【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 往行人較多 ， 需要各司其職 ， 以確保儀器設(shè)備和人員的安全 ； 其次 ， 城區(qū)地物復(fù)雜 ， 碎部點(diǎn)密集 ， 單靠畫草圖和事后回憶難度很大 ； 再次 ， 每天采集的野外數(shù) 11 據(jù)若不及時(shí)編輯整理 ， 則內(nèi)業(yè)工作量相當(dāng)煩瑣 ， 且容易出錯(cuò)。只有實(shí)現(xiàn)野外實(shí)時(shí)成圖 ，才能保證高質(zhì)量和高效率。 在空曠的一般地區(qū)測(cè)圖 ， 可采用全站儀存貯數(shù)據(jù) + 草圖的 2 人測(cè)圖方式。首先 ，從節(jié)約成本考慮 ， 此方法外業(yè)不需配備便攜機(jī) ， 且發(fā)揮了全站儀強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存貯功能 ；其次 ， 平均日采點(diǎn)數(shù)量比上述方法提高 30%左右 ， 可提高效率 ； 再次 ， 組成 3 人一個(gè)組 ( 2 人外業(yè) +1 人內(nèi)業(yè)編輯 ) ， 工種互相輪換 ， 全站儀的使用率可提高 30%左右。由于地物相對(duì)簡(jiǎn)單 ， 外業(yè)畫草圖和內(nèi)業(yè)編輯工作量也不是很大 , 從經(jīng)濟(jì)又高效的原則出發(fā) ，確是一種好方法。 地形圖的修補(bǔ)測(cè)。此類項(xiàng)目 中 ， 一般都有原始大比例尺地形藍(lán)圖 ,可作為外業(yè)數(shù)據(jù)采集的工作底圖。首先 ， 直接在藍(lán)圖上編輯采點(diǎn)號(hào) ， 并對(duì)變化區(qū)域作適當(dāng)修改 ， 可以省去許多畫草圖的時(shí)間 ， 達(dá)到了事半功倍的效果 ； 其次 ， 由于草圖圖面較清晰 ( 相對(duì)白紙畫草圖而言 ) ， 相關(guān)位置正確 ， 給內(nèi)業(yè)編輯帶來了極大方便 ； 再次 ， 對(duì)人員的技術(shù)要求不是很高 ， 只須掌握一般測(cè)量知識(shí)即可。 （ 3）數(shù)字測(cè)圖的軟硬件選配 軟件開發(fā)要以人為本 ， 界面友好 ， 易操作 ， 實(shí)用性強(qiáng) ， 盡量不要改變?cè)械牟僮髁?xí)慣。在這一點(diǎn)上 ， 南方 CASS 測(cè)圖軟件做得較好 ， 因此 ， 它在浙江地區(qū)的用戶較多 ， 使用范圍也較廣。由于數(shù)字測(cè)圖軟件的功能十分強(qiáng)大 ， 一般作業(yè)時(shí) ， 只使用了全站儀的測(cè)距 + 測(cè)角功能 ( 包括坐標(biāo)計(jì)算存貯功能 ) ， 所以 ， 對(duì)于專業(yè)測(cè)繪隊(duì)伍來講 ， 全站儀的功能大大浪費(fèi)了 ， 所以建議廠家生產(chǎn)面向?qū)I(yè)測(cè)繪隊(duì)伍的“半站儀”來滿足測(cè)繪行業(yè)的特殊需求。 （ 4）數(shù)字測(cè)圖的質(zhì)量檢查 眾所周知 ， 對(duì)于大平板測(cè)圖來講 ， 質(zhì)量檢查的重點(diǎn)放在數(shù)學(xué)精度、地理精和圖面整飾上 ， 而數(shù)學(xué)精度則是評(píng)定圖幅質(zhì)量的關(guān)鍵。但隨著數(shù)字測(cè)圖技術(shù)的廣泛運(yùn)用 ， 這一工藝方法的改進(jìn) ， 使成圖精度提高了一個(gè)等級(jí) ， 按照《城市測(cè)量規(guī)范》的要求 ， 數(shù)字圖的數(shù)學(xué)精度已不再是主 要問題 ， 相反 ， 對(duì)作業(yè)設(shè)計(jì)、地形圖的分層 ( 代碼 ) 檢查、多于數(shù)據(jù)刪除等方面提出了更高的要求 ， 因此 ， 各級(jí)檢查員的技術(shù)素質(zhì)急需進(jìn)一步提高 ， 以適應(yīng)數(shù)字測(cè)圖發(fā)展的要求。 （ 5）數(shù)字測(cè)圖的發(fā)展趨勢(shì) 12 當(dāng)前 ， 航測(cè)數(shù)字測(cè)圖所使用的影像數(shù)據(jù)是由航攝底片經(jīng)掃描而來 ， 影像經(jīng)攝影處理和掃描后 ， 已損失了相當(dāng)一部分的信息 ， 并不是真正意義上的數(shù)字影像數(shù)據(jù)。