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        數(shù)字化成圖幾種作業(yè)模式的分析比較

        2021-03-17 07:46:32葉曙東六安市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司
        環(huán)球市場(chǎng) 2021年5期
        關(guān)鍵詞:原圖精度誤差

        葉曙東 六安市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司

        隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展,已經(jīng)人們對(duì)數(shù)字成圖技術(shù)研究不斷身深入,人們?cè)谠擁?xiàng)技術(shù)上已經(jīng)取得了一定程度突破,而且在生產(chǎn)中也得到了廣泛應(yīng)用,并且取得了不錯(cuò)的應(yīng)用效果。測(cè)繪技術(shù)的不斷成熟,勢(shì)必會(huì)使測(cè)繪成果以數(shù)字形式成現(xiàn),加強(qiáng)對(duì)該項(xiàng)內(nèi)容的研究意義重大。

        一、數(shù)字化成圖功能的作用

        1.數(shù)字化成圖可以滿足時(shí)代的發(fā)展需求。信息時(shí)代以信息資源全面利用和科學(xué)管理作為核心特征,而GIS(地理信息系統(tǒng))就很好體現(xiàn)了這一特點(diǎn),測(cè)量工作實(shí)際上就是收集、處理各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息,測(cè)量成果是現(xiàn)代社會(huì)中的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)信息資源,采用數(shù)字化測(cè)量成果能夠使其作用得到全面提高,能夠順利連接其他信息系統(tǒng),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)信息內(nèi)容的合理應(yīng)用與共享[1]。

        2.方便成城市建設(shè)信息化管理。隨著城市化進(jìn)程的加快,以及各項(xiàng)技術(shù)的快速發(fā)展,城市規(guī)劃、管理、檔案建設(shè)等都成為城市外來一段時(shí)間發(fā)展的主要趨勢(shì),數(shù)字化測(cè)量成果能夠?yàn)槌鞘邪l(fā)展與建設(shè)提供數(shù)據(jù)支持。

        3.為后續(xù)測(cè)繪地圖修測(cè)作業(yè)開展提供支持。城市的快速發(fā)展會(huì)使城市地貌不斷改變,因此,要修復(fù)老地形[2]。采用數(shù)字化地圖,對(duì)數(shù)字地圖進(jìn)行修測(cè)只需要對(duì)地圖進(jìn)行變化即可,進(jìn)行業(yè)內(nèi)處理,相應(yīng)的工作人員只需要拼接編輯新測(cè)地圖與老地圖,這種處理方式,可以縮短修測(cè)時(shí)間,提高效率。此外,數(shù)字化地圖方便修改、數(shù)據(jù)輸入與輸出等[3]。

        二、幾種常用數(shù)字化成圖作業(yè)模式

        常用的數(shù)字化成圖作業(yè)模式有三種,如圖1所示。

        (一)原圖數(shù)字化

        地圖數(shù)字化成圖可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有地形圖的充分利用,需要投入的軟件資源和硬件資源都較少,僅需要匹配數(shù)字化、計(jì)算機(jī)、繪圖儀、數(shù)字化軟件就能夠開展相應(yīng)工作,而且在具體作業(yè)期間,能夠快速獲取到數(shù)字成果。具體作業(yè)開展的工作方如下:手扶跟蹤數(shù)字化和掃描矢量后數(shù)字化,通過對(duì)該方法進(jìn)行應(yīng)用,可以得到數(shù)字地圖精度會(huì)受到原圖具體精度情況影響,同時(shí),在數(shù)字化期間會(huì)形成無誤差,誤差的出現(xiàn),將會(huì)導(dǎo)致其精度不如原圖[4]。因此,這一措施只能作為一種緊急處理措施方案,并非是一種長久之計(jì)。在實(shí)際作業(yè)開展期間,可以利用補(bǔ)測(cè)等方式對(duì)數(shù)字地圖進(jìn)行修補(bǔ),通過實(shí)測(cè)獲取到一部分精準(zhǔn)坐標(biāo),然后利用這些點(diǎn)取代原坐標(biāo),從而使原圖精度可以得到進(jìn)一步提高,滿足應(yīng)用需求。

        (二)航測(cè)數(shù)字成圖

        如果一個(gè)測(cè)區(qū)范圍面積較大,而且,對(duì)于地形圖的需求較為急迫時(shí),在進(jìn)行測(cè)量作業(yè)時(shí)可以通過航空攝像測(cè)量技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,利用外業(yè)對(duì)影像進(jìn)行判讀,然后通過航測(cè)業(yè)內(nèi)力圖測(cè)圖,最終得到能夠滿足應(yīng)用需求的數(shù)字地形圖。此外,針對(duì)一些地形較為復(fù)雜區(qū)域,原圖數(shù)字化原圖年代較為久遠(yuǎn),同時(shí),受外界因素影響,難以在實(shí)地開展數(shù)字化測(cè)量,針對(duì)這一現(xiàn)象,在成圖上也可以采用航空攝影測(cè)量法。

        圖1 常用的數(shù)字化成圖作業(yè)模式

        (三)地面數(shù)字化測(cè)圖

        從長遠(yuǎn)角度入手對(duì)問題進(jìn)行分析,要想使地圖的具體應(yīng)用效率能夠得到進(jìn)圖提高,獲取到精度相對(duì)較高的地圖資料,特別是針對(duì)數(shù)字化地籍資料,要求測(cè)量區(qū)域內(nèi)的重要地物與臨近控制點(diǎn)精度要求高,可以采取數(shù)字化測(cè)圖方法,這也是現(xiàn)階段,我國各個(gè)測(cè)繪單位在實(shí)際工作期間,采用最多,而且效果較好的一種數(shù)字測(cè)圖方法。

