大比例尺数字测图及常见问题分析

李作勋

摘要：文章在简单介绍数字测图相关概念的基础上，对工作的基本原理与模式进行了分析，并结合以往的实践经验，对野外数字测图工作中不同工序所存在的常见问题及其产生原因进行了总结。

关键词：大比例尺；数字测图；野外数据采集；野外数字测图

中图分类号：P231文献标识码：A文章编号：1009-2374（2012）18

1概述

近20年来，计算机技术得到了跨越式的发展，并在测绘领域广泛应用，随着数字仪器的推广和普及，数字测图技术目前已经基本取代了传统工作中所采用的地形测图方法，成为地形图测绘的重要手段。数字测图除了可以对地形、地理信息进行丰富之外，还实现了整个操作过程的自动化，大幅缩短了工作人员在野外作业的时间，降低了他们的劳动强度。由于手工操作被计算机操作所取代，成图精度也得到了大幅提升。虽然数字测图具备诸多优势，但是与传统的测量方法类似，在实际操作的过程中也不可避免会因为各种主、客观因素的影响，出现技术问题得不到妥善处理、作业方式不符合相关规范的要求等现象，给成图质量的保证带来不利影响。

2基本原理分析

就目前的实际情况来看，数字测图主要分为地图数字化、地面数字测图和数字摄影测量三种方式。其中，地面数字测图是指借助电子全站仪等仪器，完成野外地形数据的数字化采集，所得到的数据经过成图软件的加工和处理，最终形成数字化的地形图。从本质上来看，数字地面测图属于全解析机助测图方法的范畴，其原理和方法详见图1。

3大比例尺数字测图系统的相关概念

计算机是数字测图系统的核心所在，在相关软件、外连的输入输出设备的支持下，系统能够对地表空间数据进行采集、输出和管理。目前，数字测图系统已经发展出多个不同的类型，不仅数据采集方式丰富，而且功能及其适用范围也非常广泛，能够实现多图形和数据的有效输出，系统的结构详见图2：

3.1野外数据采集模式

数字测图在实际工作中的作业方式是多种多样的，不同种类的软件所支持的作业模式也不尽相同，当然也有一些软件能够同时支持多种作业模式。虽然用户设备、作业习惯与测量要求存在差异，但目前应用最为广泛的还是GPS RTK和全站仪测量方法。

根据图形信息码给出方式的不同，我们可以将野外数据采集的工序分为两种主要类型：（1）将移动便携式电脑作为野外数据采集的记录器，在对碎部点进行观测后，可根据地形的实际情况输入图形信息码，从而完成图形的生成；（2）在碎部点观测的同时，绘制工作草图，对碎部点连接关系、地形要素名称等内容进行记录。随后，将碎部点显示在室内计算机屏幕上，通过人工的方式完成碎部点连接，将图形信息码输入后完成图形的生成。

3.2野外数字测图的操作流程

无论是采用GPS RTK还是全站仪进行数据的采集，作业方式大多都是按照以下流程进行的：

第一，准备工作。主要包括对相关资料的搜集与初步分析。在此基础上，制定作业方案和编写技术设计书，准备好工作底图，仪器设备检测。

第二，控制测量。主要包括基础和图根控制两方面内容。

第三，数据采集。包括地形和地貌数据采集两方面内容。

第四，数据编辑。将采集到的数据输入计算机，并根据所绘制的草图和各点的点位描绘出地物与地貌，最后对地形图进行修正、整饰。

第五，检查。在完成内业编辑工作后，将所编辑的地形图打印出来，并进行实地检查。同时，还要根据相关标准和规范的要求采集一定数量的地物和地貌点的坐标值，通过与所形成地形图的比较来检测其精度。在对所发现的问题进行及时处理后即可完成全部的测绘工作。

4操作过程中的常见问题

大比例尺数字测图的操作不仅要求细致，而且非常繁琐，涉及到的工序较多，稍有不慎就会引起误差。因此，工作人员在进行正式操作之前必须要形成相应的作业方案，并在实际工作中严格按照方案要求进行施工，只有这样，才能为成图质量提供更多的保障。下面对实际工作中的常见问题进行

分析。

4.1技术设计过程中的常见问题及原因分析

4.1.1技术设计过程中的常见问题

技术设计书在生产作业的过程中发挥着重要的指导作用，是工作的重要依据，不切合实际情况、不符合相关规范的技术设计，就会给随后的操作带来很多不必要的麻烦。但是就目前的实际情况来看，却经常出现以下几方面问题：

（1）无设计作业。整个作业过程全部基于工作人员以往的经验，这样不仅不利于精度的提高，也会导致成图标准不一等问题，使工作成果无法满足使用要求。

（2）设计滞后。部分工作人员喜欢先操作，后设计，其目的仅仅是为了确保相关资料的完整程度，与无设计作业并没有太大的分别。

（3）概念性错误。在设计中，经常会出现一些如坐标系统选择错误、用低等级已知点发展高等级控制点等问题，最终会使测量结果存在严重

缺陷。

（4）设计书过于简单。有些工作人员本着应付的心态去完成技术设计书，很多时候都没有提及作业方式、依据、坐标系统要求等重要内容，一笔带过的现象较为普遍，无法充分发挥出设计书的指导作用。

