1、1数字技术在测绘工作中运用探讨摘要：本文对数字化测绘的发展历程、特点、内容及运用进行了分析探讨，并对我国数字化测绘技术的发展前景进行了展望，具有较强的意义和价值。 关键词：数字测绘；运用；发展前景 中图分类号：TN711.5 文献标识码：A 文章编号： 1 数字化扩展了测绘学的内涵和外延 测绘学由于数字化技术的不断突破已日益向相关地学领域渗透，作为一门新的信息科学在经济和社会可持续发展的诸多领域正发挥着愈来愈大的作用。例如数字化测绘技术在矿山测量方面、湿地保护方面、水利工程方面和精准农业方面的应用，在各个相关领域上互用数据，极大的减轻了科研或者测绘人员的工作量，工作时间缩短，工效大大提高，直接
2、生产成本大幅度下降。数字化产品既可以存储在软盘上，也可以通过绘图仪绘在所需的图纸上，线条、线划粗细均匀，注记、字体工整，图面整齐、美观，且便于修改，能更好地保证图形的现势性和不变形性，避免重复测绘造成的浪费，增加地形图的实用性和用户的广泛性。 例如大地测量更成为研究地球动力学(包括海洋动力甚至大气动力)的重要技术手段，GPS 监测已能提供全球板块运动和地壳形变精密数据，可用于研究地学灾害(地震、滑坡和火山爆发等)的预测；GPS 已可以和2VLBI 相近的精度和频谱分辨率监测地球自转的变化，由此研究地球深部结构和动力过程及全球变化；专题 GIS 也成为环境灾害问题分析预测工具。数字地球最重要的功
3、能之一是为解决 21 世纪人类面临的环境和灾害问题提供一个可供观察、分析、模拟和预测的全球信息系统，以期协调人与自然的关系。 为了有效地研究和解决有关地球的重大问题，目前世界上许多国家都在积极地发展和运用先进的科学技术，如以遥感（RS） 、地理信息系统（GIS） 、全球定位系统（GPS）为代表的地球空间信息技术，以数字的方式获取、处理、分析和应用关于地球自然和人文要素的地理空间数据，并以此为基础提出解决资源环境问题的科学方案和有力措施，增强对地球的认识能力。人们利用空间信息去认识、开发和保护人类有限的生存空间，研究国民经济建设和社会发展在地域空间上的分布特征、运行状况、资源环境条件和社会经济基
4、础等，进行规划、监测、管理、决策等。与此同时，随着席卷全球的信息技术革命的迅猛发展，人类组织、传输和实现各类与地理坐标有关的海量信息的观念和方式正在发生翻天覆地的变化。随着计算机技术、互联网技术的蓬勃发展，人们设想把有关地球的海量的、多分辨率的、三维的、动态的数据按地理坐标集成起来，形成一个数字地球。借助这个数字地球，人们不论走到哪里，都可以高速地、直观地、按地理坐标了解地球上任何一处、任何方面的信息。通过网络和技术的不断提升，人们可以了解到世界上任何地方最新、最全面的实时情况。因此，数字测绘技术在许多方面具有潜在的广泛的应用前景，如：生态环境的保护、气候变化的预测、精细农业、减灾、打击3犯罪
5、活动、外交、国防等等。数字地球将使我们有可能对人为的和自然界的灾害作出快速响应，所以必能产生广泛的社会和经济效益。 2、我国数字测绘技术的发展历程 2.1 上世纪 80 年代乃至以前 1978 年我国现代测绘技术体系建设开始起步。开展了空间定位技术应用、机助制图和地理信息数据库建库以及遥感技术应用研究，解决了全国天文大地网、精密水准网、重力网平差问题，进行了摄影测量技术改造，形成了基本比例尺航测成图及更新的新技术、新工艺，初步建成国家基准体系，基本完成了国家基本比例尺地形图测制。我国大地控制测量野外作业都是使用威特 T4、T3、T2 和 DKM3 等光学经纬仪，这种光学经纬仪虽然精度高，但容易
6、受天气、地形地貌影响，比如雾天，仪器呈像不清晰，观测工作就无法开展。我国测绘的工作区地貌主要为低山丘陵，海拔一般 50-500 米，交通相对便利，尽管如此，使用经纬仪等测绘仪器，工作效率仍相当低。一个测区要这样反反复复攀登几十次才能完成测图任务。工作是如此的艰辛，工作效率又是何等低下。工作条件较好的地区尚且如此，交通不便、相对高差较大的地区测绘工作的困难更是可以想象。 2.2 上世纪 90 年代 我国引进了国外的先进测绘仪器GPS 接收机，这种高科技仪器是通过接收空中的 24 颗卫星的信号，直接测定地面点的坐标，GPS 接收机不受天气影响，只要卫星信号好就能够观测采集数据。使用 GPS 接收机
