大比例尺数字成图系统的应用_徐熙明

数字化测图在大比例尺地形图测绘中的应用发布时间：2021-07-13T11:04:33.963Z 来源：《中国建设信息化》2021年5期作者：贾明明[导读] 现代测绘工程中，数字化测图技术在大比例尺地形图测绘中应用广泛贾明明北京华松精益测绘有限公司北京市 101104摘要：现代测绘工程中，数字化测图技术在大比例尺地形图测绘中应用广泛，逐渐取代了传统的平板白纸测图方式，通过数字表达图形内容，将计算机硬盘作为存储介质，提供数字显示、检索与分析的多元化使用功能，这对我国测绘事业的数字化、自动化发展有着重要的现实意义。

因此，为充分发挥技术优势，本文对大比例尺地形图测绘中的关键数字化测图技术进行探讨，阐述数字化测图技术的具体应用，为从业人员提供参考。

关键词：数字化测图；大比例尺地形图；应用一、大比例尺地形图测绘中的数字化测图技术1、全站仪测图技术全站仪测图是早期测绘工程应用常见的一项数字化测图技术，全站仪数字化测图过程由建立平面控制坐标系、外业数据采集、内业数据加密三项环节组成。

其中，在建立平面控制坐标系环节，结合测区情况与原始资料分析结果来选择坐标系，如构建大地坐标系，在坐标系内导入GPS点，或构建平面直角坐标系。

在外业环节，由测量人员手动操作全站仪设备在测区内采集测量数据，将观测数据导入电子手簿，采取人工绘图方式来绘制地形草图，在草图内添加测点点号等基础信息。

最后，进入内业加密环节，工作人员在计算机图形软件中导入地形草图以及外业采集数据，处理特征点密度以及分布，开展人机交互编辑修改操作，从而绘制数字地形图。

与其他数字化测图技术相比，全站仪测图法的应用范围有效，受到测区通视条件、反射条件、人为等因素影响，测绘效率与测量精度较差，且实际工作量较大，目前多用于测区面积较小的测绘工程中，完成大比例尺地形图测绘任务。

此外，全站仪测图技术由棱镜测量与无棱镜测量两项方法组成，不同测量方法的应用场景存在差异性。

其中，棱镜测量法多用于测量地物高度，如在测区内远离建筑物与目标物的位置架设全站仪，通过测量地物底部以及顶部竖直角与水平间距来判断地物高度，或是基于直角三角形原理，通过测量地物顶部/底部斜距来获取地物高度。

平坦地区大比例尺地形图修测的数字综合法及应用金晓中【摘要】为了适应快速更新,确保基础地理信息的现势性,通过把数字摄影测量与传统综合法的优势综合,从生产实践的角度选择平坦地区地形图的修测方法,使用本修测方法只需将经过处理的单幅影像图与需修测的数字底图套合即可作业,因而可降低生产成本约近50%,缩短工期25%.详细地阐述平坦地区的数字综合法修测方法的作业流程.【期刊名称】《测绘技术装备》【年(卷),期】2008(010)004【总页数】3页(P32-33,28)【关键词】地形图修测;数字摄影测量;数字综合法【作者】金晓中【作者单位】国家测绘局第二地形测量队,陕西西安,710054【正文语种】中文【中图分类】P2基础测绘是一项公益性、基础性和服务性的事业，是为国家经济建设和社会发展提供及时、适用、可靠的测绘保障。

