周德標(biāo) 潘文琴

（1、十四冶建設(shè)云南勘察設(shè)計有限公司，云南 昆明 650031 2、云南省第三建筑工程公司，云南 昆明 650032）

1 工程測量中的數(shù)字化技術(shù)

1.1 地圖數(shù)字化技術(shù)

在建立各種GIS系統(tǒng)時，對原有地圖進行數(shù)字化處理，在建庫工作中占據(jù)了相當(dāng)大的工作量，各工程測繪部門都投入相當(dāng)大的人力和財力。對于已有紙制地圖，若其現(xiàn)勢性、精度和比例尺能滿足要求，就可以利用數(shù)字化儀將其輸人計算機，經(jīng)編輯、修補后生成相應(yīng)的數(shù)字地圖。當(dāng)前有手扶跟蹤數(shù)字化和掃描矢量化兩大類儀器，針對大比例尺地形圖，大多數(shù)掃描矢量化軟件能自動提取多邊形信息，高效、便捷、保真的對地圖進行數(shù)字化處理。

1.2 數(shù)字化成圖手段

大比例尺地形圖和工程圖的測繪是傳統(tǒng)工程測量的重要內(nèi)容，常規(guī)的成圖方法野外工作量大，作業(yè)艱苦，作業(yè)程序復(fù)雜，同時還有繁瑣的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作，成圖周期長，產(chǎn)品單一，難以適應(yīng)社會飛速發(fā)展的需要。而數(shù)字化成圖技術(shù)具有精度高、勞動強度小、更新方便、便于保存管理及應(yīng)用、易于發(fā)布等特點。目前，數(shù)字化成圖技術(shù)有內(nèi)外業(yè)一體化和電子平板兩種模式。內(nèi)外業(yè)一體化是一種外業(yè)數(shù)據(jù)采集方法，主要設(shè)備是全站儀、電子手簿等，其特點是精度高、內(nèi)外業(yè)分工明確、便于人員分配，從而具有較高的成圖效率。

2 數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)點

2.1 它可以通過計算機的模擬，在屏幕上直觀生動地(分層)反映出地形、地貌特征以及地籍要素，而且一目了然，基本上改變和彌補了傳統(tǒng)產(chǎn)品線條、符號和數(shù)字、文字等綜合包羅，非具一定專業(yè)知識才能讀懂的缺陷。

2.2 數(shù)字化測繪產(chǎn)品在使用、維護和更新上具有方便快捷的特性，能夠隨時保持產(chǎn)品信息的現(xiàn)勢性，可以隨時補充修改，隨時出新圖提供使用。

2.3 根據(jù)不同用戶的需要，可以對產(chǎn)品的各種要素進行數(shù)據(jù)再加工，得到不同用途的圖件，而且還可以隨意對圖形進行拼接、縮放，用途更廣泛。

2.4 利用數(shù)字化(地形、地籍)測繪成果，作為底圖，可在計算機上進行各種規(guī)劃與設(shè)計(如土地資源開發(fā)規(guī)劃和城市道路網(wǎng)的設(shè)計等)，可方便地進行許多方案的設(shè)計與比較，對各種要素的統(tǒng)計、匯總、疊加、分析也方便、準(zhǔn)確。在計算機的幫助下，大大提高了測繪生產(chǎn)作業(yè)的自動化、科學(xué)化、規(guī)范化程度，數(shù)字化測繪產(chǎn)品的應(yīng)用水平也將達到新的高度。除此以外，在其他方面還顯示出很多優(yōu)越性，但從以上幾點足以可見數(shù)字化(地形、地籍)測繪很符合現(xiàn)代社會信息的要求，是現(xiàn)代測繪的發(fā)展方向。因而，以前以傳統(tǒng)測繪為主的專業(yè)測繪單位，現(xiàn)在是以發(fā)展數(shù)字化測繪技術(shù)作為發(fā)展的目標(biāo)與方向。

