【導讀】測繪生產(chǎn)、水利水電工程、土地管理、城市規(guī)劃、環(huán)境保護工程等部門。現(xiàn)代化水平的標志之一，數(shù)字測圖技術以其高精度、高效益逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)測量模式。在，隨著實時動態(tài)定位技術的推廣和應用，數(shù)字化技術將進入全新境界。程中列舉了有關的數(shù)據(jù)，以加深理解。數(shù)字測圖是一項過程復雜而繁瑣的工作，要得到。常遇到的問題以及解決方案。

　　

【正文】 入計算機形成數(shù)據(jù)文件 , 檢查無誤后 ,通過展點程序調(diào)用該數(shù) 據(jù)文件 ,生成與AutoCAD 連接的交換文件 (擴展名為 SCR) ,然后在 AutoCAD 下用 SCR IPT 命令執(zhí)行該交換文件 ,即可得到已轉(zhuǎn)好點的總體分幅圖。這樣哪一個點在哪一幅圖上 ,一目了然 ,通過打印 24 機或繪圖機輸出即可。 全站儀在數(shù)字測圖中的誤差來源分析 全站儀測圖誤差分析 （ 1）全站儀測角誤差來源及分析 ① 儀器誤差。儀器誤差是由于儀器制造工藝和儀器檢校不完善等原因造成的 , 如三軸誤差 , 一般可采用適當?shù)挠^測方法來消除或降低其影響。但在全站儀測圖中對點位的觀測都是半 測回 ( 包括測角和測距 ) ,因此要考慮其對測角精度的影響。由于全站儀完全是數(shù)字顯示 , 故不考慮讀數(shù)誤差?？紤]到半測回測角及實際測量誤差來源的復雜性 , 以全站儀標稱精度的 2 倍作為相應的中誤差 , 即半測回測角中誤差為 2mβ。 ② 總對中誤差。包括儀器的對中誤差和覘標的對中誤差。根據(jù)誤差理論 , 因儀器和覘標對中誤差均系獨立的偶然誤差 , 故其總對中誤差對水平角精度的影響為 : )////(2/2 22222222 bacebeaem BAe ????? ? 式中：ρ =206 265； ?c o s222 abbac ??? ； e 為偏心距 , 由于儀器是光學對中 , 對中誤差一般不會超過 3mm, 這里取 e=3 mm； a 為測站點至后視的距離； b 為測站點至前視 ( 地面待測點 ) 之間的規(guī)范限制的最大距離 。 eA 取儀器照準已知后視方向的誤差( 包括照準誤差在內(nèi) ) , 此項誤差一般不會超過 5 mm, 取 eA=5 mm。 eB 取全站儀在測圖中的照準待測點的偏差 , 因為常規(guī)測圖中棱鏡中心往往不可能與地面點位重合 , 偏差為棱鏡的半徑 R=50 mm, 取 eB=50 mm。分析總對中誤差公式可知：覘標的對中誤差對于測角誤差的影響不取決于 所測角的大小 , 而與構成角度的各邊的長度成反比 。 儀器對中誤差對于測角誤差的影響決定于所測角的大小 , 在其他條件相同時 , 其影響在觀測角近于180176。時影響最大 , 而與構成角度的各邊的長度成反比 。測角各邊的長度彼此相差愈大 , 則儀器和覘標的對中誤差對水平角精度的影響也愈大。為簡化計算 , 只考慮其最大影響。 測角中誤差為： )4( 22 emmM ??? ?? 根據(jù)《規(guī)范》中給出的各大比例尺測圖中 D( 即 b) 的限值 , 可得相應的最大測角中誤差 , 即： 1∶ 500, a=80, b=150, 得 me=177。 ″ , 則 Mβ =177。 ″。 25 1∶ 1 000, a=150, b=250, 得 me=177。 ″ , 則 Mβ =177。 ″。 1∶ 2 000, a=250, b=400, 得 me=177。 ″ , 則 Mβ =177。 ″。 （ 2）全站儀測距誤差來源及分析 全站儀電子測距 , 根據(jù)測距原理 , 其誤差可分為比例誤差、固定誤差、周期誤差三部分。按精度指標分級 , 將測距精度表達式簡寫成 Dm =A+B179。 D。 