浅谈基础测绘外业调绘的变迁

王江水

（山西省测绘地理信息院第二测绘院，山西 太原 030001）

0.引言

人类文明从开始的结绳记事发展到今天的北斗上天，测绘技术自始至终都伴随着社会的发展而不断创新。司马迁在史记夏本纪中说“左准绳，右规矩，载四时，以开九州、通九道、陂九泽、度九山”，这说明早在夏禹治水的时候，我们的先人就已经开始了利用测量技术为自己的社会活动所服务。而在当今社会，测绘技术更是已经发展到了和人民群众的生活息息相关的地步，我们国家给予了测绘事业前所未有的重视。测绘的其中一项基础性工作就是每年都要进行的基础测绘。

根据测绘法对基础测绘的定义，基础测绘是国民经济和社会发展的重要基础，是为国家各个部门和各项专业测绘提供基础地理信息数据的重要依据。它通过建立全国统一的测绘基准和测绘系统，采用基础航空摄影测量技术获取基础地理信息的遥感资料，测制和更新国家基本比例尺地图，从而建立和更新基础地理信息系统。

1.基础测绘中的航空摄影测量和外业调绘

1.1 航空摄影测量

测绘作为一门历史古老的学科，在19 世纪中叶出现的摄影测量是测绘学科的一次飞跃，它使测绘和摄影融合到了一起，产生了通过对影像的分析,从而获得相应信息并最终得到测绘成果的新的测绘技术，而后出现的航测更是通过对航空技术、摄影技术和测量技术的大融合将测量手段提高到了一个崭新的高度，航测的出现极大改变了我们传统测绘的技术手段，因为它具有作业速度快、生产效率高、测区范围大、产品成本低、成图质量好、地貌表示逼真、工作自动化程度高、外业劳动强度低、成果现势性好、及时准确性强等多项优点，使得航测很快就得到了全球大范围的普及应用。我们国家最早的航空摄影测量是1931 年钱塘江支流浦阳江一段36 千米河道的测绘，新中国建立后，随着时代的发展，航空摄影测量已经成为主要的测绘手段之一，我们国家的基础测绘大部分也是采用航空摄影测量的技术进行的。

1.2 外业调绘

航空摄影测量一般分为外业和内业两个方面的工作，在外业工作中主要包括像片控制联测和野外像片调绘。而其中野外像片调绘是航空摄影测量中非常重要的一个环节。在过去传统的作业中，它是通过作业员用航摄像片在野外实地对影像进行解读分析判断，根据具体的项目技术设计书以及国家标准的图示、规范要求，按需要把实地的地形、地貌、名称注记等地理要素用相应的符号着铅到像片上来，回到室内后再用墨水清绘，从而为下一道生产工序提供可使用的成果，并为最终的地理信息产品提供必要的信息数据。

2.外业调绘的变迁

2.1 调绘形式的变迁

在测绘最终产品只是纸图的那个年代，外业调绘的形式主要是用像片进行调绘，它首先要求作业员用像片全野外调查，就是在野外拿像片对影像和实地进行对照，通过对照研判后用铅笔在像片上着铅，然后回到内业在室内用五色墨水按照图示规范要求精确清绘整饰，从而形成为下一道工序服务的成果。

而在测绘产品进入数字化时代，外业调绘已经实现了电子数字化，作业员不论是外业还是内业，都可以在电子产品上完成。现在的外业调绘是用装着纠正后的影像的平板电脑全野外调查，所有要素都可以用软件自带的相应符号直接绘制在平板里，回到内业可以直接将外业平板里的数据传输到内业电脑里进行编辑整理，和过去相比，这不仅使内业省去了繁琐的清绘，甚至可以直接给数据入库提供服务。

