地形图测绘中的数字化测绘技术应用研究

张云飞

(安徽惠群测绘有限公司，安徽 淮南 232000)

为了提升综合实力、扩大社会生产，各行各业的建设范围逐渐扩大，需要相应的区域地图支撑建设活动的进行。在这种背景下，测绘技术的发展水平渐渐提升。信息技术的出现以及进步带动了数字化测绘技术的发展。相关人员应当重视数字化测绘技术的研究工作，将其有效运用在地形图测绘工作中，完成地形图的科学绘制，助力社会发展和经济建设。

1 数字化测绘技术基本情况

数字化测绘技术在信息技术以及相关设备的帮助下获取地形图的实体空间，通过连接相关坐标获取目标区域的实体地理属性，明确区域信息[1]。数字测绘技术应用了现代信息技术，与传统的测绘技术相比，整合了较为复杂的测绘工作，提高了测绘精准度。作为一种信息技术手段，数字化测绘技术更加应用便捷，有着较快的技术更新速度，相关人员的管理难度更低，极大推动了地形图测绘工作的高效进行。数字化测绘技术的应用路径见图1。

图1 新技术应用路径

某地形图测绘区域属于城市摄影区位，该地区的测绘面积为1 200km2。区域内多数为平原地形，少部分为山区，整体地势较为平坦，平均海拔高度约为60m。为了提高地形图测绘的质量，有效反映区域内的地形情况，负责该测绘工程的工作人员积极应用了数字化测绘技术，借助数字摄影测量技术等多种测绘手段，在无人机等机械设备的帮助下完成整体测绘，并通过航空测量、数字数码摄像机等手段获取彩色图形数据，将其输入系统后经处理后形成区域地形图，完成可视化信息的转化，以较为科学有效的手段绘制地形图。

2 数字化测绘技术在地形图测绘中的应用要点

2.1 数字化测绘流程

工作方案的制定是数字化测绘技术应用以及地形图测绘工作开展的基础条件，相关人员需要从测绘区域的具体情况以及地形图绘制要求等多个角度出发，完善工作方案，为测绘工作指明方向，制定基本的工作规范和流程，方便测绘工作的稳步推进。该测绘案例为了保证地形图测绘工作的质量，在应用数字化测绘技术时选择以航拍方式完成测绘工作。出于提高测量精度的考虑，工作人员以控制无人机航拍质量为中心展开了一系列的航拍设计。测绘人员结合测绘区域的实际情况，选择了较为恰当的比例尺，无人机设备成图的比例尺参数为1∶500，航摄影比例尺为1∶2 500。除此之外，测绘方案中应该涵盖测绘要求、设备类型、参数控制、摄像分区、测绘工作时间安排、测绘区域环境因素调查等内容。

在完成测绘工作方案制定的基础上，工作人员需要加强测量控制，完成数据采集、图形修正等工作。测绘人员需要检验采集数据的准确性和可靠性，判断数据误差，并将不同设备采集的数据转化为统一格式，便于测绘工作的开展。编辑地形图时，测绘人员可以借助人机交换方式处理无效数据，从实际情况出发，调整并修改草图，必要时可以通过额外的数据采集工作补充地图信息。该测绘案例相关人员在测绘时综合运用了GPS定位方法和RTK定位定点测量技术，有效控制了测绘点位，在数据采集工作中，测绘人员专注于数据的全面性，构建了地形图模型，并在精度设计范围内不断完善模型与图纸。

2.2 测绘作业模式分析

相关单位为了配合社会建设以及经济发展工作开展了大量的地形图测绘工作，积累了丰富的测绘工作经验，将其作为研究基础，专家学者分析并研究出了多种数据采集方法，并形成了多种地形图测绘作业模式。相关人员在完成地形图测绘工作时应当分析各个作业模式的优势和特点，选择更加恰当的工作模式，强化数字化测绘技术的实际应用。

数字测记模式在地形图测绘以及数字化测绘技术中的应用较为广泛和普遍，测绘人员在野外环境中完成数据信息的采集工作，随后在室内完成地形图的绘制。工作人员需要以编辑码和草图为基础，描述并记录地形图的连接关系、地理属性等基本信息，将大量种类不同的信息数据处理成符合地形图测绘工作的有效信息，保证地形图测绘工作的科学性和可靠性[2]。在实际的地形图测绘工作中，数字设计模式可以分为有码作业和无码作业两种，工作人员可以根据实际情况选择更为具体的测绘工作方式。通过大量测绘工作实践的验证，数字测记模式的成图精准度较高，分工明确，工作速度较快，该测绘案例以数字测记模式为主，将采集到的图形参数、比例、地形地貌等数据输入数字工作系统，完成地形图绘制。

