數字化地形圖測繪技術應用探討

朱 瀅

（福建省地質測繪院，福建福州 350011）

數字化地形圖測繪技術通過全站儀、城市導線或GPSRTK定位技術、計算機圖形技術等設備對測量目標的地形空間位置、形狀等進行有效描述。數字化地形圖測技術的應用，可以明確地形圖的地理屬性，通過計算機處理和轉化，形成數字地形圖的相關數據集合，再以數字形式顯示、存儲在計算機中。隨著社會經濟和城市發展，各地區對地形圖測繪的精準度要求不斷提高。對數字化地形圖測繪技術優點、工作流程進行分析，針對測繪過程中存在的問題，提出并總結數字化地形圖測繪技術有效應用策略，對推動現代化地形圖測繪具有現實意義。

1 數字化地形圖測繪技術優點

1.1 數字化地形圖測繪精準度高

傳統地形圖測繪技術主要以視距測量、光學儀為主，并且在測量過程中，采用從整體到局部的模式，分級不設的方式導致地形圖測繪精準度較差。手工測繪的精準度通常低于0.02 cm，以1∶1 000比例尺地形圖為例，地形圖0.02 cm相當于實際距離的20 cm。通過數字化地形圖測繪技術的應用，可以實現地物點、臨近控制點位置定位測量。數字化地形圖的控制層次較少，有效避免了圖紙的變形影響，具有較高的精準度。

1.2 數字化地形圖測繪效率較高

應用傳統地形圖測繪技術，地形圖需要在野外完成手工繪制。應用數字化地形圖測繪技術，測繪人員可以將成圖工作方式轉換為基于計算機技術的，實現人機交互的測繪方式，極大減少地形圖測繪人員的工作量，提高了地形圖測繪效率和進準度。在數字化地形圖測繪技術下，通過全站儀可以對零碎的觀測點進行大范圍觀測，減少搬站等工作。數字化地形圖測繪技術可以將觀測數據存儲在全站儀芯片上，有效降低工作人員的工作強度，提高了地形圖測繪的工作效率與質量。

1.3 數字地形圖編輯與更新便捷

應用數字化地形圖測繪技術可以得到數字化地形圖，可以將地形圖數據文件以某種格式完整地存儲在計算機中。數字化成圖軟件具備圖形編輯功能，能夠對成圖元素進行修改、刪除、增加等操作[2]，充分滿足地形圖補測、修測的相關需求，為原有地形圖的編輯、更新、修補等工作提供一定便利。

1.4 數字地形圖保管與應用方便

數字化地形圖產品可以被有效存儲在計算機中，并且所占空間較少。數字化地形圖產品不會出現紙質地形圖保存方面的問題，并且有利于地形圖產品復制與管理，極大提高了地形圖保管的安全性與使用的便捷性。數字化地形圖測繪技術中，GIS技術得到深度應用，改變了傳統地形圖的應用模式與概念，使地形圖的測繪與應用更精準、便捷。

1.5 易于實現地形圖的遠程傳輸

在傳統地形圖測繪背景下，難以實現地形圖的遠程傳輸與實時發布。數字化地形圖測繪技術隨著信息科學技術、通信技術、網絡技術的發展與更新不斷完善，目前在計算機網絡技術的支持下，數字化地形圖產品的實時發布和遠程傳輸已經實現。

2 數字化地形圖測繪工作流程及作業模式

2.1 數字化地形圖測繪工作流程

數字化地形圖測工作流程包括數據采集、數據分析與處理、地形圖編輯、地形圖輸出等過程。

（1）數字化地圖數據采集。

數據采集是數字化地形圖測繪工作過程的重要環節，可以收集地形圖成圖所需的數據和信息。例如通過數據采集和收集地形圖的實體空間位置、地形形狀需要的坐標點、連接方式、地理屬性等信息數據。根據不同的采集方式，可以將數據采集工作分為外業采集和內業采集，外業采集通過全站儀、GPS技術、DTM建模技術等進行數據采集，內業采集是將已有的地形圖進行數字化處理。

（2）數字化地圖數據處理。

數據處理是對采集的信息數據進行分析和處理，形成數字化地形圖圖像的過程，包括信息數據的格式轉換、數據結構轉換、圖形處理的誤差檢驗等內容。通過計算機數據處理技術的應用，可以對外業記錄的原始數據進行優化處理，并根據優化處理后的信息數據生成圖塊文件，最終將圖塊文件顯示在計算機屏幕上。

