山區大比例尺地形圖測繪方法

常 偉

(北京愛地地質勘察基礎工程公司，北京 100144)

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山區大比例尺地形圖測繪方法

常 偉

(北京愛地地質勘察基礎工程公司，北京 100144)

結合山區的地理特點，從攝影測量、原圖數字化、全野外數字測圖等方面，簡要介紹了目前的大比例尺地形圖測繪方法，并探討了有效控制誤差的技術措施，為地質災害大比例尺地形圖測繪提供依據。

山區，大比例尺，測繪方法，地理環境

比例尺是表示圖紙距離比實際距離縮小范圍的程度，通常來說，大于十萬分之一的，就叫做大比例尺地圖；而居于十萬分之一和一百萬分之一中間的，就叫做中比例尺地圖；而小于一百萬分之一的，就叫做小比例尺地圖；相對來說，大比例尺的內容更詳細精確，適合于圖上測繪[1]。而隨著科技的發展進步，測繪技術也在不斷創新發展，大比例尺的測繪方法也變成了全站儀配合測量、筆記本電腦野外測量等多種方式，測量技術和精度都有所提高。山區等邊遠地區，經濟和交通發展相對而言落后，促使測量測繪的設施設備匱乏，而基礎的地理環境信息無法有助于當地的經濟技術發展，需要提高大比例尺測繪的基礎信息，提高信息保障，推動當地的綜合發展。比例尺的表示方法主要有數字式、文字和圖示比例尺，本文主要講解的是數字式比例尺。

1 大比例尺數字測圖的概述

隨著信息現代化的發展，計算機技術的運用技術越來越全面，在大比例尺數字測繪中發揮著重要作用。不同的數據和處理方式為大比例尺的數字測量提高了技術支持，特別是電子手薄的融合運用，大力提升了測繪技術的準確性和高效性。電子手薄主要是快速的采集野外數據，并且對這些數據進行快速的整合處理，且操作簡單，并且和全站儀測量以及RTK技術測量一樣，可以直接傳輸到計算機當中，用計算機程序和人員相關操作，得到大比例尺地形圖的重要數據，并且可以通過磁盤保留或者繪成圖。

2 大比例尺的數字成圖方法

2.1 攝影測量方法

攝影測量方法，即通過航空設備等攝影，獲得航空照片做成數據庫。可以通過航空拍攝到的立體圖形，通過解析測圖儀生成地貌特征。或者用立體測量儀獲取地形特征，傳輸到計算機當中，用計算機軟件進行處理，自動生成數字地形圖，再通過繪圖儀進行繪制。這種攝像測量方法比較便捷，并且精度也較高，資金要求不高，比較適合山區地形使用。

2.2 原圖數字化方法

原圖數字化，即通過目前擁有的地形圖，用數字化儀器和計算機技術獲取數字地圖的方法。這種方法要求必須有現成的地形圖，而且這種方法雖然快速，但是容易受到誤差影響，致使地形圖質量精度不高。

2.3 全野外數字測圖的方法

這種方式主要是先通過電子手薄和全站儀儀器，采集相關的野外數據，并且通過數字化的處理方式轉換成圖形，快速成立草圖。再反復復制修剪，生成一系列的數據。然后用筆記本電腦等設備，加上全站儀的配合，仔細監測數據信息，轉化成圖形。最后結合現場的環境進行潤色整理，提高了圖形質量，也為數字地形圖的測繪奠定了基礎，有利于后期進步發展。

1)全站儀測圖方法。上面這種測圖方法，主要是用的全站儀測圖。這種方法首先需要建立平面控制的坐標系。即測量之前，選擇大地坐標系的方法，方便測量區域內各等級的GPS點的使用[2]。如果測圖的范圍內沒有可用的控制點，則可用建立測量區域內的坐標系。然后是數據采集,即在一個相對開闊的視野內設立站點，并做好標記，然后連接上設備進行數據采集。對于點狀、帶狀、或多點的地貌形態要分別采集，根據實際情況，特殊地段盡量控制形狀變化，盡可能的控制誤差，確保數據準確性。最后是地形圖的繪制。根據測量點的坐標系統，加上圖示測繪地形圖，全站儀儀器繪圖一般是用CASS等專業測圖軟件操作。通過CASS軟件的專業操作，與全站儀的數據進行接口，使采集的數據自動輸入并記錄。然后結合草圖和實際地形情況進行修補，并逐一添加文字符號，實現地貌特征的繪制。