2.2 调绘手段的变迁

由于过去作业员调绘时，只有一只铅笔和一张像片，在交通工具仅仅是靠自己一双腿的情况下，即使做到了走到、看到、问到、绘到的调绘四原则，作业质量的高低和作业员的经验也密切相关，但经验是个或然值，靠经验工作出错是难免的。比如在那个用像片调绘的年代，即使是老作业员，对电力线的转折点的判读也经常移位，但在目前这个数码电子化时代，这个短板已经被高科技所弥补，同样是电力线的转折点，作业员完全可以利用电子平板的卫星定位功能（GNSS）精准定位，完美解决了靠经验解决不了的问题。还有过去的作业员作业时只有通过对像片影像的判读，才能确定自己在图中的准确位置，这对作业员的判读能力要求比较高，误判也是经常发生的，但现在使用电子设备作业后，这个问题得到了完美解决，因为设备自带定位功能，你打开设备进入工作界面后，你的位置会实时显示，非常直观便捷，大大改善了作业效率和精度。

2.3 调绘内容的变迁

基础测绘是为国民经济基本建设服务的，随着时代的脚步，我们国家的经济建设发生了巨大的变化，高速公路、高速铁路的从无到有，太阳能光伏及风能发电的大量普及，共享经济的日渐推广等等，这些都是需要我们调绘内容及时调整以适应发展的变化，从最新的2017 年版的国家基本比例尺地图图式第2 部分就可以看出，在1∶10000 地形图基础测绘中，新的地理信息要素就增加了21 个，它们是：尾矿库，碉楼，施工区，露天货栈、材料场，专用供氧点，公园、游乐场,健身、娱乐设施,观景台,晒佛台,防风墙,高速铁路,村道,街道,服务区,野生动物通道,散热棒,直升飞机停机坪,领海基线、领海基点,防风固沙方格,裸土地,冰川(注记)，另外在居民地及设施中，还增加了职业教育学校等等，这些所有的内容变化都反映了航测调绘是如何随时代变迁而变化的，更体现了测绘是为人类社会发展而服务的这一基本准则。

2.4 调绘作用的变迁

调绘作为航空摄影测量中重要的一道工序，虽然无论在过去还是现在都是为下一道测图工序提供服务，但在传统的航测作业中，调绘的最终成果就是一张像片，所以那时调绘的主要作用就是为测图员测图做参考，在那个测绘的最终产品只是一介纸图的年代，技术手段决定了调绘仅仅是内业测图的重要依据。而在目前数码航空摄影测量的信息化时代，测绘的最终成果已不仅仅是纸图，在纸图的后面是强大的地理信息数据库，在新的作业流程中，调绘的成果已经不是简单的一张像片，而是可以和内业无缝衔接的一系列相关文件，这也就使得调绘已不仅仅是测图员的测图依据，而是可以直接为内业编辑建库提供服务。调绘已经由简单的测图依据变为了入库编辑的强大技术支撑，航测调绘作业在数字制图和数据库建库中的作用已发生了巨大的变化。

2.5 调绘性质的变迁

航空摄影测量从技术路线上可以分为“先外后内”“先内后外”两种路线，传统的做法是“先外后内”，它要求作业员在野外进行全要素调绘，本着“走到、看到、问到、清到”的四到原则，按内业定位，外业定性的准则，根据技术设计书及图示规范的要求，准确无误地把相关地形、地貌、地物等地理信息都调绘出来。随着时代的变迁以及技术手段的进步，目前基础测绘航空摄影测量的技术路线已大量采用了“先内后外”，也就是“先内业采集编辑，后外业调绘补测，最后编辑成图”的技术路线更新生产数据，它要求外业调绘采用内业采集编辑后的数据制作外业调绘底图，在外业对内业无法采集的重要地物进行定位、补测、调查属性等（如，高压线转折点处电杆），对内业标识且无法判定的地物进行调查、核实、定性。调绘作业全部采用电子平板电脑，保留原始轨迹和照片。这两种路线一个是全要素调绘；一个是补调核查，基础测绘调绘的性质发生了重要的变化。

