基于纸质调绘与电子调绘的对比分析

李俊锋 赵善敏 郭 旭

(1.西北测绘职工培训中心，陕西 西安 710054;2.陕西国土测绘工程院，陕西 西安 710054;3.咸阳市国土资源局渭城分局土地勘测测绘队，陕西咸阳 712000)

0 引言

航空摄影测量是利用非接触成像和其他传感器对地球表面及环境、其他目标或过程获取可靠的信息，并进行记录、量测、分析和表达的科学与技术。其应用始于19世纪60年代，随着科技的不断发展，航空摄影测量经历了模拟摄影测量阶段、解析摄影测量阶段和数字摄影测量阶段，革新了空间数据获取的技术方法，显示出了航空摄影测量的巨大的生命力和影响力。逐步成为地理信息系统基础数据采集的重要方法，在测绘地理信息行业得到广泛的应用。

外业调绘是要实地确定地物、地貌的真实性质，查清其实际情况，且依据设计书要求将需要表示的地物、地貌进行综合取舍，并对航片未摄出来的地物地貌进行新增、补测，外加对当地的地理进行实地调查，从而注记地理名称。最终使调绘成果符合规范、图式的标准和要求。

作为航测外业两大重要工序之一，调绘作业流程日趋完善，逐渐成熟，但随着时代的进步与科技的创新，电子调绘逐渐进入测绘市场，使得调绘的作业方式随之变化，这对加快成图效率、提高测量精度、降低劳动工作强度具有重要的意义。

1 纸质调绘

传统的外业调绘是以航空像片或纸质地图作为工作地图，作业人员携带工作底图以及相关的辅助资料进行调查和绘图工作，在工作范围区内，利用白天，依据调绘片或纸图对当地的地物地貌进行确认及取舍，采用不同的颜色、符号注记重要信息，逐一核实图上的地理名称，同时对地形图上没有的地物地貌按规定进行补测、新增。

调查的成果，采用统一的格式、图式符号，直接在调绘片或纸图上进行清绘。

从上面的外业调绘工作流程看，传统的纸质调绘存在以下的缺陷:

1)成图的周期长、工序多、成本高;

2)纸质调绘成果与数字化航测成图的数据格式不统一;

3)外业作业时，底图面积较大，航空像片或纸质地图携带不方便，同时调绘工作容易受到天气因素，尤其是雨天的影响，资料不易保存;

4)由于普遍采用线划图进行作业，无法发挥正射影像的优势;

5)当地物较为复杂时，清绘出的成果会显得拥挤，对内业的数据采集产生一定的影响;

6)在野外作业时，辅助资料无法和工作底图进行叠加;

7)打印的底图或者冲洗的像片，作为成图过程中的中间产品，资源浪费;

8)内业编辑转绘等工作重复且内业转绘时易漏转;

9)纸质调绘成果修改不方便，质量控制难度大;

10)进行清绘作业时，表示方法要求较高，进而对调绘人员专业素质要求较高。但近年外业作业人员普遍以年轻人为主，外业经验缺乏，提高作业能力需要较长周期，再加上工期紧等因素制约，调绘过程中往往出现一系列的问题，反映到内业数据采集工序无法解决，易导致成图地理精度的下降。

2 电子调绘

电子调绘是将经过判绘的影像拷贝到平板电脑存储器上，在野外对照实物直接在数字影像上标绘，并记录下矢量数据，使整个空间数据的获取、处理、成果入库的流程均为数字格式流程。

电子调绘具有的优点为:

1)全集成。

软件兼容性很好，内业采集数据与外业核查数据可以很方便地进行交互，为整个项目生产提供极大便利。真正实现了同一套软件平台、同一套符号库、同一套生产方案，可以实现航测生产的采编一体化、内外一体化、图库一体化、作业成果一步到位，为贯彻内外业一体化的思路奠定基础。

2)成本低。

全数字内外业一体化，省去了出图、清绘、扫描、矢量化的步骤，可提高项目整体的工作效率，节约生产成本。

3)效率高。

将影像用于计算机内判，可实现生产的内外业一体化，作业成果一步到位，提高了影像辨识度，同时加快了工作进度，作业效率显著提高。

4)精度高。

平板电脑可以有效地将GPS和影像相结合，加上系统的定位功能、实时的刷新功能、对影像的实时跟踪等功能均给了外业调绘很大的帮助，方便了作业员识别和判断所在地物在影像上的具体位置，提高了外业定位的速度和调绘精度。

5)无纸化。

原来的作业模式要求外调前必须在纸质影像图将着重调绘的地方进行标注，以便重点调查，同时调绘完毕还必须将更新的数据转绘到纸质影像图上进行清绘，而平板电脑通过采用新一代的移动GIS采集平台，前后只需要和台式机进行两次数据的转换即可完成调绘任务，实现外业无纸化作业，省时并且省力。