2)GPS-RTK測圖方法。RTK的工作原理，是基準站與流動站兩部分組成，基準站要求設立在比較高的位置，對可見的GPS衛星進行觀測，并把獲取的信息數據傳遞出去[3]；而流動站則需要同時接收衛星信號和基準站發來的信息，并算出三維坐標的信息，和基準站的距離保持在5 km～8 km最好。

測量方法是先設好基準站，然后幾臺流動站同時工作，流動站一人操作就可以完成，可以直觀方便的了解整個區域的地貌，并且所有數據都儲存在測量手薄中，RTK的測量方式，避免了全站儀測量時形容不恰當和聽記信息等過程帶來的信息數據誤差，提高了數據采集的正確性。需要注意的是，在有少部分的樹木植物，但是四周天空面積還是能大部分呈現的情況下，可以運用RTK碎部點測量的方法；在植被稠密的地區，出現GPS盲區，可以用RTK的增補圖根導線點的方式，加上全站儀的測量方法進行，可以縮短測圖的時間，節約成本。山區進行測圖時，一定要根據地貌特點，選擇合理的數據收集方式，確保適用性。

3)三維激光掃描方法。三維激光技術是一種全新的測量方法。它的工作原理是用掃描儀向物體發射激光，以獲取精確的三維高密度點，用以描述地形地貌。這種方法性能穩定，得到的數據能快速生成模型。操作快捷、高效；但是操作過程中對距離和角度要求很高。

3 山區大比例尺地圖的測繪方法

1)山區大比例尺地圖測繪方法。山區測量的重要問題就是地形的原因，導致觀察觀測難度加大。比如全站儀儀器測量的方法，在樹林過于密集的地方，人員進入后容易無法分辨位置，致使某些區域重復測量或者遺漏，甚至于山谷或山脊等位置測量，但是視線被阻擋，致使數據不準確，后期的出圖質量不高。

在山區的大比例尺地圖測繪方法，一般覺得RTK的測量信號不強或不穩定，而不選用。但隨著RTK測量技術的不斷進步，在某些地區比全站儀更有效率，更具有優勢，并且在一些山區，已經有RTK技術測量的先例。因此，山區的大比例尺地圖測繪，要根據當地的實際情況，合理選擇全站儀或者RTK測量方式，甚至于兩相結合，保證數據的準確性和工作的高效性。

2)有效控制誤差，確保地圖的高效性。在山區大比例尺地圖的測繪工作中，常見的誤差有數據采集、儀器設備等因素。因此實踐過程中一定要經常檢查關鍵坐標和數字化圖的坐標差異，以及控制點沒有設站或者有些忘記設站，而導致的誤差；確保控制點的準確設站以及誤差的可控性，并且大力研究改進儀器設備的先進性，爭取精度更高，用以確保地形圖的真實效果。

4 結語

結合大比例尺地形圖的測量方法分析得出，RTK的測量技術比全站儀測量更適合山區地形，RTK能確保測量的精度和效率，實效性更高。但在植被遮擋嚴重的山區，就需要RTK技術和全站儀相結合，確保數據信息的準確性。相信隨著RTK技術的不斷精進，山區大比例尺地形圖的測量將更加快速實效,使測繪工作的整體質量得到提升。

[1] 龍四春,聶光裕,張立亞,等.基于地形特征點和小比例尺地形圖的大比例尺成圖技術[J].湖南科技大學學報(自然科學版),2014(4):60-64.

[2] 蔡忠亮,杜清運,毋河海,等.大比例尺地形圖交互式綜合系統數據庫平臺的建立[J].武漢大學學報(信息科學版),2002,27(3):289-295,305.

[3] 梁洪有,李愛國,王留召,等.RTK技術在山區大比例尺地形圖測繪中的應用[J].河南理工大學學報(自然科學版),2006,25(3):222-225.

The large scale topographic map surveying and mapping method in mountainous area

Chang Wei

(BeijingAidiGeologicalSurveyFoundationEngineeringCompany,Beijing100144,China)

Combining with the geographical features of mountainous area, from the photogrammetric survey, original map digitizing, full field digital mapping and other aspects, introduced simply present large scale topographic map surveying and mapping method, and discussed the measures to effectively control the errors, provided basis for geological disasters large scale topographic map surveying and mapping.

mountainous area, large scale, surveying and mapping method, geographical environment

1009-6825(2017)10-0204-02

2017-01-19

常 偉(1983- )，男，工程師

P217

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