隨著高分辨率數(shù)字航攝儀在民用航空攝影中的應(yīng)用 ， 將直接由航攝數(shù)字影像取代掃描數(shù)字影像 ，從而為航測(cè)數(shù)字化生產(chǎn)提供良好的數(shù)據(jù)源。 工測(cè)全野外數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)有待于進(jìn)一步完善。雖然數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)已能 滿足普通用戶的測(cè)繪生產(chǎn)需求 ， 并基本代替了平板測(cè)圖 ， 占有了極大的市場(chǎng)份額 ， 但是由于它的輸出功能單一 ， 缺少與其它地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 ， 因此 ， 在城市地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)方面有較大的障礙 ， 數(shù)據(jù)不能一步到位。筆者認(rèn)為面向 GIS 數(shù)據(jù)采集、建庫(kù)的一條龍生產(chǎn)體系已不再是一句套話 ， 它將成為未來衡量數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)技術(shù)要求的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。 當(dāng)前 ， RTK 技術(shù)的應(yīng)用還只局限于控制測(cè)量方面 ， 但隨著硬件價(jià)格的下降 ， 其優(yōu)越的價(jià)格性能比日益突現(xiàn)?；?RTK 技術(shù) ( 代替全站儀 ) 的數(shù)字測(cè)圖軟件將受到青睞 ， 這一技術(shù)的實(shí)現(xiàn) ， 將進(jìn)一步提高數(shù)字測(cè)圖的 生產(chǎn)效率 ， 成為儀器和技術(shù)更新?lián)Q代的又一里程碑。 13 2 數(shù)字測(cè)圖 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 ， 地形圖被更加廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)之中 ， 而隨之被廣泛應(yīng)用的同時(shí) ， 對(duì)它的需求也從過去只需圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑫r(shí)需要電子文檔。這就使得人們用過去傳統(tǒng)測(cè)圖方法測(cè)得的圖紙上需增加一道程序 ， 即把圖紙掃描矢量化。但是 ， 隨著測(cè)量科技的發(fā)展 ， 全站儀的出現(xiàn) ， 野外數(shù)字采集逐漸被推廣 ， 地形圖的測(cè)繪又進(jìn)入了一個(gè)新的臺(tái)階。 基于全站儀測(cè)記法的數(shù)字測(cè)圖方法 測(cè)記法數(shù)字測(cè)圖對(duì)圖根點(diǎn)位及高程精度的要求 為了滿足成圖精度 ,圖根點(diǎn)精度 必須滿足要求?！冻鞘袦y(cè)量規(guī)范》規(guī)定圖根點(diǎn)相對(duì)圖根起算點(diǎn)的點(diǎn)位誤差及高程中誤差為： m極限 = 177。 0. 1M（ M為測(cè)圖比例尺分母 ) Hm 限 = 177。 0. 1 h ( h 為成圖基本等高距 ) 則圖根點(diǎn)點(diǎn)位誤差及高程中誤差為 : m極 = m 極限 /2 = 177。 M /mm (M 為測(cè)圖比例尺分母 ) (1) Hm = Hm 限 /2 = 177。 h /m ( h 為成圖基本等高距 ) (2) 大比例尺數(shù)字測(cè)圖對(duì)圖根點(diǎn)點(diǎn)位及高程精度的要求 由式 (1) 、 (2)可分別計(jì)算出一般地區(qū) 1∶ 500, 1∶ 1000, 1∶ 2020地形圖圖根點(diǎn)精度要求如表 。 