3 數(shù)字化測繪中作業(yè)模式的選擇問題

數(shù)字化測繪設(shè)備是全站儀加電子手簿或電子平板，作業(yè)分為編碼方法和無碼方法。編碼方法在記錄測量數(shù)據(jù)時必須按碎部點的類型及相互間幾何關(guān)系輸人特征編碼，作業(yè)員不僅要熟記編碼，為正確輸入編碼，測站與棱鏡間還需要較多有關(guān)測點的信息交流，因此作業(yè)速度慢。尤其當(dāng)?shù)匦螐?fù)雜、通視困難、對一個地物的測量是不連續(xù)的，甚至要經(jīng)過幾個測站的觀測才能完成時，作業(yè)難度大，出錯機會多。無碼作業(yè)則不需輸入任何編碼，代之以繪制草圖記錄所測點位及相鄰關(guān)系。測站與棱鏡間聯(lián)絡(luò)較少，測站照準(zhǔn)目標(biāo)操作電子手簿驅(qū)動全站儀測取數(shù)據(jù)后，只需向棱鏡處作業(yè)員報告碎部點號而已。具有平板測圖知識的作業(yè)員隨棱鏡現(xiàn)場繪制草圖，輕松且不易出錯。測圖工作實際上主要在棱鏡處進行，測站觀測速度很快，一臺全站儀可觀測2～3個棱鏡，相當(dāng)2～3個圖板的平板測圖。所以無碼作業(yè)方法更容易為測量人員所接受。數(shù)字化測繪記錄設(shè)備過去以電子手簿為主，但目前有關(guān)電子平板的介紹、報道較多。所謂內(nèi)外業(yè)一體化的作業(yè)方法，即利用電子平板(便攜機)在野外實現(xiàn)碎部點展繪成圖被描繪成最先進的方法。但實際上若電子平板與全站儀聯(lián)機則由于通視不一定好，加之?dāng)?shù)字化測圖測程較遠(yuǎn)，繪圖員在電子平板上編輯繪圖很困難。若靠遠(yuǎn)距離觀察輔之以鏡站作業(yè)員的描述來繪圖，則不僅對電子平板繪圖員的技術(shù)、經(jīng)驗要求較高，且既慢又容易出錯。就這一點而言，類似傳統(tǒng)的平板測圖的作業(yè)方法，不同之處僅在于不需展點、計算機編輯代替手工繪圖而已。為解決這一問題，市場上推出了遙控電子平板。雖然采用遙控平板可使繪圖員隨棱鏡現(xiàn)場繪圖，但設(shè)備投資遠(yuǎn)高于電子手簿。野外作業(yè)速度也低于電子手簿加草圖方法。實際上是付出高昂的代價以外業(yè)時間換取內(nèi)業(yè)時間。若考慮到野外作業(yè)條件艱苦。作業(yè)人員的愿望恰恰相反；即寧愿用內(nèi)業(yè)時間換取外業(yè)時間。加之電子平板還有惡劣條件下可靠性差，攜帶不如電子手簿方便的缺點。所以大多數(shù)情況下，尤其是復(fù)雜地區(qū)，電子手簿加草圖方法仍是最適合的作業(yè)方法。

4 數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用

4.1 數(shù)字測圖的主要內(nèi)容

4.1.1 原圖數(shù)字化。當(dāng)一個地區(qū)需要用到數(shù)字地形圖而一時因經(jīng)費困難或受到時間等原因的限制時，該方法是最適宜的。它能夠充分利用現(xiàn)有的地形圖，僅需配備計算機、數(shù)字化儀或掃描儀、繪圖儀再配以數(shù)字化軟件就可以開展工作，并且可以在很短的時間內(nèi)獲得數(shù)字化成果。它的工作方法有兩種：手扶跟蹤數(shù)字化及掃描矢量化，其中后一種的精度、效率更高。但是，利用該方法所獲得的數(shù)字地圖其精度因受原圖精度的影響，加上數(shù)字化過程中所產(chǎn)生的各種誤差，因而它的精度要比原圖的精度差。而且它所反映的只是白紙成圖時地表上各種地物地貌，現(xiàn)時性不是很好。所以它僅能作為一種應(yīng)急措施而非長久之計。為了充分利用該法得到數(shù)字地圖，可通過修測、補測等方法，實測一部分地物點的精確坐標(biāo)，再用這些點的坐標(biāo)代替原來的坐標(biāo)，通過調(diào)整，可在一定程度上提高原圖的精度。而隨著地圖的不斷更新，實測坐標(biāo)的增加，地圖的精度也就會相應(yīng)地得到提高。

4.1.2 地面數(shù)字測圖。在沒有合乎要求的大比例尺地圖的地區(qū)，可直接采用地面數(shù)字測圖的方法，該方法也稱為內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測圖，是我國目前各測繪單位用得最多的數(shù)字測圖方法。采用該方法所得到的數(shù)字地圖的特點是精度高，只要采取一定的措施，重要地物相對于鄰近控制點的精度控制在5mm內(nèi)是可以做到的。

4.2 數(shù)字測繪在數(shù)字地球中的應(yīng)用

簡言之，數(shù)字地球就是把經(jīng)濟和社會發(fā)展方方面面的信息，加載于一個統(tǒng)一的地理坐標(biāo)框架中按數(shù)字的形式存貯于計算機，任何機構(gòu)或個人均可通過網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，足不出戶便獲取所需的信息做到“秀才不出門，全知天下事”。數(shù)字地球是一個十分龐大的系統(tǒng)工程，技術(shù)復(fù)雜，涉及部門多，沒有任何一個部門或團體能單獨承擔(dān)，它需要地球科學(xué)、信息科學(xué)、空間技術(shù)和眾多應(yīng)用部門的配合。測繪作為地學(xué)和信息學(xué)的重要組成部分，在國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中具有不可替代的地位，空間基礎(chǔ)信息的獲取、處理，向信息高速公路提供內(nèi)容豐富、形式多樣的信息貨物等工作已歷史地落在測繪工作者肩上?？梢哉f，數(shù)字地球始于測繪。我國測繪部門從20世紀(jì)80年代初期開始，對傳統(tǒng)測繪技術(shù)進行了大規(guī)模的數(shù)字化改造。

5 結(jié)束語

總之，數(shù)字測繪技術(shù)在工程測量中應(yīng)用廣泛，精確且實用，并且數(shù)字測繪技術(shù)也在日新月異地發(fā)展，廣大測繪工作者要更新思維、堅持學(xué)習(xí)，做數(shù)字化的測繪工作者。

[1]李蕓生.我國工程測量技術(shù)發(fā)展研究[J].

[2]李向明.我國工程測量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與創(chuàng)新[J].科技咨詢導(dǎo)報,2007,(15).