基础测绘不但要求基础数据要满足相关测量规范，而且在现势性上要与社会经济的发展相适应。

1︰2000比例尺地形图作为覆盖上海全境的最大比例尺地形图，是城市规划、建设和管理部门最关心、使用较频繁的基础地理数据，其数据的现势性显得更为重要。

上海市1︰2000比例尺数字地形图约五千多幅。

过去1︰2000地形图采用较为原始的模拟作业方法即图纸野外平板修测。

80年代初至90年代中期，航空遥感技术已应用到大比例尺测绘。

1︰2000航测数字测图利用JX-4A等数字摄影测量系统，通过外业像控内业定向、套合、编辑，再外业调绘删补、编辑等方法进行修测。

这种修测方法修测的地物精度高，影像判读清晰，但作业效率较低，成本高，工期长，对作业者的技术要求也高，所以不易大面积短周期展开。

90年代后期，航空遥感进入全数字摄影测量时代，成图精度得到提高，生产设备成本较精测仪大大降低。

结合数字摄影测量和平坦地区测图的特点，将数字摄影测量与上海平坦地区的地形图相结合，更新作业方法取代传统的地形图更新是一件十分有意义的事情。

为此，从2001年起我们参与了对1︰2000数字地形图的更新修测用数字解析法和数字综合法等航测的手段进行了试验和试生产，现已成功地完成了上海地区约3000余幅1︰2000数字线划图的修测更新工作。

剖析大比例尺数字化测图技术及其应用摘要：数字化测图是伴随现代科学技术迅猛发展和智能化测绘仪器广泛使用而兴起的一种现代化测绘技术。

关键词：大比例尺；数字化测图；测图技术；应用引言：随着科学技术的进步和电子技术的迅猛发展及其向各个领域的渗透。

以及电子经纬仪、光电测距仪、全站型电子速测仪、GPS、RTK等先进测绘仪器和技术的广泛应用，促进了地形测量向自动化和数字化方向发展。

于是数字化测图技术应运而生，并逐渐被广大用图单位所接受。

目前，大比例尺数字测图以其成图精度高、成图周期短、即用即测及急用先测等特点，已被城市建设规划部门普遍采用。

1.大比例尺数字测图概述通常把l：500、l：1000、l：2000和1：5000比例尺地形图称为大比例尺地形图。

一般来说，大比例尺地形图根据其用途可细分为：①l：5000比例尺地形图，常用于各工程勘察、规划的初步设计和方案的比较。

也可用于土地整理和灌溉网的计划及地质勘探成果的填绘和矿藏量的计算等方面；②l：2000和l：1000比例尺地形图，主要供各种工程建设的技术设计、施工设计和工业企业的详细规划使用；③比l：1000更大比例尺的地形图，主要服务于特种建筑物的选址，如桥址、主要厂房选址等。

按照正常的分辨能力，人眼在图上能分辨出的最小距离为0.1 mm。

因此，绘图或实地测绘时，最多只能达到图上0.1 mm的精度。

我们把图纸上lmm长度所代表的实际水平距离称为比例尺精度。

例如墼测绘1：1000的地形图．其比例尺精度为0．1 m。

又如工程设计中，为了能反映地面上0.1 m的精度，所选地形图的比例尺就不能小于l：1000。

从下表可看出，比例尺精度愈高，其表示的地形地貌就愈详细。

精度亦愈高，但其测绘工作量因此会成倍地增加，所以，采用何种比例尺，应根据实际的上程需要而定。

2.大比例尺数字化测图的关键技术流程在实际工作中，大比例尺数字化测图主要指野外实地测量即地面数字测图，也称全野外数字化测图。

数字化成图的技术应用摘要：大比例尺数字化测图是近几年随着电子计算机、地面测量仪器、数字测图软件和GIS技术的应用而迅速发展起来的全新内容，广泛用于测绘生产、土地管理、城市规划等部门，并成为测绘技术变革的重要标志。

数字化成图是对成图对象信息的获取、加工、传输、系统分析、图形显示与存储的技术手段和方法。

其主要生产过程为数据采集、数据处理、图形编辑和图形输出。

随着“数字地球”理论的逐步成熟,数字化成图技术将突飞猛进地发展。

关键词：大比例尺数字化测图，数字化测图系统一、数字化成图方法目前在我国，获得数字地图的主要方法有三种：原图数字化、航测数字成图、地面数字测图。

但不管哪种方法，其主要作业过程均为三个步骤：数据采集、数据处理及地形图的数据输出（打印图纸、提供软盘等）。

1.1 航测数字化较之常规的（或传统的）数字化产品的生产办法，航测数字化成图具有如下优点：(1)大大减轻了外业测绘的劳动强度，缩短了成图周期，提高了劳动生产率，降低了测绘成本；(2)可利用软件直接编绘系列图和各种专题图，编图精度高。

