王立寶

摘要：本文以數(shù)字化地形測(cè)量實(shí)踐為基礎(chǔ)，介紹了GPS+全站儀+計(jì)算機(jī)數(shù)字化地形測(cè)量的一些成熟方法,并就地形測(cè)量模式更新對(duì)測(cè)繪單位儀器設(shè)備、人員素質(zhì)、管理方式、作業(yè)組織等產(chǎn)生的影響提出了作者的相應(yīng)觀點(diǎn)。

關(guān)鍵詞:數(shù)字化；地形測(cè)量；作業(yè)組織

隨著測(cè)繪技術(shù)的飛速發(fā)展， GPS+全站儀+計(jì)算機(jī)的全數(shù)字化地形測(cè)量模式逐步成熟并基本普及，這種模式正在替代而且必將完全替代傳統(tǒng)的大平板儀地形測(cè)量，成為地形測(cè)量的主流模式。另一方面，地形測(cè)量模式的更新又將對(duì)測(cè)繪單位儀器設(shè)備、人員素質(zhì)、管理方式、作業(yè)組織等產(chǎn)生一系列的影響。本文以近年來(lái)數(shù)字化地形測(cè)量實(shí)踐為基礎(chǔ)，介紹數(shù)字化地形測(cè)量的一些成熟方法，提出了作者的相應(yīng)觀點(diǎn)。

1 數(shù)字化地形測(cè)量的儀器設(shè)備硬件條件

數(shù)字化地形測(cè)量的儀器設(shè)備從控制測(cè)量到成果成圖輸出大致需要GPS接收機(jī)、全站儀、計(jì)算機(jī)、繪圖儀以及與之相關(guān)的平差計(jì)算成圖軟件、數(shù)據(jù)傳輸、交換附件、通訊器材等。儀器設(shè)備配置水平較常規(guī)地形測(cè)量是一個(gè)質(zhì)的飛躍。

2 數(shù)字化地形測(cè)量工作的人員素質(zhì)條件

數(shù)字化地形測(cè)量的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)熟練掌握測(cè)量專業(yè)技術(shù)、熟練掌握計(jì)算機(jī)及測(cè)繪軟件的應(yīng)用技術(shù)，這對(duì)測(cè)量人員的技術(shù)素質(zhì)提出了更高的要求。

3 數(shù)字化地形測(cè)量的生產(chǎn)組織

3.1 生產(chǎn)工序

數(shù)字化地形測(cè)量的生產(chǎn)工序可概括為兩個(gè)環(huán)節(jié)：一是控制測(cè)量與計(jì)算機(jī)輔助平差計(jì)算；二是碎部數(shù)據(jù)采集與軟件編圖成圖。兩個(gè)環(huán)節(jié)間以數(shù)據(jù)傳輸為紐帶，即可平行施工又可順序施工。與傳統(tǒng)地形測(cè)量相比，壓縮了大量的中間生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

3.2 作業(yè)方案

數(shù)字化地形測(cè)量項(xiàng)目的作業(yè)方案根據(jù)儀器設(shè)備條件確定，儀器設(shè)備條件不同，作業(yè)方案變化各異。 一般可選用靜態(tài)GPS網(wǎng)作基本控制，導(dǎo)線（網(wǎng)）、動(dòng)態(tài)GPS作加密控制,支導(dǎo)線（點(diǎn)）補(bǔ)充測(cè)站點(diǎn)，全站儀、動(dòng)態(tài)GPS碎部數(shù)據(jù)采集，進(jìn)而計(jì)算機(jī)軟件機(jī)助成圖的作業(yè)方案。

一定條件下，大比例尺數(shù)字化地形測(cè)量可以一次性全面布網(wǎng)至測(cè)站點(diǎn)，并且可以直接先測(cè)圖而不受“先控制、后測(cè)圖”、“逐級(jí)加密”等測(cè)量原則的約束。