电子平板模式中，工作人员需要在室外环境完成地形图的成图绘制，连接计算机模拟测图平板和全站仪，完成数据信息采集、处理、图形编辑等一系列工作。在电子平板模式下，绘制的地形图有着较高的可靠性，与实际情况更为贴近。

内业数字化模式的数据采集工作在室内完成，利用数字化仪、扫描仪等机械设备采集地形数据，完成信息编辑。该测绘作业模式的工作难度较低，效率较高，但成图精准度较差，通常用于地形图原图较高的测绘工作中。

2.3 常见数字化测绘技术分析

2.3.1 DOM技术

DOM技术属于数字摄影测量技术中较为常见的手段之一，在数据定位以及处理中有着较为显著的工作效果。测绘人员可以借助DOM技术实现图像的二次加工处理，减少测绘数据偏差。DOM技术产生的数据图像较为清晰，精准度较高，测绘质量较好。该测绘案例在应用DOM技术时设计了完善的系统指标，逐个处理镶嵌数据，利用DOM的自动化和智能化获取有效的图形数据信息，清除无用以及失真图像，并完成了有效数据的整合。

2.3.2 联测技术

联测技术在无人机设备的帮助下完成测绘区域的数据采集，在规定时间内完成多个模块区域的数据采集工作，利用联测控制点完成分区域的测绘数据采集。该测绘案例中，工作人员从现场环境出发，调查策划区域内的高点以及基础点，科学设置了控制点的数量，保证了测绘效率以及连测技术的高效应用。需要注意的是，联测技术常用于平面区域的摄影测量，当测绘区域的地势起伏较大、地形条件较为复杂时，联测技术可能失真。

2.3.3 激光雷达技术

激光雷达技术在基础测绘工作中的应用较为普遍，借助这一测绘技术手段，工作人员可以获取高质量的高精度三维信息，以测绘区域为基准，测量精度较高的三维坐标，从而生成数字化地图、数字正射影像等多种类型的测绘图像。在此基础上，激光雷达技术可以实现规模化测量，并完成测绘影像的微分纠正，极大提升了测绘摄影的精度，保证了地形图测绘的科学性[3]。

2.3.4 地理信息系统

地理信息系统在测绘工作中起到了至关重要的作用，利用地理信息系统，工作人员可以全面获取测绘区域的地理信息，实现全方位的数据收集。在数据信息采集的基础上，地理信息系统可以筛选不同类别的测绘数据，去除无效的信息数据，将数据精度维持在较高标准，减少不良数据产生的负面影响，为图纸绘制提供信息支撑。在实际测绘工作中，测绘人员可以综合利用遥感技术、全球定位系统技术等，提高工作效率，提升测绘精度。

2.3.5 三角测量技术

三角测量技术从测绘区域的特点和实际情况出发，明确工作标准及重点，以无人机为基本的测绘设备。使用这一测绘技术完成地形图测绘时，工作人员需要确定无人机航班测量的航向，控制地形、距离、高度差等。由于该测绘技术容易受到环境、技术等因素的影响，测绘人员需要合理设置空中三角测量节点，统一数据格式，降低三项测量技术的不确定性。该测绘案例采用规划边缘区域的方式架设空中加密点，手动调整并设置工作系统的参数变化，实现图像数据信息的高效识别。

2.3.6 数字栅格测绘技术

数字栅格测绘技术以普通地图为工作基础，借助计算机技术等先进的信息技术手段和数字测绘仪器设备的帮助实现地形测绘数据的全面收集。由于该技术手段的信息化和智能化程度较高，在收集数据信息的同时能够支撑大量测绘数据的储存。与传统的测绘技术相比，数字栅格测绘技术的智能化程度较高，综合性较强。