(3)航测数字化产品精度均匀，整体精度高；对于地形复杂或隐蔽性较强的地区更容易保证成图精度。

图1.1为航测数字化成图的作业流程图。

图 1.1航测数字化成图的作业流程图1.2 原有地形图的数字化传统的地形图是空间信息的直观描述，是运用坐标位置、符号和注记，以图解的形式表达地面的形状大小与高低起伏。

图解图形必须转换成数字信息，才能被计算机所接受、处理。

为充分利用现有的大比例尺地形图，必须采用地形图数字化的方法，将纸上地形图转化为数字地形图（数字地型信息）。

对于以前采用传统测量模式得到的聚酯薄膜地图进行数字化一般采用两种方法：一种是采用数字化仪进行数字化，另一种使用扫描矢量化软件进行数字化。

通常用采前者进行数字化。

1.3数字化成图野外作业模式新测地形图数字化(相对于老图数字化而言)，即是野外数据采集和成图过程。

数字化测绘仪设备是全站仪+电子手簿或电子平板+相应测图软件。

MAPGIS大比例尺数字测图系统的设计MAPGIS大比例尺数字测图系统是一种基于计算机软件的测绘系统，能够精确、高效地完成数字化地图的测绘工作。

本文将针对该系统的需求分析、技术要点和系统设计进行详细阐述。

一、需求分析该系统应具备以下功能：1.支持多种底图加载，包括国家基础地理信息、常规地形图、卫星影像等；2.支持多种比例尺下的数字测图，可实现大比例尺（例如1:500）的精度要求；3.支持地图图层的创建、编辑、保存，方便用户管理多个地图项目和数据；4.支持线、面、点、注记等基本要素的绘制和编辑；5.支持坐标转换和投影变换，确保地图数据在矢量数据和栅格数据的转换过程中不失真；6.支持地图查询、统计分析、可视化分析等功能，方便用户进行其他数据分析工作；7.支持导出各种格式的地图（如PDF、SVG等），以便用户在不同平台上使用。

二、技术要点为了实现这些功能，该系统应包括以下技术要点：1.地图底图数据的加载和管理：底图数据包括基础地理信息、常规地形图、卫星影像等，需要进行分类管理、瓦片切割和空间索引等操作，以便实现多种比例尺下的地图呈现。

2.数字化地图数据的编辑和绘制：该系统需要支持线、面、点、注记等基础要素的绘制和编辑，同时能够实现基础要素的拓扑关系、属性信息和风格设置等操作，以便展现高质量的地图数据。

3.坐标转换和投影变换：该系统需要支持各种坐标体系之间的转换和投影变换，以确保地图数据能够在不同坐标体系、不同投影方式的环境下统一表现。

4.地图数据的查询和分析：该系统需要支持基于地图的查询、统计分析和可视化方法，方便用户进行数据挖掘和分析。

5.地图数据的导出和共享：该系统需要支持各种格式的地图数据输出和共享，包括PDF、SVG、KML等，以便用户在不同平台、不同设备上使用。

三、系统设计基于以上技术要点和需求分析，该系统的总体设计可以采用B/S模式，采用面向对象和模块化的开发方法。

具体构成包括：1.前端：采用HTML5、JS和CSS进行开发，实现用户界面、地图呈现和数据可视化等功能。

大比例尺全数字地形测图在城市测量中的应用研究全数字地形测图是在现代机助制图技术支持下发展起来的高新测图技术。

随着GPS、GIS 等相关技术的发展，全数字地形测图得到了迅速的发展和应用。

为满足城市规划和建设的需要，许昌市规划局决定采用高新技术建立与国家平面及高程系统统一的高精度基础控制网及全数字化1：1000地形图图库，由河南省第一测绘院对该市近120KM2范围内进行了GPS城市首级控制测量，100KM2的范围内进行内外业一体化1：1000全数字地形图测量，从1997年8月至1999年7月整个工程已全部完成，经许昌市规划院的应用实践证明，全数字内外业一体化地形测图，速度快，精度高，为许昌市的经济建设、城市发展提供了可靠的数据信息，取得了令人满意的效果。