表 一般地區(qū) 1∶ 500, 1∶ 1 000, 1∶ 2 000 地形圖圖根點(diǎn)精度 mm 測(cè)記法數(shù)字測(cè)圖的實(shí)施 （ 1） 全站儀控制測(cè)量及誤差分析 14 在數(shù)字測(cè)圖工作中 ,控制測(cè)量的工作與傳統(tǒng)的控制測(cè)量相比 ,應(yīng)該更簡(jiǎn)便 。 當(dāng)然 ,在新的規(guī)范中 ,對(duì)這一方面的要求沒有多大的改動(dòng) ,但根據(jù)本人的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)及積累 ,有一些限制 條件是可以放寬的 ,特別是圖根控制。 隨著 GPS 技術(shù)的發(fā)展成熟及全站儀的普及 ,三角測(cè)量現(xiàn)在已基本上淡出了控制測(cè)量這個(gè)平臺(tái) 。 所以對(duì)大多數(shù)的人員而言 ,無疑大大地減輕了工作的強(qiáng)度 。 去掉了三角測(cè)量的種種枷鎖的限制 ,取而代之的是更為靈活的 GPS 網(wǎng)及導(dǎo)線 (網(wǎng) )測(cè)量 。 以往控制測(cè)量必須在測(cè)圖以前完成 ,而現(xiàn)在則可同時(shí)進(jìn)行 ,甚至提前測(cè)圖后搞控制 。 測(cè)圖時(shí)可先采集外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù) ,內(nèi)業(yè)采用假定起算數(shù)據(jù) ,并編輯圖形。待控制成果出來后 ,再改正起算數(shù)據(jù)并重算 ,從而將整個(gè)圖形輕而易舉地改正過來。數(shù)字化測(cè)圖在數(shù)據(jù)記錄、存儲(chǔ)、處理和成圖的全過程不損 失任何精度 ,數(shù)字化圖的精度完全體現(xiàn)外業(yè)測(cè)量的精度。 ① 全站儀采集數(shù)據(jù)的平面誤差 常用的全站儀的標(biāo)稱精度為 5″、 5 + 5 179。 10D,則數(shù)據(jù)采集誤差 1m 為： 2221 BSC MMMm ???? 其中 CM 取相鄰導(dǎo)線點(diǎn)相對(duì)點(diǎn)位中誤差對(duì)細(xì)部點(diǎn)坐標(biāo)值的影響 ,取 2 cm； 對(duì)于 SM 、BM ,考慮到半測(cè)回測(cè)角、一次測(cè) 距讀數(shù)及實(shí)際測(cè)量誤差來源的復(fù)雜性 ,以全站儀的標(biāo)稱精度的 2 倍作為相應(yīng)的中誤差 ,即 : SM = 177。 2 179。 (0. 5 + 0. 5 179。 S / km ) BM = 177。 2 2 179。 5 179。 S 179。 100 000 /ρ 則 1m = 177。 24825 SS ?? 當(dāng) S = 0. 1 km 時(shí) , 1m = 177。 2. 4 cm。當(dāng) S = 0. 2 km 時(shí) , 1m = 177。 2. 7 cm； 當(dāng) S = 0. 5 km 時(shí) , 1m = 177。 4. 2 cm. 由上述數(shù)據(jù)可以看出用全站儀采集數(shù)據(jù)的測(cè)量誤差比較小 ,并且數(shù)據(jù)采集的誤差受距離長(zhǎng)短影響較小 。 采用該方法所得到的數(shù)字地圖的特點(diǎn)是精度高 ,只要采取 一定的措施 ,重要二地物相對(duì)于鄰近控制點(diǎn)的精度控制在 5 cm 內(nèi)是可以做到的 。 ② 全野外數(shù)據(jù)采集的高程誤差： 15 2222222 )/()co s(s i n frlash mmmmaSmam ?????? ? 其中 S 為斜距 ,α為垂直角。儀器高、鏡高可以量至毫米 ,對(duì)Α h 的影響可略去不計(jì) ,大氣折光影響的誤差 fm ,可以利用計(jì)算機(jī) ,借助相應(yīng)的程序或軟件進(jìn)行改正計(jì)算。 那么 2222 )/()c o s(s i n ?ash maSmam ??? 當(dāng)使用全站儀觀測(cè)時(shí) ,mS =5mm +5 179。 10D 較小 ,再乘 sinα的系 數(shù)后對(duì)高程誤差的影響甚小 ,此項(xiàng) 略去 ,則： ?