(江西省地理國情監(jiān)測遙感院 江西南昌 330046)
測繪是國民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)的開路先鋒。作為測繪的主要成果之一地形圖,已廣泛應(yīng)用于政治、經(jīng)濟(jì)、國防、城市規(guī)劃、社會生活等各個方面。如界線圖、軍用地圖、城市規(guī)劃圖、電子導(dǎo)航地圖等。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,測繪行業(yè)發(fā)生了巨大的變化,無論是技術(shù)裝備、測繪手段、產(chǎn)品形式等都發(fā)生了飛躍式的發(fā)展。如技術(shù)裝備,已經(jīng)從過去的經(jīng)緯儀平板測圖,發(fā)展到全站儀數(shù)字測圖、GPS RTK數(shù)字測圖,車載移動測圖系統(tǒng),數(shù)字?jǐn)z影測量與遙感等。產(chǎn)品形式也是豐富多彩。有模擬產(chǎn)品,也有各種數(shù)字產(chǎn)品,如DEM、DOM、DLG、DRG、三維景觀模型等。
地形圖的測繪方法多種多樣,作為一個測繪工作者,我們必須熟練掌握各種測繪方法的技術(shù)原理和生產(chǎn)流程。針對不同的測繪生產(chǎn)項目,科學(xué)合理選用相應(yīng)的測繪方法,有利于縮短成圖周期,提高產(chǎn)品質(zhì)量,獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
全站儀數(shù)字測圖原理和傳統(tǒng)的平板測圖差不多,只是由全站儀代替了經(jīng)緯儀,提高了測圖速度,同時也提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
全站儀數(shù)字測圖的作業(yè)流程為:野外勘探、技術(shù)設(shè)計、圖根控制測量、野外數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)成圖、質(zhì)量檢查、成果驗(yàn)收等。
野外勘探、技術(shù)設(shè)計是每個測繪項目都必須具備的工作,是保證項目科學(xué)規(guī)劃、合理安排、順利進(jìn)行的前提條件。圖根控制測量是測區(qū)高級控制點(diǎn)的密度不能滿足測圖需要所進(jìn)行的控制點(diǎn)的布設(shè)和測量。野外數(shù)據(jù)采集即為地物、地貌測繪等。野外數(shù)據(jù)采集是一項艱苦復(fù)雜的工作,要克服各種自然條件和環(huán)境因素的影響。野外數(shù)據(jù)采集除碎部點(diǎn)的坐標(biāo)和高程數(shù)據(jù)外,還需要與繪圖有關(guān)的其他信息,如碎部點(diǎn)的連接線型、地形要素名稱、其他名稱注記等。為了方便內(nèi)業(yè)成圖,在野外還要畫出草圖。內(nèi)業(yè)成圖就是對野外采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯整理成為圖形。檢查驗(yàn)收是對測繪產(chǎn)品的質(zhì)量鑒定,產(chǎn)品是否滿足各項規(guī)范要求。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,全站儀數(shù)字測圖正向內(nèi)外業(yè)一體化的作業(yè)模式發(fā)展。
全站儀數(shù)字測圖主要特點(diǎn)是測圖精度高?,F(xiàn)階段,精度要求高的地形圖測繪項目一般采用全站儀數(shù)字測圖技術(shù),如城鎮(zhèn)地籍測量、房產(chǎn)測量,1:500、1:1000 城市規(guī)劃圖等。
全站儀數(shù)字測量外業(yè)工作量大,還受通視條件、自然因素、環(huán)境因素等的影響,作業(yè)周期相對要求長。由于精度高,外業(yè)工作量大,作業(yè)周期相對長等,所投入的人力、物力和財力也相對大。
GPS RTK 數(shù)字測圖方法類似全站儀數(shù)字測圖,只是用GPS RTK系統(tǒng)代替全站儀。GPS RTK測量技術(shù)已從單基站、多基站向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。如江西省網(wǎng)絡(luò)參考站JXCORS系統(tǒng)的建立并投入運(yùn)行,GPS RTK 數(shù)字測圖相當(dāng)快捷和方便。JXCORS系統(tǒng)是由分布于全省的62個GNSS 連續(xù)運(yùn)行參考站組成。在測圖過程中,只要有通訊信號和能接收4顆以上衛(wèi)星的地方一般都能得到固定解,量測出有效數(shù)據(jù)。如果測區(qū)有3個以上分布合理的已知控制點(diǎn),實(shí)地通過點(diǎn)校正,就可以馬上得出同系統(tǒng)的坐標(biāo)和高程數(shù)據(jù)。如果測區(qū)沒有已知控制點(diǎn),那也可以通坐標(biāo)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換得到如1980 西安坐標(biāo)系和1954年北京坐標(biāo)系數(shù)據(jù)。例如,在2010年鄱陽湖測區(qū),我們采用了JXCORS系統(tǒng)測圖技術(shù),克服了隆冬寒冷、多霧、草地爛泥等多種不利條件,全局動用數(shù)十臺GPS,會戰(zhàn)鄱陽湖,保質(zhì)、保量,如期完成鄱陽湖測圖項目,為鄱陽湖建設(shè)提供了現(xiàn)勢性強(qiáng)、精度高的基礎(chǔ)測繪成果,受到各方好評。