一、全数字地形测图的基本原理地形测量包括控制测量和地物、地貌测量两大内容。

传统的平板仪测图和经纬仪（或测距经纬仪）测图通称白纸测图，它主要采用解析法和极坐标法，其成果为模拟式的图解图。

由于其成图周期长、精度低、劳动强度大等局限逐渐被淘汰。

而全数字地形测图顺应现代测绘技术新潮流，利用先进的测量仪器（如GPS接收机、电子全站仪等）和自动化成图软件，采用各种灵活的定位方法进行的以数字信息表示地图信息的测图工作，它的成果为模型式的数字图。

具体讲就是，以传统的白纸测图原理为基础，采用数据库技术和图形及数字处理方法，实现地图信息的获取、变换、传输、识别、存贮、处理、显示、编辑修改和计算机绘图。

与传统白纸测图相比，全数字地形测图不仅仅是方法的改进，而是技术本质的飞跃。

它主要有以下几个特点：1、打破了内外业的界线，从首级控制到最终成图，实行一体化作业，并且大大减轻了室外作业的强度，缩短了成图周期。

2、打破了分级布网、逐级控制的原则。

一个测区可一次性整体布网、整体平差，控制网可以是任意混合，所需控制点数目比传统白纸测图大大减少，图根控制的加密可与碎部测量同时进行。

3、碎部点的记录要求具有特定的格式，这种格式能被数字测图软件所识别，能和数据库的建立统一起来；碎部点测量时可较多地应用自由设站的方法建立测站点，确定碎部点坐标的方法除极坐标方法外，还可灵活采用方向交会法、距离交会法、直角偏距法、导线法、对称点法等诸多方法，根据测区情况，可采用无码作业和编码作业。

地面大比例尺数字化测图应用的探讨摘要：文章介绍大比例尺数字化测图的整个过程，并从作业方法及成图精度等方面进行分析，论证它的可行性。

这种数字化测图的主要特.汽是成图精度高，充分发挥内业人员的作用，缩短外业的工作时间，降低外业的劳动强度。

关键词：数字测图；数字地图；数字处理；数字预处理引言：随着电子技术、激光技术、计算机硬件和软件技术的发展，传统的测绘方法正在发生巨大的变化。

数字测图以其测图精度高、成图速度快等优势逐步取代传统的以平板为主的模拟测图。

提供的测绘成果不仅是绘制在纸上的地形图，更重要的是可以提交可供传输、处理、共享的、以计算机磁盘为载体的含有坐标、线型、各种图块符号的地形图数据即数字线划地形图（DLG），其数据成果质量不仅表现在必须具有良好的数学精度、正确真实的地理表达（图式符号运用正确）方面，而且增加了另一重要的质量元素即地形图的数字信息特征，也就是各地物要素的数据组织、分层与分类代码的正确性以及等高线的属性、高程赋值的正确性等。

这种大比例尺数字线划地形图是城市基础地理信息数据库最基本的数据源，其数据质量的好坏，不仅会影响到传统的用图目的，还将直接影响到该数据成果在城市信息化建设方面的应用。

与传统的模拟测图相比，数字测图的质量控制关键点更多、内容与方法更为复杂。

1、大比例尺数字地图（一）大比例尺数字地图的内容大比例尺数字地图就是以数字形式表示地图的内容，地图的内容由地图图形和文字注记2部分组成，地图图形可以分为点、线、面3种图形元素，其中点是最基本的图形元素。

数字地图以数字坐标表示地物和地貌点的空间位置，用数字代码表示地形符号、说明注记和地理名称注记。

（二）大比例尺数字地图的特点1.大比例尺数字地图就是以数字形式表示地图的内容，以数字坐标表示地物和地貌的空间位置，以数字代码表示地形符号、说明注记和地理名称注记。

2.大比例数字地图的内容满足多用户的需要，进行分层贮存，将地物分类，每类一层，而地貌则以数字地面模型表示，即以规则格网点的平面位置和高程表示。