3.3 作業(yè)方法

在生產(chǎn)工序上，數(shù)字化地形測(cè)量不一定要遵守“先控制、后測(cè)圖”的原則，控制測(cè)量、碎部測(cè)圖可以同時(shí)進(jìn)行，甚至可以是先測(cè)圖后控制，只是后者需將碎部成圖以控制點(diǎn)為基準(zhǔn)借助成圖軟件進(jìn)行測(cè)站（圖形）糾正。

在控制點(diǎn)點(diǎn)之記的制作上，數(shù)字化地形測(cè)量不一定要將其作為一個(gè)專門(mén)工作來(lái)進(jìn)行，可依據(jù)最終成圖編繪點(diǎn)之記。

碎部測(cè)圖在數(shù)字化地形測(cè)量中只是個(gè)數(shù)據(jù)采集的過(guò)程，成圖大量的工作量從外業(yè)轉(zhuǎn)移到了內(nèi)業(yè)，目前，碎部成圖作業(yè)方法較多，因人而異。筆者認(rèn)為較為成熟的方法是簡(jiǎn)碼法，特點(diǎn)是成圖數(shù)學(xué)精度好、地物地貌要素詳盡、作業(yè)效率較高。

3.4 簡(jiǎn)碼法數(shù)字化地形測(cè)量及其作業(yè)流程

簡(jiǎn)碼法是數(shù)字化地形測(cè)量過(guò)程中，觀測(cè)員給每一個(gè)碎部測(cè)點(diǎn)賦于一個(gè)自定義編碼，并依據(jù)這種自定義編碼編圖成圖的一種數(shù)字化地形測(cè)量方法。

簡(jiǎn)碼法數(shù)字化測(cè)圖作業(yè)流程為：外業(yè)數(shù)據(jù)采集（自定義編碼）→內(nèi)業(yè)概略編圖→草圖外業(yè)補(bǔ)充調(diào)繪→內(nèi)業(yè)詳細(xì)編圖→外業(yè)巡回檢查→最終成果成圖。分述如下：

外業(yè)數(shù)據(jù)采集：該環(huán)節(jié)重點(diǎn)是碎部點(diǎn)三維坐標(biāo)與自定義編碼采集，強(qiáng)調(diào)碎部點(diǎn)的數(shù)學(xué)精度、采集數(shù)量和自定義編碼的可自我識(shí)別程度、強(qiáng)調(diào)測(cè)站與棱鏡之間通訊聯(lián)系，而不必過(guò)分關(guān)注碎部點(diǎn)間的連接關(guān)系。在同一個(gè)測(cè)站上，只要能看到而視線又不是過(guò)長(zhǎng)，宜及時(shí)采集，不必頻繁搬站。自定義編碼不必過(guò)于嚴(yán)格，只要編圖時(shí)作業(yè)員自己能夠識(shí)別即可，完全根據(jù)作業(yè)員的習(xí)慣和自我條件決定。值得注意的是：由于自定義編碼具有一定的隨便性，在增加了自我識(shí)別難度的同時(shí)，也使其具有相當(dāng)?shù)撵`活性和可開(kāi)發(fā)性。

內(nèi)業(yè)概略編圖：既然是概略編圖，其原則應(yīng)該定為能識(shí)別多少就編多少，能編到什么程度就編到什么程度，不能識(shí)別的在外業(yè)補(bǔ)充調(diào)繪時(shí)處理。這一環(huán)節(jié)只需要編出有基本輪廓的平面草圖，該草圖只作為外業(yè)補(bǔ)充調(diào)繪的工作底圖，繪圖輸出時(shí)應(yīng)包括碎部點(diǎn)的簡(jiǎn)碼信息，最好先不要繪出等高線。

草圖外業(yè)補(bǔ)充調(diào)繪：該環(huán)節(jié)以帶簡(jiǎn)碼的基本平面圖為工作底圖，對(duì)照實(shí)地補(bǔ)充繪圖，加上必要的量測(cè)，應(yīng)理清地物、地貌要素的屬性、各種線條間的連接關(guān)系等。外業(yè)補(bǔ)充調(diào)繪成果圖在內(nèi)容上已經(jīng)是詳細(xì)的平面圖了。