式中： A 為儀器標稱精度中的固定誤差 , mm； B 為儀器標稱精 度中的比例誤差系數(shù) , mm/km； D 為被測距離 , km。在這里 D( 即 b) 取測站點到待測點之間的《規(guī)范》規(guī)定的限值 , 則得各大比例尺測圖中測距中誤差 Dm 。 1∶ 500, D=150 m, 則 Dm = mm。 1∶ 1 000, D=250 m, 則 Dm = mm。 1∶ 2 000, D=400 m, 則 Dm = mm。 由 此可以看出 , 其測距誤差完全滿足《規(guī)范》的精度要求。 （ 3）全站儀測圖的點位中誤差 測圖中的點位誤差主要是由對點位的測角和測距誤差引起的 , 建立其點位與水平距離、坐標方位角的函數(shù)關系式 f( D, β ) , 其中 D 為測站到待測點的水平距離 , β為測站至待測點的坐標方位角。即 X=Dcosβ , Y=Dsinβ。 根據(jù)誤差傳播定律 , 則 得 點 位 中 誤 差 222 yx mmm ?? , 進一步推導得 : 2222222 /)( ??mDmmmm Dyx ???? 這就是點位中誤差與角度中誤差 ?m , 測距中誤差 Dm 及水平距離 D的關系式。根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定的 D( 即 b) 的限值 , 得 : 1∶ 500, D=150 m, 則 m=177。 mm。 1∶ 1 000, D=250 m, 則 m=177。 mm。 1∶ 2 000, D=400 m, 則 m=177。 mm。 由此可知 , 全站儀在大比例尺測圖中的點位精度完全滿足《規(guī)范》規(guī)定的精度要求。 全站儀三角高程測量誤差分析 26 全站儀測量點位高程采用三角高程測量的方法 , 高差計算公式為 : viRkDh ?????? 2/)1(t an 2? 。 由公式知 , 點位高程的誤差來源主要有：測距誤差、測角誤差、量測儀器高和目標高誤差以及球氣差影響。根據(jù)分析 , 測距誤差和球氣差對所測點位高程的影響可忽略不計 , 量測儀器高和目標高誤差將直接進入所測高程 , 用鋼尺量取儀器高和目標高時 , 中誤差一般不超過 5 mm。由于在測圖中全站儀采用半測回天頂距單向測量進行三角高程的觀測 , 數(shù)字法測圖的高程精度見表 。 表 數(shù)字法測圖點位高程中誤差 ( mm) 由表 數(shù)據(jù)知 , 全站儀測圖地面點高程精度滿足 《規(guī)范》規(guī)定的限差。 利用 CASS 5. 1 成圖的過程 隨著測繪儀器的更新和測繪技術、計算機技術的發(fā)展 ,傳統(tǒng)的測圖技術逐漸被數(shù)字測圖技術所取代 ,成為地形測圖的主流。目前許多測繪部門已經(jīng)形成了數(shù)字圖的規(guī)模生產(chǎn)。數(shù)字測圖技術的應用發(fā)展 ,極大地促進了測繪行業(yè)的自動化和現(xiàn)代化進程 ,使測量的成果不僅有繪在紙上的地形圖 ,還有方便傳輸、處理、共享的基礎信息 ,即數(shù)字地圖 ,這是 GIS的子系統(tǒng) ,它將為信息時代地理信息的應用發(fā)展提供最可靠的保障。 下面介紹利用 CASS 軟件成圖 關于 CASS 5. 1 CASS 5. 1 是南方測繪儀器公司在 AutoCAD 2020 上開發(fā)的新一代數(shù)字化地形地籍成圖軟件 ,其主要特色是面向 GIS,徹底打通了數(shù)字化成圖系統(tǒng)與 GIS 的接口。對于這一特色的主要支撐技術 ,包括在 CASS30 屬性編碼基礎上 ,進一步研究開發(fā)的骨架線實時編輯、簡碼用戶化、 GIS 用戶碼用戶化等。 CASS 5. 1 在成圖效率、地物編輯、符號用戶化、電子平板、 DTM 建模及等高線繪制、數(shù)字地圖與 GPS 集成等諸多方面都有突破性進展。 