6)上手快。

由于使用平板电脑时全部采用了全数字化无纸作业，现场作业大多数为选择性操作，容易实现自动化的批量作业，同时免去手工清绘作业，所以对作业员的素质要求低一些。

7)速采集。

平板电脑使空间数据的获取、处理、成果整理的整个流程均为数字流程，采用涂鸦式半自动调绘，支持点、线、面信息的增加、删除、修改等调绘操作，减少了手工绘制的工作量，尽量避免重复作业。

8)可叠加。

可将辅助信息和调绘信息进行叠加。调绘时，可以只显示调绘者所需要的信息，其他数据信息可以进行隐藏，大大提高了调绘成果的可读性。

9)智能笔。

抛弃了传统调绘使用小笔尖蘸上颜色在像片上标绘再转绘的过程。使用智能笔，地物符号实时显示使调绘更加直观、方便定性，便于地物尺寸把握、综合取舍更加合理。

10)行李少。

外业作业携带的工具变少，免去了传统模式中“一大包”的困扰，同时硬件设备防尘、防雨、防震、防摔，存取方便。

3 电子调绘需要改进的地方

下面以Geoway Fielder数字调绘系统为例，说明电子调绘需要改进与完善的地方。

Geoway Fielder数字调绘系统是北京吉威时代软件技术有限公司开发的一组专业而全面的空间数据处理软件，是移动测图系统MMS(Mobile Mapping System)的第一阶段产品，主要定位于航测外业调绘。它由软硬件系统构成，系统硬件包括平板电脑(Getac E100型号平板电脑，它是Getac(台湾神基)公司出品的全固型平板电脑，也是市场上最轻的强固型平板电脑，重量只有1.4 kg，不但易于操控，而且其设计更是充分考虑到了现场工作人员及用户的服务需求)及其附件和操作系统(windows7/XP)、GPS(GPS芯片)、存储设备(加固硬盘)、数据传输协议(ActiveSync协议、蓝牙或GPRS网络)、控制设备(触控屏幕、触控笔);系统软件构成包括数据交换、GPS、工程管理、外业涂鸦、图形补绘编辑、属性录入编辑、场景支持、质量检查、数据接边、系统设置等模块。目前已经应用于大规模生产。

这套系统已存在较大的制约性:

1)基础测绘数据属于保密介质，而电子调绘设备带有数据通信功能，如何保证测绘成果的安全，是需要解决的首要问题，它虽然设计了进入密码程序，但略显简单。

2)希望能够进一步完善Geoway3.6和Geoway Fielder两者之间的格式转换问题，使二者均能够相互兼容，在台式机和平板电脑上能够实现共通，能够把野外调绘完成后的工程文件直接在台式机上运行。

3)Geoway Fielder软件需要进一步简化，只需要简简单单外业实用的几个菜单和图标，便于选择和操作。对于数据输入尽量进行选择而不是输入。

4)可以考虑对平板电脑进行进一步的改进，例如加置高像素摄像头等设备，提供拍照功能，并对拍摄姿态(方位角、俯仰角、横滚角等)、位置信息等进行记录，并在影像相应位置生成小图标进行标记、制定照片和地物关联、照片命名、库图表模板等相应规则，以便于调绘人员在野外采集时进行图斑的采集，减少操作步骤，提高工作效率。

5)可进一步完善界面的操作功能，优化界面布局，将使用频率较高的工具放在更加合理的位置，增强软件可读性，降低操作难度，软件整体要做到简洁使用。

6)在作业过程中，每次只能加载两幅1∶25 000的图幅，而调绘人员往往是调绘1∶50 000图幅，且每次加载影像时速度都比较慢，影响了工作人员的速度和效率，因此可以进一步加快平板电脑加载和处理影像的效率和速度。

7)在软件中预留二次开发接口，每个作业员可以根据个人习惯进行定制或者开发更适合的功能以提高工作效率。

8)优化电池待机时长或者再配置高容量电池。目前两块电池续航能力标称共8 h，仍不能满足外业作业时间。电池在使用一段时间后续航能力肯定下降，在严寒天气下电池电量不能充分使用，在偏僻地区充电电压不足等原因，两块电池续航能力将远远小于8 h，不能保证外业作业时间。

9)进行外业调查时发现该产品加载数据较慢，平板电脑屏幕亮度调至最高亮度仍无法清晰查看影像，严重制约外业调查工作，同时，在试验过程中发现，平板电脑的显示图面范围较小，无法宏观把握调查图面的区域。

4 结语

航空摄影测量作为快速获取地形图的一种方式，已在生产中大范围的推广普及，内外业一体化是航空摄影测量工作发展的必然趋势，只有实现内外业一体化才能更高效率、更好质量完成任务。电子调绘作为一种提高外业调绘效率、降低外业劳动强度、满足地理数据快速更新需求的产品，必将产生相应的社会效益和经济效益，具有广阔的发展前景与市场空间。

［1］汪建光.基于移动设备的数字外业调绘系统的研究［J］.测绘与空间地理信息，2009(6):9-10.

［2］萧敏凯.航测内外业一体化的探讨和实践［J］.遥感信息，2000(4):50-52.

［3］任宏权.地理国情普查生产若干关键技术应用研究［D］.武汉:武汉大学，2013.