（3）數字化地形圖的編輯。

地形圖編輯過程是對圖塊文件進行整合，通過人機交換的方式，將錯誤的圖形、不需要表示的圖形進行刪除處理，并對不合理的符號信息等進行修正。數字化地形圖的編輯過程可以對地形圖中的土壤配置符號、植被增加等信息進行標注和標記。但在編輯過程中，工作人員應根據測量的地形點對地形圖的草圖等進行修改，一旦發現問題，需要嚴格按照相關規范要求進行合理解決，必要時可以通過外業采集進行復查修改。

（4）數字化地形圖的輸出。

地形圖的輸出是根據地形圖數據庫要求，對編輯后的圖形文件進行深度處理，如閉合圖塊處理、數字地面模型處理、圖形屬性處理等。經過處理后可以形成新的圖塊文件、圖形文件，工作人員可以按照不同文件的具體用途，通過繪圖儀完成數字化地形圖進行的輸出。

2.2 數字化地形圖測繪作業模式

數字化地形圖測繪作業模式是保證地形圖精準度的重要方式。根據數據采集方法的不同，可以將數字化地形圖測繪的作業模式可以分為數字測記模式、電子平板模式、內業數字化模式。

（1）數字測記模式。

數字測記模式是一種野外數據采集、室內成圖的作業方法，根據編輯碼、草圖進行描述和記錄地形圖的連接關系、地理屬性等，將測記模式分為有碼作業和無碼作業。數字測記模式具有精準度高、內業分工明確、成圖效率高等特點。

（2）電子平板模式。

電子平板模式是將地形圖測繪工作放在外業現場完成的成圖方式，通過計算機模擬測圖平板，并將其與全站儀進行連接，實現數據采集、處理、圖形編輯等。電子平板模式具有精準度高、可靠性高等特點。

（3）內業數字化模式。

業內數字化模式通過數字化儀、掃描儀等在室內進行數據采集，對采集的數據進行有效編輯，業內數字化模式工作簡單、效率高，但精準度較低。業內數字化模式適用于地形圖原圖較高的作業。

3 數字化地形圖測繪中存在的問題

3.1 等高線處理不當

數字化地形圖測繪中的等高線通常采用等值內插法，根據野外采集地貌點高程等生成。在實際測量過程中，不對所有地貌點之間進行等高線等值內插工作，僅需要進行人工干預，并刪除自動組網中不能內插等高線的三角形。在實際工作中，需要工作人員具備較高的技術水平和豐富的經驗，有效應用等值內插法，對制好的等高線進行修剪、編輯，避免等高線處理不當無法如實反映地形。

3.2 數據采集不精準

由于地形變化處的地形點不全面，在測繪地形圖的過程中可能出現等高線失真情況，難以真實反映實際地形情況。存在暗溝、電纜、管線時，在地形點拾取的過程中，容易忽略地形實際情況。

4 數字化地形圖測繪技術有效應用策略

4.1 全面提升測繪人員的技術素養

當前，數字化地形圖測繪人員雖然具有較高的計算機技術能力，但缺乏豐富的地圖測繪經驗，且缺乏勾繪等基本技能。現代數字化測繪技術相關軟件的自動化程度較高，但仍需要進行必要的人工干預。為了全面提升測繪人員的技術能力和專業素養，在實際施工過程中應組織測繪人員進行野外實習，按照常規方法進行地形圖測繪，結合范例、實際操作、講授等方法，切實提高測繪人員的技能水平。

4.2 數字化地形圖測繪的注意事項

數字化地形圖測繪隊伍內部人員配合應保證較高的默契程度，在當前的點測和預設下一點測的過程中保持默契。通過對測繪人員技術操作靈活性、熟練程度的觀察，完成測量相關工作。司尺人員是地形圖測繪的主要人員，針對地物的相關數據選取應提前做好規劃，并在跑尺前規定好跑尺線路，避免繞路，提升數字化地形圖測繪工作的效率。數字化地形圖測繪技術的應用應根據信息化技術、數字化技術的發展進行更新，并通過技術的強化應用，提高測繪精準度，加快成圖速度，為數字化地形圖測繪工作效率與質量的提升奠定基礎。

5 結語

綜上所述，數字化地形圖測繪技術的應用有效降低了測繪難度，減少了工作人員的工作數量，有效提高了地形圖測繪的精準度和質量。為進一步深度應用數字化地形圖測繪技術，實現優質的地形圖測繪管理，需要全面提高數字化地形圖測繪人員技能水平和工作效率。應不斷提高數字化地形圖測繪技術含量，推進地形圖測繪走向市場化，切實提高測繪質量水平。