淺析數字地形測量中的野外數據采集

【摘要】近年來，數字地形測量中的野外數據采集問題得到了業內的廣泛關注，研究其相關課題有著重要意義。本文首先對相關內容做了概述，分析了數字化地形繪圖比較易出現的問題，并結合相關實踐經驗，分別從多個角度與方面就數字地形測量中的野外數據采集問題展開了探討，闡述了個人對此的幾點看法與認識，望有助于相關工作的實踐。

【關鍵詞】數字地形；測量；野外數據；采集

1、前言

作為數字地形測量中的一項重要方面，野外數據的采集占據著極為關鍵的地位。該項課題的研究，將會更好地提升對野外數據采集問題的分析與掌控力度，從而通過合理化的措施與途徑，進一步優化數字地形測量工作的最終整體效果。

2、概述

不同于傳統的大平板儀地形測量方式，數字化地形測量的發展使得更加精確的全站儀和GPS定位系統等全數字化模式測量方式廣泛應用于地形測量領域之中，極大地提高了地形測量的精確性。然而數字化地形測量背景下，對于測量儀器設備的選擇、人員素質的提升以及作業方式的完善都提出了更高的要求，只有切實完善數字化地形測量的環境才能更好地促進地形測量工作的有效開展。作為地理信息產業的核心組成元素，數字化地形測量與數字區域理念一脈相承，需要從基礎信息框架建設方面獲得更加精確的地質信息，這對于地質測量工作的開展有著深遠影響。

3、數字化地形繪圖易出現的問題

3.1等高線處理不當

由于數字化地形繪制應用軟件中的等高線一般都是根據野外采集的地貌點的高程，并采用等信內插法，按照基本等高距插繪等值點連成曲線，再按不同的圓滑方法進行圓滑而最后才生成地形等高線。但在地形測量中，并不是野外采集的所有地貌點之間都可以進行等高線內插的，也就是說靠全自動建立的數字地面模型（DTM）有失真的可能，因而則需要進行必要的人工干預，刪掉自動組網中那些不能內插等高線的三角邊。所有等高線處理得當與否，跟實際繪圖人員的技術跟經驗有著很大的關系。

3.2野外數據采集不準不全

地形變化處地形點不全面，坎（溝）上有點，下面無點或少點，這造成繪制的等高線可能失真，從而難以準確反映實際地形。2.有些線狀地物如小溝（特別是暗溝）、電力線、電訊線（或電纜）、各種管線在圖內應該有始有終，而拾取地形點時往往容易忽略，這主要跟繪圖人員的技術跟責任有關系。3.野外草圖繪制不全、不細。野外繪制草圖人員是現場跑路多且較忙，然而技術要求卻很高，雖是草圖但也按正規圖繪制而來。如果現場繪制草圖人員不細心，則會造成地形地物不太清楚。

3.3自檢工作不利

相對于常規測圖而言，在圖紙審核中，數字化成圖的過程發現的缺陷要多一些。除了上述問題之外，主要是繪圖人員的自檢工作要加強。如注記或植被符號壓線和覆蓋地物的現象以及坎（溝）上的高程注于坎下或下面的高程注在上面的現象。還有圖式符號使用不正確等，這種現象只要經過仔細自檢，應該都可以避兔，而這此問題都與制圖人員的責任心有很大的關系。

4、數字地形測量中的野外數據采集分析

4.1基于全站儀的采集

全站儀是數字化測圖中常用的外業數據采集設備。它廣泛應用在工程測量、地籍測量、管線測量、變形監測等測量的方方面面。到目前為止，全站儀的數據采集方式主要有兩種模式：野外數字測記模式和內外業一體化作業模式。

野外數字測記模式，即常說的“測記法”，其基本作業程序是，使用全站儀野外采集碎部點信息，同時現場繪制地物屬性草圖，室內對照草圖編輯成圖。

內外業一體化作業模式，即“測繪法”，就是指在野外利用電子平板實時展繪碎部點的作業方法。內外業一體化具有“所顯即所測，實時成圖”這一突出特點，可以在觀測碎部點之后，現場對照地形地物輸入圖形成圖。

4.2GPS-RTK采集

實時動態（RTK）測量系統，是借助于GPS技術和數據傳輸技術相結合而構成的組合系統。它是以載波相位觀測量為根據的實時差分GPS測量技術，是GPS測量技術發展的一個新的突破。RTK技術的基本原理是.在基準站上安置一臺GPS接收機，對空中所有可見的GPS衛星進行連續的觀測，并將其獲得的載波相位觀測值和站點坐標，通過無線電傳輸設備，實時發送給周圍流動站。周圍流動站數據處理模塊使用動態差分定位的方式確定出流動站相對應基準站的位置，然后根據基準站的坐標求的自己的瞬時絕對位置。

GPS-RTK現在的最新發展是網絡RTK，也稱多參考站RTK，是近年來在常規RTK、計算機技術、通訊網絡技術的基礎上發展起來的一種實時動態定位新技術。CORS系統是網絡RTK技術的基礎設施，它由參考站網、數據處理中心、數據通信鏈路和用戶部分組成。利用網絡RTK技術進行測量，可以避免常規RTK隨著作業距離的增大精度衰減的缺點，擴大了作業半徑，在網絡覆蓋范圍內能夠得到均勻的精度。

4.3航空攝影測量采集

攝影測量與遙感是對非接觸傳感器系統獲得的影像及其數字表達進行記錄、量測和解譯，從而獲得自然物體和環境的可靠信息的一門工藝、科學和技術。攝影測量的野外數據采集就是通過航攝飛機、無人飛機等載體對作業區域按既定的計劃進行航空攝影獲取該區域的航空相片的過程。利用航空攝影進行數字化測圖，可將大量的外業工作轉向了內業處理，主要包括：資料準備、空三測量、像對定向、立體測圖、外業調繪與補測、圖形編輯與接邊、質量檢查、數據整理與提交等環節。

航空攝影測量野外數據采集可大大減輕外業測繪的勞動強度，縮短成圖周期，提高生產效率；可利用軟件直接編繪各種專題圖和系列圖，并且編圖過程中數學精度不會損失；航測生成的數字化產品精度均勻，整體精度較高，特別對于地形復雜或隱蔽性較強地區更容易保證成圖精度。

結語：

綜上所述，加強對數字地形測量中野外數據采集的研究分析，對于其良好測量效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的數字地形測量過程中，應該加強對野外數據采集關鍵環節與重點要素的重視程度，并注重其具體實施措施與方法的科學性。