3.调绘变迁的意义

3.1 减轻了劳动强度

调绘变迁体现了劳动强度的降低，它包括两个方面：首先在交通方面，在传统的调绘模式下，作业员作业时的交通完全靠两条腿，一天走五、六十千米是家常便饭，每天回到驻地作业员的两腿就像灌了铅一样。而现在每一个作业分院都配有若干作业用专车，作业员作业都车接车送，调绘作业的劳动强度得到了很大地降低。其次，在作业手段方面，在最早的1∶10000 基础测绘中，像片调绘一幅图曾经最多要16 张像片，每一张像片都要求整饰接边，图内所有要素都是作业员用小笔尖蘸五色墨水一笔一笔清绘上的，可以想到这繁琐的工作量有多大，而现在的平板电脑调绘，一副图可以完整地显示出来，省去了过去图内的接边整饰，图内要素也都是用相应软件直接绘制，大大减轻了劳动强度。

3.2 降低了产品成本

任何一项技术的进步，在带来使用便利的同时，一定也要带来经济的效益，否则它就会被自然淘汰，调绘也同理，这首先表现在生产材料上。过去调绘是用传统像片进行，自然就有负片、像纸及冲洗显影药品等相关材料成本，而现在调绘是在平板电脑上用数码像片进行，作业只需要一个平板就足以，而且像片可以反复使用，平板电脑等数码产品也是一次性投资，这无形中就降低了生产成本。其次，在劳动力成本上，过去由于调绘作业手段的局限性，导致需要大量的工作人员才能完成国家每年下达的指令性任务，这无疑要支出很多的人力成本，而现在随着调绘作业技术和手段的变化，使得调绘可以用较少的人力资源，就可以满足生产建设的需要，为国家和社会节省了大量的成本。

3.3 提高了作业效率

虽然航空摄影测量本身就是科学技术进步所带来的测绘技术手段，与白纸测图相比，它的出现已经使测绘的工作效率得到了极大地提升，但传统的航测调绘时代和目前的数码航测调绘时代相比，效率还是差的太多。首先，在交通上，过去高速公路都很少，现在基本上村村都通硬化路，道路通行条件的改善，使得调绘作业从主要靠腿进入到了基本靠车的时代，这无形中节约了时间成本，提高了作业效率。其次，在工作量上，在用像片调绘进行作业的那个年代，即使一个有多年工作经验的老作业员，每年的工作量也只有十几幅图，而使用电子平板调绘后，一个普通作业员的年工作量可以达到几十幅图，这可以说是一个革命性的飞跃。

3.4 满足了社会发展的需要

自改革开放以来，在我们国家960 万平方千米的国土上发生了翻天覆地的变化，2019 年我们人均GDP首次突破了1 万美元，国民经济在全球经济排名中名列第二，我们现在不仅是人口大国，也是制造大国，更是基建大国。过去人们出门看地图，现在人们出门看导航，过去是现金直付，现在是手机支付。国民经济的蓬勃发展，对我们测绘提出了更高的要求。具体到1∶10000 的基础测绘，国家每年的指令性计划，从过去的几十幅图到如今的几百幅图，所以测绘技术的变化就是适应社会要求，满足社会发展的需要的缩影，而航空摄影测量调绘的变迁无疑为这一伟大社会变革做了最好注解。

4.外业调绘工作的展望

测绘是一门研究地理信息的学科，作为测绘分支学科的航空摄影测量自诞生以来，经过了从模拟摄影测量、解析摄影测量直到目前的数字摄影测量，它的技术进步,是有目共睹的。从发展的历史来看，航空摄影测量的出现就是一次技术发展进步，从而形成大融合的产物，而目前来说，我们面临着又一个技术应用即将发生重大变革的前夜。随着由摩尔定律而动的电子芯片集成度的不断提高，计算机的计算力有了突飞猛进的变化，这让我们人类对数据的处理能力获得了极大发展，直接体现就是5G 通讯、人工智能、云计算、物联网等革命性的技术纷纷走到了前台，而这些技术的融合发展一定会对大到测绘学科，小到航空摄影测量里的航测调绘产生巨大的影响。笔者认为未来的外业调绘可能会全面无人化，通过人工智能用无人机直接野外调绘，外业数据可通过5G 网络实时同步到内业，然后内业采用云计算处理数据，编辑后直接入库生成最后的测绘产品。到那时，作业员将不再需要野外作业，他们将坐在家里，通过操控人工智能及无人机等先进的高科技设备，就可以为我们国民经济建设提供必要的测绘地理信息产品，我们期待那一天的早日到来。