JXCORS 測圖的特點(diǎn)是,凡是有手機(jī)信號,能接收4顆(包括4顆)以上衛(wèi)星的任何測點(diǎn),獨(dú)自1 人就能完成厘米級精度的GPS 測量任務(wù)。用戶不再架設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn),測量速度快、精度高,全天候作業(yè),具備所有靜態(tài)網(wǎng)的功能等優(yōu)點(diǎn)。對于沒有手機(jī)信號或有效衛(wèi)星數(shù)沒有4顆以上,那就很難達(dá)到預(yù)期目的。所以,GPS RTK測量技術(shù)在城市規(guī)劃圖測量中由于城市高樓大廈比較多,影響GPS 衛(wèi)星接收,影響工作進(jìn)程。
車載移動測圖系統(tǒng)又稱移動道路測圖系統(tǒng)。該系統(tǒng)是在車上裝備GPS 接收機(jī)、CCD、INS(慣性導(dǎo)航系統(tǒng))等傳感器和設(shè)備,車輛在行駛的過程中,快速采集道路及道路兩邊地物的空間位置數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。所采集的數(shù)據(jù)存儲于計算機(jī)系統(tǒng)中,經(jīng)過編輯加工處理,形成各種地圖成果。車載移動測圖系統(tǒng)是一門高新技術(shù),該套設(shè)備價格相對昂貴?,F(xiàn)階段,在我國還沒得到廣泛應(yīng)用。
圖1 1:1000 數(shù)字地形圖
數(shù)字?jǐn)z影測量的作業(yè)流程為:航空攝影、像片控制測量、空三加密、立體測圖、外業(yè)調(diào)繪和補(bǔ)測、圖形編輯與接邊、質(zhì)量檢查、成果整理與提交等。
航空攝影工作主要由專門的航攝單位完成,由其提供符合要求的航測資料。像片控制測量目的是為空三加密提供定向點(diǎn)。隨著GPS技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是JXCORS系統(tǒng)的應(yīng)用,像片控制測量工作變得越來越便捷。工作人員只要按規(guī)范布好點(diǎn),選刺準(zhǔn)確,就能快速測出像控制點(diǎn)坐標(biāo)和高程??杖用苁菫闇y圖定向測量出一定點(diǎn)的坐標(biāo)和高程。立體測圖是應(yīng)用數(shù)字化測圖系統(tǒng)測量地物、地貌。外業(yè)調(diào)繪和補(bǔ)測是將立體測圖成果拿到野外實(shí)地定性和補(bǔ)測,對內(nèi)業(yè)錯漏進(jìn)行糾正和補(bǔ)測,對被陰影遮蓋內(nèi)業(yè)無法測定的地物進(jìn)行補(bǔ)測。圖形編輯是以立體測圖成果作為工作底圖,結(jié)合外業(yè)調(diào)繪成果來進(jìn)行地形圖編輯并接邊。地形圖編輯和接邊完成后,再進(jìn)行二級檢查。即過程檢查和最終檢查,最后是成果的整理和提交。
數(shù)字?jǐn)z影測量的特點(diǎn)是把主要的工作量集中在內(nèi)業(yè)完成,野外只需要像片控制測量和調(diào)繪與補(bǔ)測,這樣,大大減少了野外工作量,可以有效減少天氣對成圖周期的影響,從而可以縮短成圖周期,成本相對低。對大測區(qū)成圖優(yōu)勢更加明顯。并且還能生產(chǎn)DOM數(shù)字影像圖,成果多樣化。如圖1為數(shù)字線劃圖DLG,圖2為數(shù)字影像圖DOM。比如在高速公路帶狀圖的測繪,城鎮(zhèn)規(guī)劃用圖等都采用了數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)。
圖2 數(shù)字正射影像圖
隨著測繪科學(xué)與相關(guān)科技的不斷發(fā)展,其他先進(jìn)的成圖技術(shù)也不斷得到廣泛應(yīng)用和完善。如遙感技術(shù)、機(jī)載激光掃描系統(tǒng)(LIDAR)等。這些先進(jìn)技術(shù)的廣泛應(yīng)用豐富了地形圖的測繪方法和測繪成果。
從全文的分析和論述可以看出,地形圖測繪項目都各有其特點(diǎn)和要求,千差萬別。測繪技術(shù)裝備、測繪原理、產(chǎn)品形式多種多樣,各有千秋。作為一個測繪工作者,科學(xué)規(guī)劃和合理選用與測繪項目相適應(yīng)的測繪方法,追求最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,是我們的神圣職責(zé)和義務(wù)。
[1]張劍清,潘勵,王樹根.攝影測量學(xué)[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2003.
[2]張正祿等.工程測量學(xué)[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2005.
[3]注冊測繪師資格考試輔導(dǎo)教材[M].北京:測繪出版社,2009.
[4]江西省CORS 培訓(xùn)資料.