2.4 数字化测绘技术具体应用

2.4.1 原图数字化

原图数字化以彩色图像为工作基础，通过采样量化工作将其转化为数字影像，属于数字化测绘技术较为基础的应用形式之一[4]。经原图数字化后获取的地图，其质量与原图质量之间有着较为紧密的联系。在实际工作中，测绘人员以计算机图像和显示手段为基础，利用扫描方式将实际的数据图像转化为数字化格式，使其成为可以在计算机中显示、记录、修改的形式。在此基础上，工作人员需要按照地形图测绘工作的标准和要求，将转化后的数字画图像加以处理，根据量化结果完成地形图测绘。需要注意的是，在图像的数字化过程中存在较多误差，可能出现多处信息错误，工作人员需要校对数据，避免因数据信息失真造成的测绘工作质量问题。

2.4.2 地面数字测图

地面数字测图有着较为广泛的应用范围，适用于多种地形图测绘工作。实际测绘工作证明，地面数字测图受比例尺的约束和限制较小，因此，在不满足标准大比例尺尺寸的地形图中有着深度应用，在最大程度上完成了内业与外业操作的一体化，得到了许多测绘单位的青睐。地面数字测图的操作难度较小，测绘精准度较高，能够满足地形图测绘工作对勘察结果准确性提出的要求。工作人员需要测量测区控制点，完成点位的校正验收工作，获取测区空间内的三维坐标，通过室内数据处理将数据转化为地形点，生成各类地形图测绘工作所需的数据，建立空间三维模型，完成地形图的最终绘制。

2.4.3 野外数字测量

野外数字测量系统将测绘重点放在野外环境中，着重开展野外环境的基础数据测量以及地形图绘制，在测绘工作的基础上建立了土地管理以及电力部门等地理信息系统，用于扩充数据库，便于测绘工作的展开。野外环境的测绘是地形图测绘工作重要的工作方向，在完成单一测绘工作的基础上，相关人员应当加强地形数据在各个部门之间的共享，将高质量的地形数据供给各个部门，防止工作资金的重复性投入，为社会建设提供强有力的数据支持。测绘人员可以综合应用载波相位差分技术等多种数字化测绘技术，获取较为准确的地形信息，优化数据，完成高质量的地形图测绘。

2.4.4 数字地球应用

数字地球是社会、经济、文化持续发展中产生的系统平台，为了提供充分的发展条件，信息技术以及数字化手段在生产生活中的应用逐渐广泛，产生了以地理信息为基础的数字地球系统平台。在数字地球应用中，相关人员可以上传地形图测绘的相关数据，数字地球中存在部分公开内容，涵盖了多个类别的数据信息，拥有大量地形测绘数据，可供测绘工作使用。应用数字化测绘手段完成地形图测绘工作时，相关人员可以实现数字地球和测绘技术的连接，构建综合应用形式，实现不同类别信息数据的综合处理。另外，数字地球可以同时处理相同地理坐标结构，并将所得数据录入工作系统，提高工作效率，保证数据信息的准确性。

3 提升数字化测绘技术实践应用的科学措施

技术人员是应用数字化测绘技术的基本单元，其能力水平和职业素养与测绘工作的实际效果息息相关。开展地形图测绘工作时，应当重视技术人员的能力素质，聘用技术水平较高的工作人员，定期举办培训学习以及能力提升活动，确保测绘人员掌握先进的测绘技术，能够将其熟练运用在地形图测绘工作中，充分发挥技术优势。

另外，测绘人员应当掌握数字化测绘技术的基本运用方法以及注意事项。例如当测绘区域发生变化时，测绘人员需要就新增建筑物开展补测工作，或是删除已经移除的建筑物信息，积极主动更新地形图测绘信息，并做好历史数据的保存工作，避免出现数据丢失，降低地形图测绘的准确性[5]。

开展地形图测绘工作时，相关人员需要重视数据采集与修检，修正偏差较大的地形图数据，分析采集数据的可用性，在保证测绘数据质量符合地形图测绘工作标准的前提下完成数据信息的整合以及图纸绘制，保证工作质量。

4 结语

综上所述，相关人员在使用数字化测绘技术完成地形图测绘时需要全面分析数字化测绘流程，研究测绘作业模式，重视DOM技术、联测技术、激光雷达技术、地理信息系统、三角测量技术、数字栅格测绘技术等常见数字化测绘技术的分析工作，在原图数字化、地面数字测图、野外数字测量、数字地球应用等多个方面应用数字化测绘技术，高效完成地形图测绘。