題：

第一，控制點點位選擇不合理，無法滿足低等級控制測量以及隨后進行的數字采集工作的需求。另外，不合理的選點也不利于控制點的保存和

觀測。

第二，在進行標石埋設時，未能按照相關標準和規范的要求進行操作，規格不合理，點之記等原始記錄填寫不規范等問題較為突出。

第三，儀器的選擇不符合要求。包括未對儀器進行計量檢定，所使用的儀器與所提供的檢定書不對應，檢定書超過有效期，有時甚至還存在著偽造檢定書的問題。

第四，原始觀測數據的記錄錯誤或不完整。缺乏全面、科學的設計方案，同時，工作人員不熟悉相關規范，業務水平和責任心較差也是導致缺陷的重要誘因。另外，部分工作人員還存有投機心理，他們覺得工作目的就是要成圖，因而放松了對控制測量的要求，最終只能是導致成果圖件的嚴重

缺陷。

4.3數學精度方面的常見問題

數學精度主要包括地形圖的平面位置與高程精度兩方面內容，它們是地形圖質量的最重要指標，同時也是導致成品判定為不合格的主要原因。

4.3.1平面位置精度的常見問題

（1）圖根控制點和測站點未能滿足測圖的實際需求，有時還存在著較大的漏洞。

（2）在測量過程中，經常會出現覘點的準確性差、錯誤判斷定向點，或測站點的問題，有時草圖的繪制也會出現錯誤。

（3）未能在各測站上測繪部分公共點，所存在的錯誤沒能在第一時間發現并更正。

（4）觀測條件較差，儀器不穩定，出現飛點后沒有及時進行補測、刪除或核實。

（5）成圖后，相關負責人沒有進行現場檢驗與核對。

4.3.2高程精度的常見問題

（1）儀器高度的取值準確性較低，或者量取值錯誤。

（2）在地形特征點上未能采集到高程，從而導致自動生成的等高線走向與實際值之間存在誤差。

（3）覘標高不準確，在覘標高改變時，沒有及時對儀器記錄值進行調整，有些工作人員則是事中進行了人為記錄，事后卻沒有對存儲的數據做

更正。

（4）成圖后，沒有及時進行檢查和核實，對自動生成的等高線沒有及時處理，這樣就容易導致因事后遺忘所引起的等高線形狀走樣問題。

（5）高程點的密度沒有達到規范的要求。

（6）缺少坎高變化的信息。

4.4地理精度的常見問題

地理精度是地形圖能夠對實地地理特征進行準確反映的重要衡量標準，也是地形圖重要的質量特征之一。

4.4.1常見問題

（1）除漏注、錯注外，位置標錯也是常見的

問題。

（2）錯繪、漏繪各類建筑和構筑物，居民地綜合過大等。

（3）錯繪、漏繪公路或鐵路的里程碑、涵洞等附屬設施。道路所使用的材料、名稱、去向標示等信息不夠完整。

（4）錯繪、漏繪水渠或河流，也有在表示水系時，存在與圖式和規范不符的問題。

（5）錯繪、漏繪路燈、變壓器、煙囪、獨立樹、水塔等獨立地物，通訊線、電力線也是錯繪、漏繪的常見對象。

（6）在表示土質和植被時存在誤差。

4.4.2草圖繪制問題

在實際工作中，地理要素信息大多是通過草圖的繪制最終反映到地形圖之上，所以草圖的清晰度和準確性直接影響著地理精度。在絕大多數情況下，工作人員的責任心決定著草圖質量的高低，因此作業人員在實際作業的過程中務必要做到細心、認真，要“走到、看清、繪準”。

4.5整飾質量問題

所謂整飾質量，就是指地形圖中所使用的線劃、符號、注記等是否規范，常見的整飾質量問題主要包括以下幾個方面：（1）圖廓整飾內容表示錯誤或相關信息不完整；（2）數字、文字的注記不夠規范；（3）所使用的符號規格不夠統一，或使用不正確；（4）等高線沒有交代清楚，或存在著錯繪、漏繪的問題；（5）線劃的銜接不夠規范，這也是最為常見的問題；（6）當遇到圖式庫中沒有涉及的地貌、地形符號時，使用“模糊”的符號進行代替，且沒有對其進行說明；（7）在使用具有方向性的地貌符號時，方向的標示存在

錯誤。

整飾質量問題的產生原因主要有四個方面，首先，工作人員對于圖式和相關規范掌握的程度不夠。其次，對于不同比例尺等地形圖基本要求模糊不清。第三，沒有很好的領會客戶所提出的特殊要求。最后，缺乏最基本的地貌知識。

4.6附件質量問題

在全部的作業結束后，除了需要上交地形圖之外，還要提供觀測記錄、技術設計書、控制點成果、控制點點之記、平差計算資料、儀器資料、技術總結、驗收報告等技術文件資料。附件質量問題主要表現在所上交資料的規范性和完整性上。

5結語

在各類大比例尺地形圖的測繪工作中，數字測圖已經成為了最常用的方式之一，尤其表現在成圖面積較小的工作中。盡管在精度、自動化等方面，數字測圖技術取得了令人矚目的成績，但是在各個工序的實際作業中，卻經常會出現一些不必要的問題。這就需要工作人員在提升自身業務水平的同時，注意總結經驗，嚴格執行各種標準和規范，為成圖質量和自身競爭力的保持提供有力保障。

參考文獻

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（責任編輯：趙秀娟）