工程測量運用數字化測繪技術的探討

李良

（江西省中旭國土勘測規劃有限責任公司）

工程測量運用數字化測繪技術的探討

李良

（江西省中旭國土勘測規劃有限責任公司）

隨著我國科學技術水平的不斷提高，為了滿足建設工程的實際需求，數字化測繪技術已經在建設工程中被廣泛的應用。本文就主要針對工程測量運用數字化測繪技術的優點、原圖數字化、數字測圖及數字攝影測量成圖等問題進行探討。供同行參考。

工程測量；數字化；測繪技術；問題分析

引言

隨著建設工程領域的快速發展，其工程實際建設質量已經受到了越來越多的關注，為其建設施工帶來了一定的挑戰。對于建筑工程而言，工程測量是其建設施工中極其重要的一部分內容，是提高整體建設質量和效率的前提保障，而傳統的測量技術已經無法達到現代化建設的實際要求，要求測量工作要更加的規范化、實時化以及智能化。伴隨著科學技術水平的不斷提高，數字化測繪技術的出現和應用為工程測量工作的開展帶來了較大程度的變化，使得其測量水平實現了很大程度的提高。

1 數字化測繪技術的優點

（1）它可以通過計算機的模擬，在屏幕上直觀生動地（分層）反映出地形、地貌特征以及地籍要素，而且一目了然，基本上改變和彌補了傳統產品線條、符號和數字、文字等綜合包羅，非具一定專業知識才能讀懂的缺陷。

（2）數字化測繪產品在使用、維護和更新上具有方便快捷的特性，能夠隨時保持產品信息的現勢性，可以隨時補充修改，隨時出新圖提供使用。

（3）根據不同用戶的需要，可以對產品的各種要素進行數據再加工，得到不同用途的圖件，而且還可以隨意對圖形進行拼接、縮放，用途更廣泛。

（4）利用數字化（地形、地籍）測繪成果，作為底圖，可在計算機上進行各種規劃與設計（如土地資源開發規劃和城市道路網的設計等），可方便地進行許多方案的設計與比較，對各種要素的統計、匯總、疊加、分析也方便、準確。在計算機的幫助下，大大提高了測繪生產作業的自動化、科學化、規范化程度，數字化測繪產品的應用水平也將達到新的高度。除此以外，在其他方面還顯示出很多優越性，但從以上幾點足以可見數字化（地形、地籍）測繪很符合現代社會信息的要求，是現代測繪的發展方向。因而，以前以傳統測繪為主的專業測繪單位，現在是以發展數字化測繪技術作為發展的目標與方向。

2 數字化測繪技術在工程測量中的應用

2.1 原圖數字化

對原始圖件進行數字化工作。首先要進行數字化輸入。常用的方法有：①手扶跟蹤數字化；②掃描矢量化；③GPS輸入。手扶跟蹤數字化需要的儀器為計算機。數字化儀及相關軟件是早期的一種數字化輸入方法、輸入速度較慢、勞動強度也較大。掃描矢量化是通過掃描儀輸入掃描圖象，然后通過矢量跟蹤，確定實體的空間位置。隨著掃描儀的普及和矢量化軟件的不斷升級，其作業方法越來越趨于自動化，它是一種省時，高效的數據輸入方法。GPS輸入。GPS是確定地球表面精確位置的新工具，由于它測定的是三維空間位置的數字，因此不需作任何轉換，可直接輸入數據庫。其次根據數字化圖件的可用性，要綜合考慮圖件的重用性和易用性，并制定矢量化方案。

（1）數字化原有地形圖作業流程（圖1）。

圖1 作業流程圖

（2）外業測點與數字化圖縮放相結合方法

在工程測量實踐中，當要完成某工程地形圖的施測工作時，如果以前有數字化的圖件，能直接利用到現在的成圖工作中，應充分地利用現有的地形圖。但是所獲得的數字地圖其精度因受原圖精度的影響，加上數字化過程中所產生的各種誤差，所以其精度要比原圖的精度差，且所反映的只是白紙成圖時地表上各種地物地貌，現勢性也不好。為了利用該法得到滿足現時需要的數字地圖，可通過地物地形修測、補測地形點等方法，實測一部分地物點的精確坐標。再用這些點的坐標代替原來的坐標，通過重新編輯，使最終產品滿足相應比例尺精度要求。修測、補測的范圍和點位稀密，可根據工程的設計與施工精度要求及原比例尺而定。故這種方法比較適合于該地區有大比例尺地形圖、且又范圍較小的工程測繪中，它既滿足了工程進度、又節約了項目經費，是在工程測繪中切實可行的方案。

