数字化测图剖析

刘战江

(黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150080)

1 数字化测图的概述

数字化测图是近几年随着电子计算机、地面测量仪器、数字测图软件和GIS技术的应用而迅速发展起来的全新内容，广泛应用与测绘生产、土地管理、城市规划等部门，并成为测绘技术变革的重要标志。

广义的数字化测图又称为计算机成图主要包括:地面数字测图、地图数字化成图、航测数字成图、计算机地图制图。在实际工作中大比例尺数字化测图主要指野外实地测量既地面数字测图，也成为野外数字化测图。

2 数字化测图的技术要求

2.1 作业方法及内容

2.1.1 作业方法

使用全站仪或GPS采集数据，使用合适的测图软件或MicroStation软件进行编辑，最终输出dgn格式的图形数据文件。

2.1.2 作业内容

1)一级GPS控制网测量、图根控制测量、四等水准测量。

2)数字地形图实测。

3)“一图”数据编辑。

4)“二图”数据编辑。

2.2 执行标准

1)平面坐标系统采用北京54坐标系。

2)高程系统采用1985国家高程基准(复测)。采用1 m等高距。

2.3 作业依据

1)行业标准CJJ 8－99《城市测量规范》(以下简称《城市规范》);

2)行业标准CJJ 73－97《全球定位系统城市测量技术规程》;

3)国标GB 12898－91《国家三、四等水准测量规范》; 4)国标GB/T7929－1995《1∶500、1∶1000、1∶2000地形图图式》(以下简称《图式》)。

5)《1∶500、1∶1000、1∶2000地形图要素分类与代码》(GB14804－93)。

2.4 一级GPS控制测量

1)在测区已有三、四等平面控制点的基础上，在测图范围内加密布设一级GPS控制网，当符合下列条件时可不进行一级控制测量，而直接进行图根测量。

2)一级网平均边长300～500 m，最弱边相对中误差＜1/ 20000，最弱点相对于起算点的点位中误差≤5 cm。

3)一级GPS网相邻点最小距离不应小于平均距离的1/ 3，最大距离不应大于平均距离的3倍。每点至少有一个通视方向。

4)一级GPS控制点应选在视野开阔、基础稳固、能够长期保存、便于使用的地方，并避开大功率发射源200 m以上，避开高压输电线50 m。

5)标石面上方用红漆印清点号，标石面下方印清埋石日期:2004.1。现场预制标石时，使用字模压印。标石规格见下图。

图1 标石规格

5.9 一级点需要绘制点之记。点之记中注明至3个明显方位物的拴距，实地丈量距离注记至0.1 m，当方位物较远时，可从地形图上量算距离，量算的距离注记至1 m。

2.5 高程控制测量

1)在国家二等水准点的基础上布设四等水准路线，连测一级导线点、GPS高程拟合起算点、图根水准测量的起算点。

2)四等水准测量的主要技术指标见下表:

表1 四等水准测量技术指标

3)水准仪、水准尺要按《国家三、四等水准测量规范》的规定进行检验。

4)水准仪i角在作业开始的第一周，每天测一次，当i角稳定后每15 d测定一次，i角不大于20″。

5)四等水准测量使用DS3类型以上的水准仪、木质双面标尺单程观测，测站观测顺序为“后－后－前－前”，距离可直接读取。

6)四等水准测量的观测要求见表2:

表2 四等水准测量观测要求

2.6 图根控制测量

2.6.1 图根平面控制测量

1)在城市三、四等平面控制点及一、二级导线点的基础上，采用GPS测量、等形式布设图根控制点。

2)图根点用木桩或水泥地面涂红漆标定其位置，在桩顶和水泥地面上都要用铁钉或水泥钉准确定位。

3)采用RTK模式测量图根点时，每次流动站开始作业之前，需要在一级控制点或高等级控制点上进行检测，平面位置精度达到5cm时，方可开始RTK作业。每个图根点需要测量记录两组坐标值，按两组坐标计算的距离不超过5cm时，取中数作为最终成果。