7、在布设大地控制网时就灵活多了，所有的控制点不用布设在高山顶上，相4邻的点不需考虑通视的问题，每个点只需埋石，不再造标，不仅工作量大大减少，作业效率也极大提高。目前，我国多数地质勘测队伍已经拥有多台套 GPS 接受机等先进的测绘仪器，不仅满足测绘工作任务需要。测绘外业的技术提高了，内业成图的技术也有质的飞跃。以前，制图组的技术人员用小笔尖、曲线笔、直线笔，沾上墨汁，在测量员完成的草图上进行清绘，天气热的时候，汗渍会沾到薄膜上，沾上了汗渍的薄膜不容易清绘。在进行修、补测的地形项目时，还需要把原来的薄膜图上有所变化的部分用刀片刮去上面吸墨的聚脂部分，再将新测的内容绘上去，这样的薄膜图往往因为有了划痕
8、而在修改后重新绘制的时候产生一些困难，同时，这样的薄膜图非常不美观，就象衣服上有了补丁一样。上世纪 90 年代初，我国陆续成立了电脑制图组，弥补了过去的手工绘图的种种缺憾。计算机成图提高了工作效率，原先的野外测量工作，测量员在用仪器测绘的基础上，用手工计算或者手工成图的方式在聚脂薄膜上绘图，再交给内业清绘人员，而现在的计算机成图，测量员在野外只需要进行数据采集的测绘工作，回到驻地后再由计算机软件计算出点位数据，并且一次性展点，测绘人员只需要按照自己绘制的野外草图，将展绘出来的测量点进行连接就可以直接成图了，同时计算机软件提供了很强的编缉功能，原来很多需要人工在聚脂薄膜上进行编辑修改工作在电脑上
9、利用软件很快就能完成，大大提高了测绘人员的工作效率。计算机绘制的图件也更加美观。在计算机软件的帮助下，对测绘内容线条的宽度、独立地物绘制的大小等一些问题，都能够很容易的得到处理，同时，因为有了统一的标准，所有绘制出来的线条及一些地物的标志都非5常的标准，从整个图面上来看，非常的美观。 3 测绘工作的重要性不断攀升 数字化测绘技术的迅猛发展彰显其重要性。客观地说，整合利用共享已有数据和信息资源，数字化测绘技术将成为可持续发展中信息资源的主体与核心，在社会发展、经济建设、国防安全中有重要作用。数字化测绘技术展现了地球科学技术、空间科学技术、信息科学技术等学科领域交叉融合、服务人类发展的一个重要方向
10、。作为测绘学科，测绘行业反应更显强烈，数字化的概念为测绘事业发展提供了新的机遇和更高层次的发展前景。 测绘工作是国民经济建设和社会发展的一项前期性、基础性工作，是构成地理信息产业的基础和主干。它为国家经济建设和社会发展提供与地理位置有关的各种专题性和综合性的基础信息，其成果是进行资源调查、环境监测、农田建设、能源、交通、水利等大型工程建设、城乡规划建设、土地开发利用、重大灾害监测预报和科学研究、国防建设以及国家宏观管理决策必不可少的基础资料。 目前，数字化的测绘技术已经成为信息时代的战略制高点，运用新型的测绘战略，我国的“数字中国”规划已经提上议事日程，而作为其重要的组成部分之一的“数字城市”
11、的建设必将扮演举足轻重的角色。城市遥感信息是“数字城市”的多源信息的一个重要的分支，与城市的其他信息相比，有其特点和应用优势3。遥感技术也是“数字城市”建设中的关键技术之一。遥感信息的获取与处理技术随着信息时代的到来正在高速发展，人们对遥感信息内在规律的了解也愈加深入，因此，遥6感信息在城市领域的应用将越来越广泛，必将推动“数字城市”乃至“数字中国”和“数字地球”的建设，对于提高城市建设的环境、经济、社会等的综合效益，以及城市的可持续发展规划将起到十分重要的作用。4 数字化测绘技术的特点 从本质上来讲，数字化测图技术采用的是一种全解析、机助成图的方法。与传统测图技术相比，具有多方面的优势，而且
