城市地形图测绘技术发展探析.doc

1、城市地形图测绘技术发展探析摘要：城市地形图测绘是一项综合性的勘测工作,在测量过程中涉及到区域的地形、地貌、地物等各个要素,能从不同方面反映被测量地区的交通环境状况、资源分布状况、人文情况等。随着我国城镇化建设步伐的加快,城市地形图测绘在建筑工程、环境工程、电力工程等多个行业中得到了广泛的运用,为城市工程建设提供了必要的依据和保障。 关键词：城市地形图测绘技术发展 中图分类号：P217 文献标识码：A 文章编号： 引言 目前，数字化城市地形图和地籍图是城市规划、建设及国土资源管理的重要基础资料，也是开展数字城市和信息化建设的最基础数据平台。在现代日新月异的城市化建设中，城市地形测绘技术的发展，将

2、极大的推动城市的建设和发展。本文通过模拟测绘、数字测绘、信息测绘三个阶段在技术手段、产品形式、服务对象等方面的变化，揭示了城市测绘的发展历程。 1.城市地形图测绘的发展历程 1.1 模拟测绘阶段 模拟测绘阶段主要采用经纬仪、水准仪、平板仪、钢尺等光学和机械仪器，外业测量展点、手工记录、内业清绘的成图方法；产品形式主要是纸质或薄膜式的线划打图，主要用途作为规划设计、城市建设等领域的工作底图，这种作业方式工作强度大、质量不稳定、可扩展性差；如平板测图时，量距方式通常采用钢尺量距或经纬仪视距法，影响精度的因素较多，造成采点精度不高，而要保证测图精度满足规范的要求，就需要作业人员具有较高的外业测绘能力

3、。在实际工作中，还存在作业进度慢、效率低下、质量不均匀等问题。 1.2 数字化测绘阶段 随着测绘仪器的智能化及测绘作业手段的不断改进，特别是 GPS 和免棱镜全站仪的普及应用，外业采用 GPS 配合全站仪进行内外业一体化测图模式，内业采用测绘专业软件和计算机辅助制图软件进行数据处理和绘制各种专题图，为数据存储和转换应用提供便捷，这对提高生产效率、缩短工期得到了有力的保证。 1.3 信息化测绘阶段 信息化测绘的核心是实现实时、有效的地理信息综合服务，强调数据采集内容的多元化和专业化，特别是对地理信息的综合分析与深层次应用。在过去主要考虑空间位置的基础上，更加注重属性信息，数据处理以 GIS 平台

4、为主，标准体系则面向地理信息建库，包括数据格式标准、信息交换标准、元数据标准等。其生产流程是外业数据采集与属性调查-GIS 数据库-专题信息提取与分析-网络发布与利用。 2.地理数据生产、管理与应用问题分析 目前在基础地理数据生产、管理与应用方面存在着以下几个方面的问题： 2.1 数据形式多样、标准不一 目前，在城市建设的各个基础地理数据管理部门当中一般拥有不同年代、不同方式获取的部分（或全部）基础数据。这些数据格式不同、来源各异，有 CAD 格式的数据，也有 MapGIS 格式的数据，或者其他格式的数据等等。数据存储的方式也各不相同，有的采用传统的图纸保存，有的采用图形文件方式保存，有的以数

5、据库表的方式保存等等。这些数据，很大一部分都已经过时，与现在的城市实情大相径庭，急需大量、快速地更新。 2.2 生产模式并行、成果形式单一 当前数字化生产模式多采用“一体化并行生产模式” ，即数据采集、数据处理和产品制作在同一个软件内完成。但由于当前数据采集软件大多只是从软件操作的方便性出发，而较少从数据使用的角度去考虑数据组织的科学性和合理性，使得数据成果形式单一，要么只能满足建库，要么只能满足制图，导致生产过程的重复和浪费，限制了数据的应用范围。 2.3 数据更新不力、现势性差 数据的现势性是数据的生命力所在，为了保证数据的现势性必须采用有效的更新机制。以前所采用的数据更新方式往往比较零散

6、，更新速度慢，难以保证数据的现势性。 2.4 管理手段落后、数据安全性难以保证 由于多采用传统的文件或图纸方式管理图形数据，数据容易丢失、损坏和泄密，数据的安全得不到保证。随着图纸年久损坏、丢失，这些历史资料将难以恢复。 2.5 分析手段单一、信息利用率低 城市规划部门对大量的基础数据的分析目前所采用的方法、手段较为单一。而随着数据库技术的发展，以及数据仓库和数据挖掘等新技术的应用，给空间分析带来了新的方法，特别是多种信息相结合，在地理信息的支撑下可采用各种专题图来表达和分析。 2.6 难以深层次利用、社会化服务程度较低 提高信息的利用效率是信息系统建设的一个主要目标，城市规划部门大量的规划和

