梁宇辉
(甘肃省兰州市水电勘测设计院,甘肃 兰州730030)
随着现代科学技术的不断发展以及计算机辅助设施AutoCAD技术在绘图领域中的广泛应用,数字化测图技术也在不断地发展,有关图的概念也发生了深刻的变化,数字测图的成果已不仅仅是一张白纸图,数字技术赋予地形图更丰富内涵,它是有关地形的空间信息组合,以计算机硬盘、软盘等为存贮介质,以图形文件的形式提交给设计人员,北京威远图公司研发的SV300软件成为一个很好的数字化成图的软件。
(1)数字化测图是以传统的白纸测图原理为基础,以全站仪、计算机及外围设备为工具,采用数字库技术和图形处理方法,实现一套野外数据采集到内业制图的全过程的自动化测量制图系统,称为数字化测图系统。它的实质是解析测图,实现了将图形的模拟量(地面模型)转化为数字量,经计算机对数字量进行处理,得到内容丰富的电子地图。
(2)在传统的白纸测图方法中,地面点平面位置的误差主要受图根点的展绘误差、测定地物点的视距误差、测定地物点的方向误差、地形图上的地物点的刺点误差以及清绘误差等综合因素的影响,而在数字测图中,全站仪强制照准棱镜,测量数据自动记录到手簿或全站仪内部存储器中,展点又是计算机自动展点,所以图根点的展绘误差与地物点的展绘误差可忽略不计,其余各项误差也比普通经纬仪测图或平板仪测图时大大减小,所以点位精度非常高,经过实践表明,数字化测图很容易达到《水利水电工程测量规范》规定的点位误差小于图上0.2mm的精度指标。同时数字地图容易存贮,是地理信息系统(GIS)的重要信息来源。另外数字化测图还大大提高了工作效率,缩短了成图的周期。经实践表明:一个作业组在正常情况下用白纸测图的方法一个工作日能测量200个地形点,而采用数字化测图的方法则可以测量400个地物点以上,工作效率提高1倍。
SV300测量成图软件,采用的作业模式为全站仪+电子手簿野外采用数据,利用软件完成对电子地图的编辑与输出,是真正意义上的数字上化测图。在数字测图系统中,计算机要处理几何数据(测站坐标)、属性数据以及点与点之间的拓朴关系。而属性数据的拓朴关系是很难像几何数据那样直接用数字来描述的,所以必须按一定的规则构成一些符号(串)来表示它们,这种用来表示地物属性和连接关系的符号(串)就是SV300软件中所称的编码。
野外采集数据分为有码作业和无码作业。两种作业方式比较而言,有码作业方式自动化程度高,内业工作量小,但外业工作中,观测量在测站每点都要输入编码,同时还要考虑点与点之间的连接关系,所以外业速度慢。无码作业方式直观、可靠,提高了外业速度,但是内业工作量稍有增加,自动化程度略有降低。由于两种数据采集的方式各有利弊,所以在实际工作中会根据实际情况选取不同的作业方式。在地形、地貌简单,开阔的地区,利用有码作业方式,连接各地性线之间的关系,简化内业的编辑修改量;在地物繁多、地貌特殊的测区,必须勾绘草图,采用无码作业方式(简称草图法),记录清楚每个点的属性及连接关系,内业对测点进行编辑成图。目前,草图法已经被很多行业运用。
草图法是在野外,利用全站仪或GPS采集并记录观测数据或坐标,同时有专业的绘图人员现场勾绘地物属性关系,回到室内,手动连线成图。它最大的优点是缩短了野外作业时间,大大降低了外业的劳动强度,提高了作业效率,同时经济成本也不大,对中小型工程单位来说是数字化成图的首选。
由于草图法需要专业的绘图人员现场勾绘地物属性关系,对绘图人员的要求也越来越高,既要有一定的测量专业知识,还要有丰富的工作经验,特别是山区地形地貌复杂的地方要测量到位,不然会出现变形变样。同时还要注意点位,序号相对应。草图法最大的缺点是:不象白纸图那样直观容易发现错误,因此需要每个工作人员都必须细心。在外业测绘时,为了提高野外数字化测绘图精度,减少棱镜偏移误差的影响,应尽量使棱镜立到点位与跟踪杆立直,避免由于倾斜而带来的误差影响
数字化测图技术在测绘业已经走过了从无到有以至多种方式并存的过程,在科技飞速发展的今天,传统意义的工程测量已发生了巨大的变革。新仪器、新技术的应用,使测量行业具有了更高的科技含量,质量和效率也在不断地提高,同时对测绘人员综合素质的要求也越来越高。SV300数字成图软件在水利工程数字化成图领域起到了重要的作用。
[1]李青岳.工程测量学[M].北京:测绘出版社,1995.
[2]张 坤,赵力彬,贾广业.GB/T17160-1997地形图数字化规范[S].北京:国家测绘局测绘标准化研究所,1997.
[3]水利水电规划设计总院.SL197-97水利水电工程测量规范(规划设计阶段)[S].北京:中华人民共和国水利部,2007.