12、作为地形测绘最前沿的技术，拥有十分广阔的发展前景。数字地形图基本上可以实现无损地体现外业测量的高精度，也就是说数字地形图可以良好地与高精度仪器进行匹配，高科技发展推动的仪器发展的价值在数字地形图上发挥得淋漓尽致。数字化测绘技术的诞生不仅仅是技术发展的产物，也是当今社会科学管理发展所必不可少的工具，除工程测量之外，数字化测绘技术在地籍测量、管网测量以及房产测量等非常多的方面有着良好的应用，应用结果证明，数字化测绘技术不仅保证了高精度，而且还能够提供数字化的信息，为各专业建立管理信息系统打下了良好的基础。 4.1 自动化程度高 自动化程度高是数字测图最重要的特点之一，这要归功于计算机技术的飞速发展
13、。数字测图绘制过程中，计算机软件能够实现自动计算、自动识别以及自动调用图示符号等多种功能，绘制出的数字地形图相对手绘图纸更加精确、规范和美观。此外，由于采用了数字化技术，减少了人为因素的干扰，因此绘制过程中出现错误的概率被大幅度地降低，有效避免了数据读错、记错等问题的发生。 74.2 测图精度高 测图精度高是数字化测绘技术的另一个显著的特点。采用数字化技术之后，地图图形的精确度有了质的飞跃，采用数字测图技术的地图图形距离小于 300m 时物点测定误差为 2mm 左右，地形点高差测定为 18mm左右。而且采用数字化测绘技术绘制出的地图图形测量数据在传输、存储、复制和成图的过程中不会存在精度损失的
14、问题，有效地避免了传统测图中经常出现的视距误差、方向误差以及展点误差等，有效地保证了外业测量的高精度并确保获得高精度的测量成果。 4.3 图形属性信息丰富 采用数字化测绘技术绘制出的地图图形中，不仅地形点的坐标位置保证了非常高的精度，而且地形点的属性信息也极为丰富，如该测点的编码和连接信息，在显示成图时，利用测图系统中的图式符号库，通过编码就可以非常轻松地从库中调出与该编码对应的图式符号成图。故数字测图时所采集的图形信息，它包括点的定位信息、连接信息以及属性信息，十分方便信息检索。 5.数字化测绘技术在工程测量中的运用 5.1 数字化测图的主要内容 5.1.1 原图数字化 数字化地形图的应用越
15、来越广泛，但数字化地形图的完成需要消耗较多的人力、物力以及时间，因此当一个地区需要用到数字地形图，但却因为经费困难或受到时间等原因的限制时，便可以采取原图数字化的方法。原图数字化能够充分利用现有的地形图，仅需配备计算机、数字8化仪或扫描仪、绘图仪再配以数字化软件就可以开展工作，并且可以在很短的时间内获得数字化成果。它的工作方法有两种：手扶跟踪数字化及扫描矢量化，其中后一种的精度、效率更高。 但是该方法有一个较大的缺点，即通过该方法获得的数字地图的精度与原图的精度相关性很大，若原图的精度较低，则数字地图的精度就无法保证，加上数字化过程中所产生的各种误差，因而它的精度要比原图的精度差。而且它所反映
16、的只是白纸成图时地表上各种地物地貌，现时性不是很 4.数字化测绘技术在工程测量中的应用好。要使其精度提升，就需要通过修测、补测等方法，实测一定数量的地物点的精确坐标，从而纠正原图的坐标偏差，通过这样的调整，可以在一定程度上提升原图的精确度，而随着地图的不断更新，实测坐标的增加，地图的精度也就会相应地得到提高。 5.1.2 地面数字测图 在还没有大比例尺地图的地区，可以直接利用地面数字测图技术，这种测图技术是目前应用最多的数字测图方法，也被称为内外业一体化数字测图。该数字测图方法具有一系列显著的优点，其精确度高也得到了大家的公认。在测图时，只要采取科学合理的措施，重要地物相对于邻近控制点的精度可
17、以控制在 5cm 以内。 5.2 数字化测绘技术在数字地球中的应用 数字地球现在还没有权威、统一的定义，综合各个方面的定义，数字地球可以定义如下：将经济和社会发展的全方面的信息，集合、加载于一个统一的地理坐标框架中，这些信息采用数字形式存储于服务器，9任何机构或个人只要获得相应的权限，便可通过网络实现对信息的访问，因此足不出户便可以获取自己所需要的信息，真正地实现“秀才不出门，仍知天下事” 。 参考文献： 1全球定位系统（GPS）测量规范 （GB/T 18314-2009） 2叶飞.浅谈工程测量与三维技术的发展J.沿海企业与科技,2010（2） 3郭良金.数字测绘的几点体会J.中国西部科技,2010（23）
