張巖

（中國建筑第六工程局有限公司 天津市 430200）

城郊區(qū)大比例尺數(shù)字測圖技術(shù)及質(zhì)量評定方法研究

張巖

（中國建筑第六工程局有限公司 天津市 430200）

本文在分析了數(shù)字測圖的相關(guān)知識之后，探討了一種綜合利用3S技術(shù)輔助的現(xiàn)代數(shù)字測圖模式，該模式針對現(xiàn)有測圖模式的已知不足，提出先利用goole earth獲取測區(qū)最近影像，并利用GIS軟件蒙繪草圖，再進行野外測圖的作業(yè)模式，用以提高GPS（RTK）配合全站儀的作業(yè)模式下的工作效率。最后通過實驗研究論證了其有效性，并對數(shù)字地圖產(chǎn)品的質(zhì)量評定方法進行了說明。

數(shù)字測圖；GPS（RTK）；全站儀；質(zhì)量評定

1 數(shù)字化測圖技術(shù)概況

1.1 數(shù)字化測圖的概念

數(shù)字化測圖的基本思想就是將采集的各種有關(guān)的地物和地貌信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式，通過數(shù)據(jù)接口傳輸給計算機進行處理，得到內(nèi)容豐富的電子地圖，需要時由電子計算機的圖形輸出設(shè)備（如顯示器、繪圖儀）繪出地形圖或各種專題地圖。數(shù)字化測圖的運行示意圖數(shù)據(jù)采集點位信息特征信息數(shù)據(jù)傳輸、繪草圖數(shù)據(jù)處理、地物模型、地貌模型、屏幕編輯、繪圖文件存盤地圖。

1.2 數(shù)字測圖的系統(tǒng)構(gòu)成

數(shù)字化成圖工作中常用的硬件設(shè)備包括：全站儀、數(shù)字化儀、掃描儀、繪圖儀等。數(shù)字化成圖軟件：是數(shù)字化成圖系統(tǒng)中一個極其重要的組成部分，軟件的優(yōu)劣直接影響數(shù)字化成圖系統(tǒng)的效率、可靠性、成圖精度和操作的難易程度。

1.3 數(shù)字測圖的作業(yè)模式

作業(yè)模式是數(shù)字化測圖內(nèi)、外業(yè)作業(yè)方法、接口方式和流程的總稱。然而，由于數(shù)字化測圖不同作業(yè)方法的特點主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)采集階段，所以其作業(yè)模式主要根據(jù)數(shù)據(jù)采集方法進行劃分。目前，數(shù)字化成圖實際工作中主要有如下幾種不同的工作模式：內(nèi)外業(yè)一體化、電子平板和內(nèi)業(yè)數(shù)字化。

2 城郊區(qū)的地理特點

2.1 城郊區(qū)地理功能簡述

郊區(qū)是城市的有機組成部分，隨著現(xiàn)在城市規(guī)模的不斷擴大，和城市人口的急劇增長，使得城市中心以基于飽和狀態(tài)，而城市邊緣地區(qū)則成為了經(jīng)濟投資發(fā)展的新寵兒，政府部門也加大了對城郊區(qū)的建設(shè)力度。城郊區(qū)建設(shè)需要精確的規(guī)劃和實施，需要功能齊全的數(shù)字地圖產(chǎn)品為其提供依據(jù)。

2.2 RTK配合全站儀測圖的必要性

GPS具有定位精度高、作業(yè)效率快、不需點間通視等突出優(yōu)點。實時動態(tài)定位技術(shù)（RTK）更使測定一個點的時間縮短為幾秒鐘，而定位精度可達厘米級。作業(yè)效率與全站儀采集數(shù)據(jù)相比可提高l倍以上。但是在建筑物密集地區(qū)，由于障礙物的遮擋，容易造成衛(wèi)星失鎖現(xiàn)象，使RTK作業(yè)模式失效，此時可采用全站儀作為補充。

3 RTK配合全站儀測圖模式

傳統(tǒng)的數(shù)字化測圖工作過程主要有：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯和圖形輸出。也就是我們所說的外業(yè)采集，內(nèi)業(yè)處理。數(shù)據(jù)采集的目的是獲取數(shù)字化成圖所必須的數(shù)據(jù)信息，包括描述地圖實體的空間位置和形狀所必需的坐標(biāo)和鏈接方式，以及地圖實體的地理屬性。數(shù)據(jù)處理實質(zhì)將采集數(shù)據(jù)處理成成圖等所需數(shù)據(jù)的過程，包括數(shù)據(jù)格式或結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換、投影變換、圖幅處理、誤差檢驗等內(nèi)容、圖形編輯是對已經(jīng)處理的數(shù)據(jù)生成的圖形（和地理屬性）進行編輯、修改的過程。