7、其它信息资源与基础地理信息还没有统一管理，信息的利用仅停留在原始信息的提供阶段，没有进一步的进行深层次的挖掘，这就难以满足社会、企业和个人对城市信息的需求。随着科技的发展，应能通过多信息的综合分析，为制定当代经济社会发展规划和发展战略，为城市制定社会、经济、科教等各项发展政策提供决策支持。 3.城市地形图测绘采用的主要技术方法 城市地形图测绘主要采用经纬仪导线测图和数字化测图等方法。 3.1 经纬仪导线测图 经纬仪导线测图中的高级控制网点大多布设在高大的建筑物的屋顶，这对于设计、测量和控制点的长期保护都十分有利，但是，加密图根控制大多沿主要街巷布设成闭合或附合导线网，采用光电测距仪观测边长及水

8、平角，可以充分发挥测距仪布网灵活、精度高、测边速度快的优势。作业流程为：控制测量碎部测量展点绘图外业检校清绘成图 3.2 数字化测图 由于全站仪等仪器的逐步应用，使外业的所有测站点、地物点全部采用经纬仪导线方法完成。地物点的平面位置野外测量方法有极坐标法、导线法、对称点法，而实际工作中采用极坐标法测设地物点比较方便。一般是将全站仪安置于测站点上，对置于地物点上的棱镜进行水平角和距离的测定，计算、存储，再用测绘专业软件进行数据处理，由计算机辅助制图软件绘制地形图或各种专题图。目前大多采用 GPS 定位系统布设控制点，网型布设方便灵活、精度均匀、可靠性高，这样可以减少测量误差的累积，经济高效。 4

9、.城市地形图的质量管理 4.1 城市地形图的质量评定方法 城市地形图的数学精度一般是通过野外检查观测，求出检测点的平面位置与高程，与图上同名点相比较求出较差，在此基础上加以适当的数据处理而进行评价的。通常采用与测图相同的方法，除检查地物点相关位置误差外，还可以量距检查地物点的相关位置间距误差。检查点一般每幅图不少于 30 个点，地物密集的地区每幅图不少于 50 个点，且尽可能均匀分布在图幅内，计算其中误差并进行比较评定。 4.2 建立健全质量管理及保证体系 建立质量保证体系，加强管理点的质量管理，严格依据“两级检查，一级验收”模式进行，健全质量保证体系的主要目的在于加强各作业工序间的流程管理和

10、过程检查进行监管，在质量形成过程中实现以“预防为主”的方针，采取行之有效的技术措施，达到规定要求。 5.现代地形测绘技术不断与时俱进 由于 3S 技术和 4D 的重大发展突破，地形测量进入了航空摄影地形测量和卫星摄影地形测量的新阶段。先进的地形测绘技术体系正在发展和建立，从地图测绘到影像测绘，多时相、多光波段和电磁波段、多角度遥感影像的获取和使用，使得可视化技术在地形制图、环境制图和相关的空间制图中，得到了迅速和广泛的发展和应用。 5.1 为适应国家信息化对基础测绘地理空间信息越来越大的需求，21世纪的地形测绘需具备高水平的自动化和智能化。 5.2 现代地形测绘是基于影像的地形测绘。在影像地形

11、测绘的阶段，测绘地理空间信息的产品和服务将不止是数字地形图、数字影像图和数地图等资讯。地形测绘将逐步信息化，为国土资源和环境提供历史和现实的地理空间数据和信息。 5.3 卫星（或航空）影像获取系统与 GPS 导航系统集成从而组成卫星（或航空）地形测绘系统。 6.结语 城市数字化地形图、地籍图测绘与基础地理信息系统的建设将是以空间数据库为核心，多种专业信息数据库相结合，各种应用子系统为支撑，融数据采集、系统管理与维护于一体的综合型信息系统。使科学化、自动化、信息化和高效化的基础数据为城市规划建设、国土资源管理工作提供高质量的基本地理资料，为城市各专题 GIS 应用系统提供标准化的现状基础信息，实现面向社会公众的网上基础地理信息服务，为城市其他专题信息系统提供标准化、权威性的多种比例尺的公共基础地理信息平台，为数字城市的建设提供空间数据基础设施。 参考文献： 1.肖建华、罗名海、王厚之.城市测绘的发展历程Z：测绘出版社,2009.1. 2.杨明辉.21 世纪的地形测绘J测绘科学 2006.31(2). 3.徐忠新.浅谈地形测量测绘自动化技术与发展趋势J中国西部科技.2011.10(1).