4.1.2原因分析

在中小型测绘单位中，对于技术设计没有给予足够重视的现象相对普遍，导致这种问题的原因主要包括以下几个方面：

（1）管理人员没有给予技术设计以足够的重视，存在着因过分强调工期而忽略质量的问题。

（2）前期准备工作不到位，使工作人员无法全面、准确地领会项目的基本要求与客户的特殊

要求。

（3）设计人员的工作能力与水平不过关，未能达到完成工作任务所需的专业水准。

4.2控制测量过程中的常见问题

全部的测量活动都离不开控制测量这一重要的基础，全野外数字测图工作也是如此。在控制测量的实际作业过程中，经常会出现以下几方面问题：

第一，控制点点位选择不合理，无法满足低等级控制测量以及随后进行的数字采集工作的需求。另外，不合理的选点也不利于控制点的保存和

观测。

第二，在进行标石埋设时，未能按照相关标准和规范的要求进行操作，规格不合理，点之记等原始记录填写不规范等问题较为突出。

第三，仪器的选择不符合要求。包括未对仪器进行计量检定，所使用的仪器与所提供的检定书不对应，检定书超过有效期，有时甚至还存在着伪造检定书的问题。

第四，原始观测数据的记录错误或不完整。缺乏全面、科学的设计方案，同时，工作人员不熟悉相关规范，业务水平和责任心较差也是导致缺陷的重要诱因。另外，部分工作人员还存有投机心理，他们觉得工作目的就是要成图，因而放松了对控制测量的要求，最终只能是导致成果图件的严重

缺陷。

4.3数学精度方面的常见问题

数学精度主要包括地形图的平面位置与高程精度两方面内容，它们是地形图质量的最重要指标，同时也是导致成品判定为不合格的主要原因。

4.3.1平面位置精度的常见问题

（1）图根控制点和测站点未能满足测图的实际需求，有时还存在着较大的漏洞。

（2）在测量过程中，经常会出现觇点的准确性差、错误判断定向点，或测站点的问题，有时草图的绘制也会出现错误。

（3）未能在各测站上测绘部分公共点，所存在的错误没能在第一时间发现并更正。

（4）观测条件较差，仪器不稳定，出现飞点后没有及时进行补测、删除或核实。

（5）成图后，相关负责人没有进行现场检验与核对。

4.3.2高程精度的常见问题

（1）仪器高度的取值准确性较低，或者量取值错误。

（2）在地形特征点上未能采集到高程，从而导致自动生成的等高线走向与实际值之间存在误差。

（3）觇标高不准确，在觇标高改变时，没有及时对仪器记录值进行调整，有些工作人员则是事中进行了人为记录，事后却没有对存储的数据做

更正。

（4）成图后，没有及时进行检查和核实，对自动生成的等高线没有及时处理，这样就容易导致因事后遗忘所引起的等高线形状走样问题。

（5）高程点的密度没有达到规范的要求。

（6）缺少坎高变化的信息。

4.4地理精度的常见问题

地理精度是地形图能够对实地地理特征进行准确反映的重要衡量标准，也是地形图重要的质量特征之一。

4.4.1常见问题

（1）除漏注、错注外，位置标错也是常见的

问题。

（2）错绘、漏绘各类建筑和构筑物，居民地综合过大等。

（3）错绘、漏绘公路或铁路的里程碑、涵洞等附属设施。道路所使用的材料、名称、去向标示等信息不够完整。

（4）错绘、漏绘水渠或河流，也有在表示水系时，存在与图式和规范不符的问题。

（5）错绘、漏绘路灯、变压器、烟囱、独立树、水塔等独立地物，通讯线、电力线也是错绘、漏绘的常见对象。

（6）在表示土质和植被时存在误差。

4.4.2草图绘制问题

在实际工作中，地理要素信息大多是通过草图的绘制最终反映到地形图之上，所以草图的清晰度和准确性直接影响着地理精度。在绝大多数情况下，工作人员的责任心决定着草图质量的高低，因此作业人员在实际作业的过程中务必要做到细心、认真，要“走到、看清、绘准”。

4.5整饰质量问题

所谓整饰质量，就是指地形图中所使用的线划、符号、注记等是否规范，常见的整饰质量问题主要包括以下几个方面：（1）图廓整饰内容表示错误或相关信息不完整；（2）数字、文字的注记不够规范；（3）所使用的符号规格不够统一，或使用不正确；（4）等高线没有交代清楚，或存在着错绘、漏绘的问题；（5）线划的衔接不够规范，这也是最为常见的问题；（6）当遇到图式库中没有涉及的地貌、地形符号时，使用“模糊”的符号进行代替，且没有对其进行说明；（7）在使用具有方向性的地貌符号时，方向的标示存在

错误。

整饰质量问题的产生原因主要有四个方面，首先，工作人员对于图式和相关规范掌握的程度不够。其次，对于不同比例尺等地形图基本要求模糊不清。第三，没有很好的领会客户所提出的特殊要求。最后，缺乏最基本的地貌知识。

4.6附件质量问题

在全部的作业结束后，除了需要上交地形图之外，还要提供观测记录、技术设计书、控制点成果、控制点点之记、平差计算资料、仪器资料、技术总结、验收报告等技术文件资料。附件质量问题主要表现在所上交资料的规范性和完整性上。

5结语

在各类大比例尺地形图的测绘工作中，数字测图已经成为了最常用的方式之一，尤其表现在成图面积较小的工作中。尽管在精度、自动化等方面，数字测图技术取得了令人瞩目的成绩，但是在各个工序的实际作业中，却经常会出现一些不必要的问题。这就需要工作人员在提升自身业务水平的同时，注意总结经验，严格执行各种标准和规范，为成图质量和自身竞争力的保持提供有力保障。

参考文献

[1]韩文立．浅谈全数字摄影测量工作站的维护[J]．北京测绘，2001，（2）．

[2]蔡敬东．采用全数字摄影测量工作站制作DOM的作业方法探讨[J]．北京测绘，2001，（3）．

[3]夏建华．数字地面模型在工程中的应用[J]．北京测绘，2001，（3）．

（责任编辑：赵秀娟）