2.2 數字測圖

在沒有合乎精度要求的大比例尺地形圖的地區，可直接采用地面數字測圖的方法，該方法也稱為內外業一體化數字測圖，它是以計算機為核心在外連輸入輸出設備硬、軟件的支持下，對地形空間數據進行采集、輸入、成圖、繪圖、輸出、管理的測繪系統。是我國目前各測繪單位用得最多的數字測圖方法。采用該方法

所得到的數字地圖的特點是精度高，但耗費的人力、物力與財力比前種方法大。

（1）外業數據的采集

①全站儀電子手簿或PC-E500。

②自行研制的電子手簿（如武漢RDMS公司生產的RD-EB1外業電子手簿）。

③便攜機+測量設備（如北京威遠圖儀器有限責任公司生產的SV300數字化測圖系統及清華山維公司生產的EPSW97）。

以上3種方法中，根據不同地點情況選擇。例如：在西藏巴河考慮到該地區缺水少電，交通不便等因素，選擇了武漢RDMS內外業一體化軟件與平板測圖相結合的方法。將控制點數據全部輸入手簿，外業測量一次完成，內業處理對原始數據按單元進行分割，然后逐個編輯成圖后轉換為AutoCAD下的，DXF文件格式，經MAPGIS文件格式轉換命令將其轉換為點、線格式文件，逐項將點、線符號屬性通改成與MAPIS成圖相同的點、線文件屬性，再部分與平板測圖相拼接，最后形成該地區地形圖圖庫。在采集數據時，操作人員一定要對地物代碼應用準確，以免張冠李戴在內業成圖時出現錯誤；在觀測開始時，應對測站點進行檢查，跑尺人員應嚴格按照自動成圖的要求作業，地形地貌的特征點不得遺漏，不要象手工繪圖一樣省略部分點（平行體除外）；操作人員必須繪一草圖，表明每個地物碎部點的屬性及相互關系，它是計算機編輯地物圖塊的依據；測量坎子時揮辱教驪仆匕高，坎下也要進行地形點采集。當一個測區完成后，如果有必要可把數據備份到其他軟盤，然后刪除電子手簿中的數據，以免與下一測區數據產生混淆，或數據溢出、造成損失。

（2）內業數據處理

無論是工程進程各階段的測量工作，還是不同工程的測量工作，都需要根據誤差分析和測量平差理論選擇適當的測量手段，并對測量成果進行處理和分析，就是說測量數據處理也是工程測量的重要內容。

（3）地形圖數據庫的建立與管理

圖形數據庫管理子系統是地理信息系統的重要組成部分。在數據獲取過程中，它用于存儲和管理地理信息；在數據處理過程中，它既是資料的提供者，也是處理結束的歸宿處；在檢索和輸出過程中，它是形成繪圖文件或各類地理數據的來源。圖形數據庫中的數據經拓撲處理，可行成拓撲數據庫，用于各種空間分析。在圖幅進庫前建立拓撲結構，對輸入的地圖數據進行正確性檢查，根據用戶的要求及圖幅的質量，實現圖幅配準、圖幅校正和圖幅接邊。專業屬性庫管理子系統，GIS系統應用領域非常廣，各領域的專業屬性差異甚大，以至不能用一已知屬性集描述概括所有的應用專業屬性。因此建立一動態屬性庫是非常必要的。動態就是根據用戶的要求能隨時擴充和精簡屬性庫的字段（屬性項），修改字段的名稱及類型。

數據庫要確保數據的質量，數據質量主要包括：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。這些都是數字測繪體系必須確保的。

2.3 數字攝影測量成圖

數字攝影測量成圖技術是數字化測繪技術的重要發展趨勢，在我國某一工程測量中已經取得了試驗性的成功，實際上是一種在“室內”對三維表面模型進行重建，以實現測繪的技術。數字攝影測量成圖技術是以數字攝影機為手段，在空中對數字影像進行獲取，在計算機中利用專門的航測軟件，對獲取的數字影像進行像對匹配，并建立起地面數字模型，最后獲得數字地圖。在工程測量中應用數字攝影測量成圖技術，能夠將室外作業轉移到室內來完成，并且具有不受氣候影響、成圖速度快、成本低的特點。

3 結語

總之，數字測繪技術在工程測量中應用廣泛，精確且使用，并且數字測繪技術也在日新月異地發展，廣大測繪工作者要更新思維、堅持學習，做數字化的測繪工作者。

[1]陳國柱.GIS技術和數字化測繪技術的發展及其在工程測量中的應用[J].科技創新導報，2011，26：111.

[2]榮亮，張靜，張彥紅.計算機數字化測繪技術在工程測量中的應用[J].計算機光盤軟件與應用，2012，14：74～76.

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1673-0038（2015）47-0194-02

2015-11-3