淺談數字化測繪技術及發展

臧少華

（天津市薊縣國土資源分局,天津 301900）

隨著經濟建設的持續性發展，帶動了科學技術的革命，計算機技術與測繪技術的完美融合使測繪技術向一體化、自動化和數字化的方向發展。數學化測繪技術的廣泛應用對極大的促進了測繪業的現代化進程，同時也促進了測繪人員綜合素質的提升，在測繪項目上數字化技術得到了有效的發揮，這對提高測繪單位的整體水平有著深遠的意義。

1 數字化測繪的現狀

隨著我國數學化測繪技術的日趨成熟，在測繪項目上得到了廣泛的應用，目前我國大比例尺地形及地籍圖的生產都以數學化測繪數據做為依據，對這部分數據的測繪工作主要包括數據采集信息、數據編碼、連接信息等重要部分組成。

1.1 數據采集

(1)野外數據采集:

用于沒有底圖的地區,用全站儀、GPS等儀器實地測量,精度最高,費用也高。目前有以下幾種方法：

a、全野外數字測圖：全野外數據采集設備是全站儀加電子手簿或電子平板配以相應的采集和編輯軟件，作業分為編碼和無碼兩種方法。數字化測繪記錄設備以電子手簿為主。還可采用電子平板內外一體化的作業方法，即利用電子平板（便攜機）在野外進行碎部點展繪成圖。

b、空間定位測量：空間定位測量主要由GPS技術來完成，因其具有較高的精度在各個領域都得到了廣泛的推廣，GPS技術改變了傳統的野外測量的工作方法，使其工作更簡單方便，并在很大程度上減輕了測量人員的工作強度，增加了測量工作的效率。GIS技術應用測距后方交會原理，可由三個以上地面已知點（控制站）交會出衛星的位置，反之利用三個以上衛星的已知空間位置又可交會出地面未知點（用戶接收機）的位置。

(2)航片數據采集：

在航空數據采集中主要以GIS中的重要信息源遙感影像來進行快速、大面積的數據獲取，且航天遙感影像還可以取得周期性的資料，這些都為GIS提供了豐富的信息。每種遙感影像都有其自身的成像規律、變形規律，所以在應用時要注意影像的糾正、影像的分辨率、影像的解譯特征等方面的問題。

(3)底圖數據采集：以舊的地形圖為底圖，進行數字化采集數據。

a、手扶跟蹤數字化：早期，地圖數字化所采用的工具是手扶跟蹤數字化儀。這種設備是利用電磁感應原理，當使用者在電磁感應板上移動游標到圖件的指定位置，按動相應的按鈕時，電磁感應板周圍的多路開關等線路可以檢測出最大信號的位置，從而得到該點的坐標值。這種方式數字化的速度比較慢，工作量大，自動化程度低，數字化精度與作業員的操作有很大關系，所以目前已基本上不再采用。

b、掃描矢量化：根據地圖幅面大小，選擇合適規格的掃描儀，對紙質地圖掃描生成柵格圖像。然后在經過幾何糾正之后，即可進行矢量化。常使用GIS軟件如MapInfo、Arc/Info、GeoStar、Super Map等對掃描所獲取的柵格數據進行屏幕跟蹤矢量化并對矢量化結果數據進行編輯和處理。

1.2 數據編碼

野外數據采集僅用全站儀或RTK（即動態GPS測量）測定碎部點的位置（坐標）是不能滿足計算機自動成圖要求的，還必須將地物點的連接關系和地物屬性信息（地物類別等）記錄下來.一般按一定規則構成的符號串來表示地物屬性信息和連接信息，這種有一定規則的符號串稱為數據編碼.數據編碼的基本內容包括：地物要素編碼（或稱地物特征碼、地物屬性碼、地物代碼）、連接關系碼（或連接點號、連接序號、連接線型）、面狀地物填充碼等.

1.3 連接信息

連接信息可分解為連接點和連接線型.當測點是獨立地物時，只要用地形編碼來表明它的屬性，即知道這個地物是什么，應該用什么樣的符號來表示.如果測的是一個線狀地物，這時需要明確本測點與哪個點相連，以什么線型相連，才能形成一個地物.所謂線型是指直線、曲線或圓弧等.在EPSW中規定：1為直線；2為曲線；3為圓弧；空為獨立點.EPS文件格式又被稱為帶有預視圖象的PS格式，它是由一個PostScript語言的文本文件和一個（可選）低分辨率的由PICT或TIFF格式描述的代表像組成。EPS文件雖然采用矢量描述的方法，但亦可容納點陣圖像，只是它并非將點陣圖像轉換為矢量描述，而是將所有像素數據整體以象素文件的描述方式保存。

2 數字化測繪技術的發展方向

大比例尺地形和工程圖測繪，歷來是城市與工程測量的重要內容和任務，利用傳統的方法工作存在勞動強度大、質量控制難、功率低等缺點。數字化測繪技術在測繪工程領域的廣泛應用，使大比例尺測圖技術向數字化、信息化發展。

隨著測量儀器向一機多能和自動化方向發展，在外業采集數據時，借鑒電子平板測量系統產生了全站儀自動跟蹤測量模式。測站為自動跟蹤式全站儀，測站無人操作，在鏡站遙控開機測量，全站儀自動跟蹤，自動照準，自動記錄，及時獲取觀測成果，使自動跟蹤測量模式更趨于現實。未來的測圖軟件和軟件運行平臺的集成度將大大提高，用戶只要將外業采集的數據傳輸到自動測圖軟件中，根據自身需要就可制成出符合意愿的地圖來，和全站儀相結合的新型全站儀已被用于多種測量工作，掌上電腦和全站儀的結合或者全站儀自身功能的不斷完善，并隨著全站儀無反射鏡測量技術的進一步發展，精度達到測量標準要求，那么，測量工作就只需要攜帶一臺新型全站儀和一個三腳架，而操作員也只需一人，隨著科技的進一步發展，大比例尺測圖系統將沒有全站儀和三腳架，只是在操作員的工作帽上安裝GPS接收器以及激光發射和接收器，用于測距和測角，眼前配備小巧的照準鏡，手中拿著帶握柄的掌上電腦處理數據、顯示土系，腰上帶著的無線數據傳輸器則可以將測得到數據實時傳回測量中心，測量中心則收集各個測區的測量數據，生成整體大比例尺地形數據庫。

結語

隨著數字化工程技術不斷拓展，數字化測繪技術在技術上有了大幅的提高，且被各行各業所廣泛應用。數字化技術在測繪行業的應用，在很大程度上促進了測量人員的技術素質的提高，對測繪單位的科技創新進程的進展也是重要的促進。

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