內(nèi)業(yè)詳細(xì)編圖：根據(jù)外業(yè)補(bǔ)充調(diào)繪成果圖修編概略草圖，在此基礎(chǔ)上構(gòu)高程模型三角網(wǎng)繪等高線生成初步地形圖。繪圖輸出時(shí)最好將高程模型三角網(wǎng)和等高線一并繪出，作為外業(yè)巡回檢查的工作底圖。

外業(yè)巡回檢查：重點(diǎn)是高程模型三角網(wǎng)的檢查與修編，以及植被、境界類符號(hào)補(bǔ)充調(diào)繪與檢查、初步成果地形圖外業(yè)最終檢查等。

最終成果成圖：根據(jù)外業(yè)巡回檢查成果圖再次修編初步成果地形圖，以及圖面整飾圖幗分幅等。

3.5 人員組織

數(shù)字化地形測(cè)量的一個(gè)作業(yè)組采用簡(jiǎn)碼法時(shí)宜按一名技術(shù)員+一名測(cè)量工人編制,一個(gè)項(xiàng)目由多個(gè)作業(yè)組施工的宜專設(shè)一名核心技術(shù)人員負(fù)責(zé)質(zhì)量檢查、成果資料匯總、電腦維護(hù)等。

4 數(shù)字化地形測(cè)量的精度討論

4.1 控制點(diǎn)點(diǎn)位精度

如果控制點(diǎn)的平面誤差以本級(jí)控制點(diǎn)相對(duì)于上一級(jí)控制點(diǎn)點(diǎn)位中誤差小于圖上0.1毫米、高程中誤差小于1/10測(cè)圖基本等高距來(lái)衡量，即使是1:500地形測(cè)量，無(wú)論是GPS網(wǎng)還是導(dǎo)線網(wǎng)，控制點(diǎn)達(dá)到上述精度要求并不難。

以支導(dǎo)線形式布設(shè)測(cè)站點(diǎn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)使用的儀器及成圖精度計(jì)算確定支導(dǎo)線最大長(zhǎng)度及最大連續(xù)支站數(shù)。

4.2 碎部點(diǎn)測(cè)繪

應(yīng)當(dāng)說(shuō)，無(wú)論是用動(dòng)態(tài)GPS、還是用全站儀進(jìn)行碎部測(cè)圖，就碎部點(diǎn)坐標(biāo)而言，其精度是保證的，而且有足夠的精度余量。用動(dòng)態(tài)GPS進(jìn)行碎部測(cè)圖時(shí)，由于衛(wèi)星信號(hào)、天線外形影響，加之無(wú)法進(jìn)行偏心觀測(cè)，針對(duì)居民地和地物較多的大比例尺測(cè)區(qū)宜持保守態(tài)度。用全站儀采集碎部數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)使用的儀器及成圖精度要求限制視線長(zhǎng)度，對(duì)于大比例尺測(cè)圖必要時(shí)還須進(jìn)行偏心觀測(cè)。

5 數(shù)字化地形測(cè)量的思考

作為地形測(cè)量模式的變革，數(shù)字化地形測(cè)量將在以下幾方面產(chǎn)生積極的影響：

a.測(cè)繪單位儀器設(shè)備的更新改造；

b.測(cè)繪技術(shù)人員繼續(xù)教育以及測(cè)繪專業(yè)教學(xué)內(nèi)容的修訂完善；

c.數(shù)字化地形測(cè)量工作的規(guī)范化；

d.數(shù)字地形圖的精度討論及標(biāo)準(zhǔn)確定；

e.數(shù)字化測(cè)量條件下測(cè)繪單位生產(chǎn)與技術(shù)管理討論。

參考文獻(xiàn)

[1]《測(cè)量學(xué)》.測(cè)繪出版社.1980年.

[2]《大比例尺數(shù)字測(cè)圖》.測(cè)繪出版社.1996年.