2.6.2 图根高程控制测量

1——在等级水准点基础上进行图根高程测量。图根水准测量可布设为附合路线或结点网，一般不布设为闭合环。附合路线长度不得大于8 km，结点间路线长度≤6 km，支线长度≤4 km。使用不低于DS10级的水准仪(i角应小于30″)，按中丝法单程观测(支线应往返测)，估读至毫米。视距≤100 m，前后视距宜相等。路线闭合差不得超过(L为路线长度，km)。

2)应用GPS高程拟合方法测量图根点高程时，应保证观测网中至少有6个四等以上水准点作为高程起算点，所有拟合点应位于网中外围高程起算点所控制范围之内，图根点拟合高程中误差不得超过±5 cm。

2.7 地形图测绘

2.7.1 地形图及数据文件命名

1)图名取用图幅内较大的自然地理名称或企事业单位名称，当图内没有名称取用时只注记图号。

2)图形数据文件以旧图号为基础进行命名，去掉中间的短线，“一图”文件名在其前面加A，“二图”文件在其前面加B。如:旧图号为1－115－9的图幅，其“一图”文件名为A1011509，“二图”文件名为B1011509。

2.7.2 地形图数据采集

1)地形图测绘使用全站仪进行数据采集，最终上交的地形图数据格式为dgn。

2)采集数据时使用掌上电脑在实地进行必要的编辑，务必将测点的连接关系、主要的地形、地貌表示清楚。

3)所有线状符号应保证在不打开线型的情况下能够严格接边。

2.8 “一图”数据编辑

1)“一图”是按入库要求制作的数据文件，要求符号、线型正确，符号间应保持0.3 mm以上的间距，达到清晰易读。曲线要光滑、自然。

2)所有的点符号都在第三层，点符号颜色按附表1“MicroStation数字制图分层分色表”执行。

3)所有应实交的地物线划使用捕捉功能使之完全吻合，不得出现悬挂。田埂不能与水渠线、道路实线相交，应视实际情况中断田埂。

4)所有地物要素不能重合，不同层的地物要素共线时，其它层的线只能采用线拷贝的方法完成，对拷贝线和被拷贝线都不允许作节点和线的移动。另外，公共边应带线型，其线型为:是何地物的公共边即为该地物的线型，如拷贝陡坎为河流的公共边，该公共边的线型应为河流边线的线型。

2.9 “二图”数据编辑

1)“二图”是按制图标准制作的数据文件，“一图”数据文件编辑完成后，编辑“二图”数据文件。

2)编辑“二图”数据文件时要特别注意《补充图式》与《图式》的不同之处，如GPS点、雨罩、悬空式房屋、女儿墙、电器开关箱、电话接线箱、涵洞等要使用杭州市规划局制定的专用符号。

3)“二图”中的注记以满足出图需要为原则，可以打散成单个字输入。

4)被图廓分割的不足以标注结构、层数、性质、幢号的小块居民地，不注记。

5)各级道路过涵洞时道路不中断，过桥梁时道路绘至桥头。涵洞用《补充图式》。

6)对于大面积植被，范围内符号的间距扩大到图式规定的2倍，小面积视图面布局，一般绘在范围中央。

7)“二图”中的地坪标高注在房内右下角，只注高程，不绘点位符号。

3 数字化测图的发展与展

展望未来，科技水平的进一步发展，可以采用自动化程度更高的模式:

3.1 全站仪自动跟踪测量模式

测站架设自动跟踪式全站仪，如选择瑞典捷创力、日本拓普康等相应型号的测量仪器。全站仪能自动跟踪照准立在测点上的棱镜，通过无线数字通信将测量数据自动传输给棱镜站的电子平板记录成图。最近徕卡公司又推出TCA全站仪+RCS1000遥控器的测量模式，实现了测站无人值守的遥控测量。可以在棱镜站遥控开机测量，全站仪自动跟踪、自动照准、自动记录。遥控测量系统与电子平板连接可实现自动跟踪模式的电子平板数字测图。

3.2 GPS测量模式

GPS是美国全球卫星定位系统的简称。它是组织研究的用于军事上的导航定位设备，20世纪80年代推广到民用。GPS定位方法灵活方便、精度高，目前应用非常广泛。随着科技的发展，GPS技术将在普通测量与工程测量中得到进一步的普及应用。

若现场连接电子平板测图系统就可以实时成图，及时解决测图中的问题，实现一步测图。这将极大的提高开阔地区野外测图的准确性和劳动效率。