        傳統(tǒng)平板測(cè)圖方法在具體應(yīng)用過程中,其地地物點(diǎn)平面物質(zhì)處的誤差主要受測(cè)繪作業(yè)開展期間的測(cè)定和展繪誤差;測(cè)定地點(diǎn)的方向和視距誤差;地圖上的刺點(diǎn)誤差等多項(xiàng)因素影像,各項(xiàng)影像因素,都會(huì)導(dǎo)致最終的測(cè)圖精準(zhǔn)性受到影像,無法精準(zhǔn)反映實(shí)際情況。實(shí)際圖點(diǎn)位誤差大小能夠達(dá)到±0.47mm,數(shù)字化測(cè)圖則有所不同,當(dāng)距離在300m以內(nèi)時(shí)對(duì)測(cè)定地物點(diǎn),誤差大小約在±14mm,測(cè)定地點(diǎn)處高程誤差在±16mm[5]。具工作開展期間,采用全站儀測(cè)量獲取數(shù)據(jù)可以通過電子信息方式進(jìn)行傳輸、記錄、存儲(chǔ),處理,最終實(shí)現(xiàn)成圖。在整個(gè)過程中,原始測(cè)量精度不會(huì)受到任何損失,而且在該項(xiàng)作業(yè)開展期間,記錯(cuò)、讀錯(cuò)等問題的概率很小,同時(shí),可以通過自動(dòng)方式完成對(duì)距離、坐標(biāo)、面積、訪問等各項(xiàng)數(shù)據(jù)的提取,繪制地圖的規(guī)范、精度、美觀都可以達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn),最終獲取到高精度測(cè)量成果,滿足程度需求。地面數(shù)字化測(cè)圖在具體應(yīng)用期間的一項(xiàng)缺陷就是會(huì)消耗大量物力、人力、財(cái)力,整體作業(yè)時(shí)長,作業(yè)成本相對(duì)較高。

        三、對(duì)比分析數(shù)字化成圖作業(yè)模式

        (一)地形圖固有誤差

        1.圖紙變形產(chǎn)生誤差

        圖紙大小隨著外界環(huán)境變化而發(fā)生改變,主要的影像因素有的溫度和濕度兩項(xiàng)影像因素,濕度和溫度改變?nèi)菀滓饒D紙發(fā)生變形,而引起誤差。

        2.地圖自身具有誤差

        地圖自身所帶誤差主要包括展繪控制點(diǎn)、投影等多各個(gè)方面的誤差。

        (二)數(shù)字化誤差

        (1)受數(shù)字化要素對(duì)象影響會(huì)出現(xiàn)誤差,地形圖地理要素自身的密度、寬度,以及復(fù)雜程度等各項(xiàng)內(nèi)容的具體結(jié)果對(duì)最終質(zhì)量造成明顯影響,例如,地圖上線條,粗線條與細(xì)線條相比,更加容易引起誤差,與平直線相比,復(fù)雜曲線更容易引起誤差。

        (2)數(shù)字化操作人員在實(shí)際操作期間,受自身能力,外界因素影響,也會(huì)引起誤差,誤差會(huì)存在較大差異,主要體現(xiàn)在采集點(diǎn)點(diǎn)位的具體選擇,數(shù)字化采集速度等多項(xiàng)內(nèi)容。

        (3)采用的數(shù)字化儀器性能存在一定差異,這也會(huì)引起一定誤差,采用的數(shù)字化儀器精度和分辨率都會(huì)對(duì)最終獲取到的數(shù)據(jù)的具體質(zhì)量造成直接影響,一般來說,采用的數(shù)字化儀器分辨率不得小于0.025mm,精度需要達(dá)到0.2mm。

        (三)掃描數(shù)字化引起誤差

        利用高精度掃描儀對(duì)地形圖進(jìn)行全面掃描,進(jìn)而形成格柵數(shù)據(jù)文件,完成上述操作后,采用矢量化軟件可以處理格柵數(shù)據(jù)文件,然后轉(zhuǎn)化為矢量圖形數(shù)據(jù)。對(duì)于掃描數(shù)字化數(shù)據(jù)來說,對(duì)其質(zhì)量造成影響的因素有采用的掃描儀精度、分辨率、圖形質(zhì)量、人為因素等。

        (四)三種模式特點(diǎn)對(duì)比

        (1)原圖數(shù)字化業(yè)內(nèi)勞動(dòng)力高,外業(yè)低,容易被接受,但是其整體精度相對(duì)較低,作業(yè)人員勞動(dòng)量大。

        (2)航測(cè)數(shù)據(jù)成圖外業(yè)強(qiáng)度較低,內(nèi)業(yè)高,整體效率高,作業(yè)速度高,但是其成本相對(duì)較高,對(duì)于作業(yè)人員的專業(yè)能力要求高,不適合應(yīng)用在小項(xiàng)目上。

        (3)地面數(shù)字測(cè)圖業(yè)內(nèi)與業(yè)外方法兩者不同,應(yīng)用起來可靠性高,可實(shí)現(xiàn)觀測(cè),但是其整體工作量大。

        四、結(jié)語

        綜上所述,主要針對(duì)常用的數(shù)字成圖方式進(jìn)行詳細(xì)分析,對(duì)比了三種不同成圖方式,通過對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),三種方式都具有各自的特點(diǎn),在實(shí)際項(xiàng)目開展期間,要依據(jù)的具體情況,制定合理的工作方案,采用指定方案,完成相應(yīng)工作。

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