数字化测绘的应用

　　摘要：数字化成图是建立信息系统平台重要的数据来源手段。数字测图根据数据来源的不同，分为野外数据采集、原图数据采集等。本文对数字化测绘技术的应用进行了分析。
　　关键词：数字化测绘，编码，技术
　　引言
　　随着测绘技术的进步,计算机软硬件技术的迅猛发展与渗透,信息化测绘仪器特别是集测角、量边和部分数据自动处理为一体的智能型全站仪的出现,促进了地形测绘朝着一体化、自动化、智能化和数字化方向发展。数字测图技术的应用发展,极大的促进了测绘行业的自动化和现代化进程.使测量的成果不仅有绘在纸上的地形图,还有方便传输、处理、共享的基础信息,即数字地图.是GIS的子系统.它将为信息时代地理信息的应用发展提供最可靠的保障。
　　一、数字化测绘的现状
　　由于数字化测绘技术已日趋成熟和广泛使用，数字化测绘已成为生产大比例尺地形、地籍图的主要途径。目前大比例尺地形、地籍图的数据包括数据采集信息、数据编码、连接信息等重要部分组成。
　　1、数据采集
　　由于空间数据的来源不同,采集的仪器和方法不同,目前有如下三种方法:
　　(1)、野外数据采集:用于没有底图的地区,用全站仪、GPS等仪器实地测量,精度最高,费用也高。目前有以下几种方法：A、全野外数字测图：全野外数据采集设备是全站仪加电子手簿或电子平板配以相应的采集和编辑软件，作业分为编码和无码两种方法。数字化测绘记录设备以电子手簿为主。还可采用电子平板内外业一体化的作业方法，即利用电子平板（便携机）在野外进行碎部点展绘成图。B、空间定位测量：GPS自其建立以来，因其方便快捷和较高的精度，迅速在各个行业和部门得到了广泛的应用。它从一定程度上改变了传统野外测绘的实施方式，并成为GIS数据采集的重要手段，在许多应用型GIS中都得到了应用，如车载导航系统。测距交会确定点位是卫星定位测量的基本原理。应用测距后方交会原理，可由三个以上地面已知点（控制站）交会出卫星的位置，反之利用三个以上卫星的已知空间位置又可交会出地面未知点（用户接收机）的位置。
　　(2)、航片数据采集：以航空像片作数据源，用解析测图仪或立体量测仪采集地形特征点。遥感影像（航空、卫星）数据是GIS中一个极其重要的信息源，通过遥感影像可以快速、准确地获得大面积的、综合的各种专题信息，航天遥感影像还可以取得周期性的资料，这些都为GIS提供了丰富的信息。每种遥感影像都有其自身的成像规律、变形规律，所以在应用时要注意影像的纠正、影像的分辨率、影像的解译特征等方面的问题。
　　(3)、底图数据采集：以旧的地形图为底图，进行数字化采集数据。A、手扶跟踪数字化：早期，地图数字化所采用的工具是手扶跟踪数字化仪。这种设备是利用电磁感应原理，当使用者在电磁感应板上移动游标到图件的指定位置，按动相应的按钮时，电磁感应板周围的多路开关等线路可以检测出最大信号的位置，从而得到该点的坐标值。这种方式数字化的速度比较慢，工作量大，自动化程度低，数字化精度与作业员的操作有很大关系，所以目前已基本上不再采用。B、扫描矢量化：根据地图幅面大小，选择合适规格的扫描仪，对纸质地图扫描生成栅格图像。然后在经过几何纠正之后，即可进行矢量化。常使用GIS软件如MapInfo、Arc/Info、GeoStar、SuperMap等对扫描所获取的栅格数据进行屏幕跟踪矢量化并对矢量化结果数据进行编辑和处理。
　　2、数据编码
　　野外数据采集仅用全站仪或RTK（即动态GPS测量）测定碎部点的位置（坐标）是不能满足计算机自动成图要求的，还必须将地物点的连接关系和地物属性信息（地物类别等）记录下来．一般按一定规则构成的符号串来表示地物属性信息和连接信息，这种有一定规则的符号串称为数据编码．数据编码的基本内容包括：地物要素编码（或称地物特征码、地物属性码、地物代码）、连接关系码（或连接点号、连接序号、连接线型）、面状地物填充码等．
　　3、连接信息
　　连接信息可分解为连接点和连接线型．当测点是独立地物时，只要用地形编码来表明它的属性，即知道这个地物是什么，应该用什么样的符号来表示．如果测的是一个线状地物，这时需要明确本测点与哪个点相连，以什么线型相连，才能形成一个地物．所谓线型是指直线、曲线或圆弧等．在EPSW中规定：１为直线；２为曲线；３为圆弧；空为独立点．EPS文件格式又被称为带有预视图象的PS格式，它是由一个PostScript语言的文本文件和一个（可选）低分辨率的由PICT或TIFF格式描述的代表像组成。EPS文件虽然采用矢量描述的方法，但亦可容纳点阵图像，只是它并非将点阵图像转换为矢量描述，而是将所有像素数据整体以象素文件的描述方式保存。而对于针对象素图像的组版剪裁和输出控制参数，如轮廓曲线的参数，加网参数和网点形状，图象和色块的颜色设备特征文件（Profile）等，都用PostScript语言方式另行保存。EPS文件是目前桌面印前系统普遍使用的通用交换格式当中的一种综合格式。
　　二、数字化测绘技术的发展方向
　　数字化测绘技术在测绘工程领域得以广泛应用，使大比例尺测图技术向数字化、信息化发展。大比例尺地形和工程图测绘，历来是城市与工程测量的重要内容和任务，利用传统的方法工作存在劳动强度大、质量控制难、功率低等缺点。
　　随着测量仪器向一机多能和自动化方向发展，在外业采集数据时，借鉴电子平板测量系统产生了全站仪自动跟踪测量模式。测站为自动跟踪式全站仪，测站无人操作，在镜站遥控开机测量，全站仪自动跟踪，自动照准，自动记录，及时获取观测成果，使自动跟踪测量模式更趋于现实。未来的测图软件和软件运行平台的集成度将大大提高，用户只要将外业采集的数据传输到自动测图软件中，根据自身需要就可制成出符合意愿的地图来，和全站仪相结合的新型全站仪已被用于多种测量工作，掌上电脑和全站仪的结合或者全站仪自身功能的不断完善，并随着全站仪无反射镜测量技术的进一步发展，精度达到测量标准要求，那么，测量工作就只需要携带一台新型全站仪和一个三脚架，而操作员也只需一人，随着科技的进一步发展，大比例尺测图系统将没有全站仪和三脚架，只是在操作员的工作帽上安装GPS接收器以及激光发射和接收器，用于测距和测角，眼前配备小巧的照准镜，手中拿着带握柄的掌上电脑处理数据、显示土系，腰上带着的无线数据传输器则可以将测得到数据实时传回测量中心，测量中心则收集各个测区的测量数据，生成整体大比例尺地形数据库。
　　三、结束语
　　数字化测绘技术的提高，可为提供数字产品奠定基础，并提高了测量人员的技术素质。随着数字工程的深入发展技术的不断成熟，技术在各行各业的广泛应用，大力开展数字化测绘技术是测绘单位科技创新的任务的方向，也是提高测绘单位自身实力和经济效益的重要手段。将数字化技术引入地形测量后，实行一体化作业，大大减轻了室外作业的强度，缩短了成图周期。不仅减轻劳动强度，而且不会损失观测精度，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，更是技术本质上的飞跃。