/co s ah mam ??? 當(dāng)α 5176。時(shí) , acos ≈ 1, hm = 177。 S178。 ?/am ,取 am = 25″；當(dāng) S = 100m 時(shí) , hm = 177。 cm；當(dāng) S = 200m 時(shí) , hm =177。 cm；當(dāng) S = 500m 時(shí) , hm = 177。 。 （ 2）碎部測(cè)量 數(shù)字測(cè)圖中 ,碎部測(cè)量的主要方法為極坐標(biāo)法 ,在實(shí)測(cè)得多數(shù)碎部點(diǎn)的坐標(biāo)后 ,可利用軟件提供的相應(yīng)方法來取得其余各點(diǎn)的坐標(biāo) ,再輔以軟件中的相應(yīng)功能 ,得到最后的圖形。具體方法可采用草圖法 ,即外業(yè)草圖加上室內(nèi)交互編輯。這是很多單位所采用的方法 ,地形測(cè)繪小組由 2 人組成 ,一人觀測(cè)并在全站儀上作記錄 ,一人跑尺并繪草圖 . 該方法比較直觀 ,勞動(dòng)強(qiáng)度低 ,但提高了內(nèi)、 外業(yè)的工作效率。 ① 數(shù)字化測(cè)圖野外測(cè)量的步驟 步驟 1:在測(cè)站上安置儀器 ,整平 ,對(duì)中 ,量取儀器高； 步驟 2:打開電源開關(guān) ,建立文件名 ,然后建站 (在建站過程中 ,需輸入點(diǎn)號(hào)、測(cè)站點(diǎn)名、儀器高、后視點(diǎn)名 ,若是進(jìn)行坐標(biāo)測(cè)量 ,在提示輸入測(cè)站坐標(biāo)及后視坐標(biāo)時(shí)將其相應(yīng)的坐標(biāo)輸進(jìn)去 ,若是進(jìn)行原始數(shù)據(jù)測(cè)量 ,將其坐標(biāo)都輸為零 ) ,瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)置零； 步驟 3:用照準(zhǔn)儀瞄準(zhǔn)碎部點(diǎn)花桿上的棱鏡 ,按測(cè)距鍵測(cè)出距離 ,在按存儲(chǔ)鍵將數(shù)據(jù)存進(jìn)儀器中 ,然后再進(jìn)行下一個(gè)碎部點(diǎn)測(cè)量 ,直到測(cè)完本站可觀測(cè)所需的碎部點(diǎn)的范圍 ,就可搬到下一站 . ② 數(shù)據(jù)采集 全站儀測(cè)得的原始觀測(cè)數(shù)據(jù)可直接儲(chǔ)存在儀器中 ,一般原始數(shù)據(jù)格式有 16 兩種 :一種是水平角、天頂距、斜距；另一種是三維坐標(biāo)。 二者都必須有按順序累加的點(diǎn)號(hào)。由于利用內(nèi)存記錄的數(shù)據(jù)有著多層保護(hù) ,具有較高的可靠性 ,不易丟失數(shù)據(jù) ,測(cè)站上觀測(cè)、記錄合二為一 ,變被動(dòng)為主動(dòng)。要注意不規(guī)則的地物應(yīng)盡量能多測(cè)一些點(diǎn) ,因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)測(cè)圖中 ,細(xì)小的變化可通過手工來完成 ,但計(jì)算機(jī)的模擬是無法真實(shí)地反映出這些實(shí)際變化的。測(cè)等高線時(shí) ,除了測(cè)量特性線外 ,還應(yīng)盡量多測(cè)一些加密的點(diǎn) ,以滿足計(jì)算機(jī) 建模的需要 ,也能更加詳盡地反映出地貌。 ③ 繪制草圖 全站儀只能采集單點(diǎn)數(shù)據(jù) ,而地物的一些屬性、地物間的相互關(guān)系等還必須人工記錄在草圖上 ,草圖是室內(nèi)的數(shù)據(jù)處理和圖形編輯的重要依據(jù)。故數(shù)字化測(cè)圖中繪制草圖是必不可少的。數(shù)字化測(cè)圖工作中 ,司尺人員擔(dān)負(fù)著室內(nèi)繪圖的工作 ,是測(cè)圖過程中的主要人員 ,所以對(duì)于地物 (貌 )的綜合取舍等要心中有數(shù) ,并且應(yīng)在跑尺前確定好跑尺的線路 ,盡量避免走冤枉路。草圖上的內(nèi)容必須正確、清楚、規(guī)范而完整。