4 數(shù)字地圖的質(zhì)量評定方法研究

4.1 數(shù)字化地圖產(chǎn)品質(zhì)量評價中的若干問題

4.1.1 檢查區(qū)域的選擇

在數(shù)字地圖的質(zhì)量檢測中，雖然只檢測一小部分圖幅，但檢測結(jié)果應(yīng)該適合于整個測圖項目或測區(qū)，而不應(yīng)該只局限于特定的檢測區(qū)。因此，對于檢測區(qū)域的選擇主要要求它具有較好的代表性，既不能選擇特別強的區(qū)域，也不能選擇特別弱的區(qū)域。

4.1.2 檢測點的選擇

在進行位置精度的檢測時，最關(guān)鍵的步驟是選擇明顯的檢測點。明顯檢測點指的是能夠在誤差允許范圍內(nèi)描繪在地圖上的特征點，它在圖上的表示也應(yīng)該是清晰、確定的。

4.2 數(shù)字地圖質(zhì)量評價方法

4.2.1 位置精度的檢查

（1）外業(yè)測量法。即用三角測量、邊角測量和導(dǎo)線測量方法確定檢測點的位置。在有全站儀的情況下，一般以導(dǎo)線法較為方便。

（2）攝影測量法。如果數(shù)字地圖的數(shù)據(jù)源是航測相片，則可以采用立體模型來定向測定檢測點的點位。

（3）地圖數(shù)字化套合法。如果數(shù)字地圖的數(shù)據(jù)源是已有的紙質(zhì)原圖，則可以將數(shù)字地圖按相同的比例尺由繪圖機回放到薄膜上，按圖廓點、網(wǎng)格點與數(shù)字化原圖套合后用目視法或讀數(shù)顯微鏡讀出被檢測點的位移誤差。

4.2.2 屬性精度的檢查

屬性精度的檢查一般是利用回放圖與數(shù)字化航片或地形原圖目視對照或上機檢查，查看要素分類代碼、屬性及注記的正確性。

4.2.3 邏輯一致性和完備性檢查

利用回放圖與原圖套合或采用屏幕漫游的方式目視檢查狀要素是否封閉，線狀要素是否連續(xù)，屬性數(shù)據(jù)是否完整，地物的分類、分層、屬性是否正確，注記是否完整。

5 數(shù)字化測圖技術(shù)的發(fā)展趨勢

5.1 無線傳輸技術(shù)的應(yīng)用使得以鏡站為中心成為可能

無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字測圖作業(yè)中，將使作業(yè)效率和成圖質(zhì)量得到進一步提高。目前生產(chǎn)中采用的各種測圖方法，所采集的碎部點數(shù)據(jù)要么貯存在全站儀的內(nèi)存中，要么通過電纜輸人電子平板或電子手簿。由于不能實現(xiàn)現(xiàn)場實時連線構(gòu)圖，所以必然影響作業(yè)效率和成圖質(zhì)量。

5.2 數(shù)字化測圖可以采取更加自動化的模式

全站儀自動跟蹤測量模式。測站為自動跟蹤式全站儀，可以無人操作，棱鏡站有跑鏡員和電子平板操作員。全站儀自動跟蹤照準(zhǔn)立在測站點上的棱鏡，測量的數(shù)據(jù)由測站自動傳輸給棱鏡站的電子平板記錄、成圖。

5.3 CORS系統(tǒng)

CORS（連續(xù)運行衛(wèi)星定位系統(tǒng)）的出現(xiàn)將使一個地區(qū)的所有測繪工作成為一個有機的整體，結(jié)束了以前GPS作業(yè)單打獨斗的局面。CORS能夠全年365d，每天24h連續(xù)不斷地運行，全面取代常規(guī)大地測量控制網(wǎng)。

6 結(jié)語

隨著GPS的普及，硬件價格的進一步降低和軟件功能的不斷完善，GPS與全站儀相結(jié)合的數(shù)字測圖作業(yè)模式將會成為城郊區(qū)大比例尺數(shù)字測圖工作的首選。不僅如此，更要從草圖繪制，外業(yè)數(shù)據(jù)采集，成果驗收等各個細小的方面不斷尋找新技術(shù)、新方法來提高其成圖效率和精度。而數(shù)字測圖技術(shù)的發(fā)展和完善，也將推動我國城郊區(qū)更好、更快的建設(shè)發(fā)展。

[1]鄒時林，謝剛生.數(shù)字化成圖理論方法與實踐[M].西安：西安地圖出版社，2008.

[2]王紅闖，程連柱.CORS技術(shù)在城市勘測中的應(yīng)用.國土資源信息化，2011.

P231.5

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1004-7344（2016）05-0173-01

2016-2-2