數(shù)據(jù)連接 27 利用南方 CASS 5. 1 軟件 ,將儀器中的數(shù)據(jù)通過儀器的數(shù)據(jù)端口 傳輸?shù)接嬎銠C中 ,將外業(yè)采集數(shù)據(jù)的全站儀 ,通過專用的數(shù)據(jù)線與計算機相連接： （ 1）打開南方 CASS5. 1 軟件； （ 2）打開全站儀 ,調(diào)取外業(yè)采集數(shù)據(jù)的文件夾； （ 3）依據(jù)全站儀的使用說明 ,將儀器調(diào)置到輸出參數(shù)設置中 ,對其進行設置； （ 4）調(diào)置儀器到數(shù)據(jù)輸出狀態(tài) ,進行到最后一步的前一項等待； （ 5）點擊南方 CASS 5. 1 軟件的“數(shù)據(jù)”中的“讀取全站儀數(shù)據(jù)”； （ 6）將儀器的型號選擇為“ 3 3 3 3 3 3 (所使用全站儀型號 ) ” ,將各個項目的配置選擇和儀器的輸出參數(shù)一致即可； （ 7）按鍵 CASS 坐標文件：“選擇文件”進行數(shù)據(jù)存放的文件夾 ,選擇并編輯文件名 ,到最后一步點擊確定； （ 8）隨即點擊一直在等待狀態(tài)的輸出確認鍵； （ 9）數(shù)據(jù)開始傳輸至數(shù)據(jù)傳輸完畢 ,即可關閉全站儀。 內(nèi)業(yè)成圖 （ 1）展點 利用南方 CASS 5. 1 軟件 ,將全站儀中的數(shù)據(jù)全部展到 CASS 5. 1 平臺上 ,準備進行制圖。用南方 CASS 5. 1 軟件的“繪圖處理”中的“定顯示區(qū)” ,來控制數(shù)據(jù)在計算機窗口的顯示范圍 (將數(shù)據(jù)中的西南角值和東北角值范圍 ,定位在計算機的窗口中 ) 。 利用南方 CASS 5. 1 軟件的“繪圖處理”中的 “展野外測點點號” (將所有從外業(yè)采集的數(shù)據(jù) ,展到 CASS 5. 1 軟件的平臺上 ) 注意存盤。外業(yè)觀測數(shù)據(jù) ,由全站儀傳輸?shù)轿C的過程中 ,CASS 5. 1 自動將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 CASS 5. 1 的格式。 （ 2）繪制地形圖 開始對照外業(yè)采集資料進行制圖 (依據(jù)圖示和南方 CASS 5. 1 軟件“屏幕菜單”中的各種圖示進行操作 ) 注意存盤。找出外業(yè)的現(xiàn)場資料 ,根據(jù)資料的記錄進行各點的連接 ,根據(jù)測繪的圖示和南方 CASS 5. 1 軟件的“屏幕菜單”中的各種符號來繪制 ,以達到與現(xiàn)場的實際情況一致。利用南方 CASS 5. 1 軟件的“繪圖處理”中的“展點高程” ,將外業(yè)的高程數(shù)據(jù)展到平臺上。在進行內(nèi)業(yè)繪圖時 ,根據(jù)外業(yè)所測量的數(shù)據(jù)文件和外業(yè)繪制的草 28 圖 ,進行圖幅的繪制 ,應用軟件的“簡碼識別”、“繪平面圖”、“編碼引導”等 ,可以自動繪制出平面圖 ,并依照地形圖的地形要素分類 ,分別繪制出房屋、草地、道路等地籍圖中所有的建筑物與自然地物 ,根據(jù)坐標點繪制出地籍圖表。 （ 3）編輯與整飾 在大比例尺數(shù)字測圖的過程中 ,由于實際地形、地物的復雜性 ,漏測、錯測是難以避免的 ,這時必須要有一套功能強大的圖形編輯系統(tǒng) ,對所測地圖進行屏幕顯示和人機交互 圖形編輯 ,在保證精度情況下 ,消除相互矛盾的地形、地物 。對于漏測或測錯的部分 ,及時進行外業(yè)補測或重測。另外 ,對于地圖上的許多文字注記說明 ,如 :道路、河流、街道等也是很重要的。圖形編輯的另一重要用途是對大比例尺數(shù)字化地圖的更新 ,可以借助人機交互圖形編輯 ,根據(jù)實測坐標和實地變化情況 ,隨時對地圖的地形、地物進行增加或刪除、修改等 ,以保證地形圖具有很好的現(xiàn)勢性。 ① 圖形分幅 在圖形分幅前 ,應做好分幅的準備工作 ,了解圖形數(shù)據(jù)文件中的最小坐標和最大坐標。注意 : 在 CASS 5. 1 下側(cè)信息欄 顯示的坐標和測量坐標是相反 的 ,即 CASS 5. 1 系統(tǒng)中前面的數(shù)為 Y 坐標 (東方向 ) ,后面的數(shù)為 X坐標 (北方向 ) 。將鼠標移至“繪圖處理”菜單項 ,點擊左鍵 ,彈出下拉菜單 ,選擇“圖幅整飾”下面的“批量分幅” ,命令區(qū)提示 :請按要求選擇圖幅尺寸 ,輸入分幅圖目錄名 :“ ”。 輸入測區(qū)一角 :在圖形左下角點擊左鍵。 輸入測區(qū)另一角 : 在圖形右上角點擊左鍵。 這樣在所設目錄下就產(chǎn)生了各個分幅圖 ,自動以各個分幅圖的左下角的東坐標和北坐標結合起來命名 ,如 :“ 10. 50～ 20. 50”、“ 20. 50～ 30. 00”等。如果要求輸入分幅圖目錄名時直接回車 ,則各個分幅圖自動保存在安裝了 CASS 5. 1 的驅(qū)動器的根目錄下。 ② 圖幅整飾 把圖形分幅時保存的圖形打開 ,選擇“文件”的“打開已有圖形 ? ”項 , 在對話框中輸入 SOUTH1. DWG 文件名 ,確認后 SOUTH1. DWG 圖形即被打開。選擇“文件”中的“已有圖中加入 CASS 5. 1 環(huán)境”項。選擇“繪圖處理”中“圖幅整飾”的“標準圖幅 (50350 CM) ”項 (當然也可按要求選擇“圖幅整飾”的其它選項 ) ,顯示如圖所示的對話框。 輸入圖幅的名字、鄰近圖名、測量員、制圖員、審核員后 ,用鼠標單擊“確定”按扭即可。確定后 29 系統(tǒng)提示 : 請輸入內(nèi)圖框西南角坐標 (東 ,北 ) : 輸入圖形左下角測量坐標的整公里數(shù)。因為 CASS 5. 1 系統(tǒng)所采用的坐標系統(tǒng)是測量坐標 ,即 1∶ 1 的真坐標 ,圖幅編輯之后 ,要綜合各小組的成果進行圖幅的拼接 ,目的是將其拼成一副完整的地形圖 ,相鄰圖幅應自然接邊 ,圖形上的線要素與面要素既要進行幾何位置接邊 ,又要進行屬性接邊 ,直線地物要素在接邊時應保持其直線性 ,另外 ,無論是母線數(shù)據(jù) ,還是制圖數(shù)據(jù) ,相鄰圖幅同一地物要素的分類代碼、顏色 和有向方向要保持一致 ,地物要素符號應保持完整。 ③ 后期初檢地形圖 制圖結束后交由現(xiàn)場測量員檢查 (現(xiàn)場測量員對地物地貌了解 ,以便檢查出問題立即更正 ) 。由外業(yè)的跑點人員 ,對圖進行進一步的修檢 ,修檢之后利用南方 CASS 5. 1 軟件的“編輯”中的“實體所在圖層” ,將所有的“測點點號”刪除。 ④ 交由專門負責部門進行進一步的處理 根據(jù)資料的記錄進行各點的連接 ,根據(jù)測繪的圖示和南方 CASS 5. 1 軟件的“屏幕菜單”中的各種符號來繪制 , 以達到與現(xiàn)場的實 際情況一致。 CASS 5. 1 支持多種多樣的作業(yè)模式 ,除了“草圖法”、“簡碼法”以外 ,還有“白紙圖數(shù)字化法”、“電子平板法”。目前國內(nèi) ,外業(yè)工作還是一件非常辛苦的事 ,需要跋山涉水 ,風吹日曬 ,各種艱辛測繪工作者深有體會 ,因此我們要盡量減輕野外的工作量 ,把成圖的工作盡量安排在辦公室內(nèi)進行 ,“草圖法”和“簡碼法”是符合這個要求的。而二者相比 ,“草圖法”更加直觀 ,在地物情況比較復雜時效率更高 ,關鍵一點是如果出錯 ,在內(nèi)業(yè)編輯時較容易修改。 30 3 GPS 定位原理、誤差源分析與 RTK 技術 GPS 定位原理 與 GPS定位的主要誤差 定位原理 GPS 定位是以 GPS 衛(wèi)星和用戶接收天線之間的距離為基本觀測量，根據(jù)已知的衛(wèi)星瞬時坐標，確定用戶天線所對應的位