即所有注記、點(diǎn)位相對(duì)關(guān)系、線條符號(hào)等必須符合實(shí)際 ,圖面清晰美觀 ,圖式符號(hào)運(yùn)用規(guī)范 ,重要的信息應(yīng)及時(shí)而完整地記錄下來。草圖上的內(nèi)容一般包括測(cè)站信息和測(cè)站地形略圖。測(cè)站信息包括測(cè)圖日期、測(cè)站點(diǎn)、定向點(diǎn)、儀器高、本站碎部點(diǎn)起點(diǎn)號(hào)和止點(diǎn)號(hào)、點(diǎn)號(hào)加常數(shù)、增設(shè)測(cè)站點(diǎn)號(hào) ,以及鏡高、編碼、坎比高等項(xiàng)的錯(cuò)誤改正信息等。這些信息通常置于草圖左上角。測(cè)站地形略圖通常繪在草圖右下側(cè) . 略圖中的地物線條符號(hào)不必按比例 ,但其相對(duì)關(guān)系要正確；點(diǎn)號(hào)要正確清楚 ,而且不能重復(fù)也不能遺漏 。點(diǎn)號(hào)較大 (超過兩位數(shù) )時(shí) ,最好記下點(diǎn)號(hào)加常數(shù) ,以免數(shù)字太多 ,既容易出錯(cuò) ,又影響圖面清晰度。 編輯成圖 （ 1）平 面圖形的生成和編輯 把存儲(chǔ)在儀器中的野外測(cè)量數(shù)據(jù)通過傳輸線及程序下載到計(jì)算機(jī)中 ,轉(zhuǎn)換成與 CASS成圖軟件相符格式的坐標(biāo)文件 (若是進(jìn)行坐標(biāo)測(cè)量 ,可不必轉(zhuǎn)換 ) ,調(diào)入 CASS 成圖軟件 ,確定所需要的比劃尺 ,根據(jù)軟件里的圖例符號(hào)和野外繪制的草圖把地物描繪出來 (地物的編輯也可采用編碼法編輯方式 )。一般成圖軟件需要兩個(gè)必不可少的文件 ,即已知控制點(diǎn)文件和原始數(shù)據(jù)文件。 控制點(diǎn)文件內(nèi)容包括點(diǎn)名、編碼、三維坐標(biāo)等 ,其中包括測(cè)區(qū)內(nèi)各等級(jí)的控制點(diǎn)和圖根控制點(diǎn) . 原始數(shù)據(jù)文件已經(jīng)生成 ,將其與控制點(diǎn)文件置于同一工作目錄下即可。有了這 兩個(gè)文件 ,只要在軟件環(huán)境中運(yùn)行自動(dòng)成圖功能 ,即可自動(dòng)展點(diǎn)。連線 17 時(shí)應(yīng)根據(jù)草圖 ,需進(jìn)行大量的編輯工作 ,編輯的內(nèi)容主要有 :補(bǔ)充連線操作 ,修改其編碼和線型；完成大量的幾何作圖操作 ,如求交會(huì)點(diǎn)、垂足、對(duì)稱點(diǎn) ,做圓和平行線等 。所有的漢字注記內(nèi)容和注記位置；必要的單點(diǎn)輸入等。這是數(shù)字化測(cè)圖內(nèi)業(yè)工作的重點(diǎn) ,需花費(fèi)較多的精力和時(shí)間。 （ 2）等高線的生成和編輯 除了平面圖形 ,地形圖上還應(yīng)該有等高線。等高線的生成一般在平面圖形編輯結(jié)束后進(jìn)行。為此 ,應(yīng)首先生成數(shù)字地面模型 (DTM) ,數(shù)字地模一般為緊貼地面的三角網(wǎng)。構(gòu)成三角網(wǎng)時(shí)可 分區(qū)域進(jìn)行 ,應(yīng)先確定構(gòu)網(wǎng)區(qū)域、等高線不應(yīng)跨越的地形特性線和一些封閉區(qū)域 ,如分水線、合水線、坡坎上下封閉線、建筑物封閉線等 .然后運(yùn)行構(gòu)網(wǎng)功能 ,自動(dòng)構(gòu)網(wǎng) ,生成等高線。野外采點(diǎn)時(shí)應(yīng)保證地形點(diǎn)有足夠的密度 ,疏密適當(dāng)而且有代表性 ,否則 ,在構(gòu)網(wǎng)前應(yīng)適當(dāng)內(nèi)插地形點(diǎn)。三角網(wǎng)不合理時(shí)應(yīng)及時(shí)修改 ,再生成等高線。等高線不合理時(shí) ,再修改三角網(wǎng)或拉伸裁剪等高線 ,直至合理為止。 這種作業(yè)模式優(yōu)點(diǎn)比較突出 ,內(nèi)業(yè)成圖和外業(yè)采集數(shù)據(jù)分開 ,外業(yè)人員只需按一定的方法采集數(shù)據(jù) ,