摘要：随着经济和社会的进步，现代的数字化技术、全球定位技术（GPS）、地理信息技术（GIS）、遥感技术（RS）等各种新技术在工程测量中得以应用和研究。我国经过30年的努力，我国测绘科技进步取得巨大成就，已建立了以遥感、地理信息系统、全球定位系统、网络通信等技术为核心的数字化测绘技术体系，我国测绘科技整体水平步入世界先进行列。数字化测绘技术是伴随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化而兴起的一门新兴的测绘技术。它标志着我国测绘技术的进一步发展与壮大。
关键词：工程测量；数字化；测绘技术。
1、前言
数字化测绘技术是伴随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化而兴起的一门新兴的测绘技术。数字中国、数字城市等概念的提出以及相关数字化工程的启动，特别是全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、摄影测量与遥感(RS)以及数字化测绘和地面测量先进技术的发展，使工程测量的手段和方法产生了深刻的变化。工程测量的服务领域也相应进一步延伸，而且正朝着测量数据采集和处理的自动化、实时化和数字化方向发展。
随着我国国民经济的飞速发展，各种复杂的、特殊的、精密的工程建设不断增多，相应对工程测量技术的要求也越来越高。21世纪是知识经济的信息时代，推进数字测绘技术的发展及其在工程测量中的广泛应用，大力促进工程测量技术方法和手段的更新换代，使工程测量技术向电子化、自动化、数字化、信息化方向迈进是工程测量技术发展的基本目标。
2、测量技术在工程测量中的研究现状
2.1工程测量发展现状
工程测量是一门应用科学，是研究各种工程建设中测量方法和理论的一门学科直接为我国现代化建设服务。它主要研究在工程、工业和城市建设以及资源开发各个阶段进行地形和有关信息采集、处理、施工放样、变形观测、分析与预报的理论和技术以及与这些研究对象有关的信息管理和使用。工程测量有着悠久的历史，随着科学技术的发展和工程建设规模的不断扩大，工程测量的技术面貌也发生了崭新的变化。
随着科学技术的发展，测绘的各学科互相交叉、渗透和融合，工程测量等测绘学科向与其他多种学科综合的方向发展，产生新的综合性信息采集、处理、监控和管理系统。当前工程测量的范围越来越广，现代的工程测量不仅研究与传统的工程建设有关的测量理论和方法，而且还延伸到涉及其他有关领域的研究和应用。它贯穿于工程建设的规划、勘察、设计、施工、安装与运营管理等全过程，促使工程测量的应用范围越来越广，并推动了工程测量事业的进步和发展。
2.2传统测图方法存在的弊端
工作模式传统测图模式是用仪器(经纬仪、水准仪和平板仪)测得点的平面坐标、高程，或者测量水平角、竖直角及距离来确定点位，然后绘图员通过手工计算(或口算)得出三维坐标，按坐标(或角度与距离)将点展绘到图纸上。跑尺再根据实际地形向绘图员报告测的是什么点，这个点应该与哪个点连接等等，绘图员则当场依据展绘的点位关系用图式符号将地物描绘出来。这样不仅大大增加了野外作业时间，也增加内业编辑工作量，而且操作过程中出错率的多少也在所难免。测图精度图解测图方法，其地物点的平面位置误差主要受展绘误差和测定误差：测定地物点的视距误差和方向误差：地形图上地物点的刺点误差等影响。实际的图上误差可达±0.47mm。经纬仪视距法测定地形点高程时，即使在较平坦地区(0°～6°)视距为150m，地形点高程测定误差也达±0.06m，而且随着倾斜角的增大高程测定误差会急剧增加。虽普及了红外测距仪和电子速测仪，测距和测角的精度也得到大大提高，但沿用白纸测图的方法绘制的地形图却体现不出仪器精度的提高。也就是说无论怎样提高测距和测角的精度，图解地形图的精度变化不大，浪费了应有的精度，这就是白纸测图致命的弱点。
3、数字化技术简介
3.1数字化测绘技术的特点
数字化测图技术实质是一种全解析、机助成图的方法。与传统测图技术相比，具有显而易见的优势和广阔的发展前景，是地形测绘发展的技术前沿。数字地形图最好地(无损地)体现了外业测量的高精度，也就是最好地体现了仪器发展更新、精度提高的高科技进步的价值。它不仅适应当今科技发展的需要，也适应了现代社会科学管理的需要，如工程测量、地籍测量、管网测量、房产测量等等，既保证了高精度，又提供了数字化信息，可以满足建立各专业管理信息系统的需要。
（1）它可以通过计算机的模拟，在屏幕上直观生动地(分层)反映出地形、地貌特征以及地籍要素，而且一目了然，基本上改变和弥补了传统产品线条、符号和数字、文字等综合包罗，非具一定专业知识才能读懂的缺陷。
（2）数字化测绘产品在使用、维护和更新上具有方便快捷的特性，能够随时保持产品信息的现势性，可以随时补充修改，随时出新图提供使用。
（3）根据不同用户的需要，可以对产品的各种要素进行数据再加工，得到不同用途的图件，而且还可以随意对图形进行拼接、缩放，用途更广泛。
（4）利用数字化(地形、地籍)测绘成果，作为底图，可在计算机上进行各种规划与设计(如土地资源开发规划和城市道路网的设计等)，可方便地进行许多方案的设计与比较，对各种要素的统计、汇总、叠加、分析也方便、准确。在计算机的帮助下，大大提高了测绘生产作业的自动化、科学化、规范化程度，数字化测绘产品的应用水平也将达到新的高度。
3.2数字测图的主要内容
3.2.1原图数字化
当一个地区需要用到数字地形图而一时因经费困难或受到时间等原因的限制时，该方法是最适宜的。它能够充分利用现有的地形图，仅需配备计算机、数字化仪或扫描仪、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，利用该方法所获得的数字地图其精度因受原图精度的影响，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。而且它所反映的只是白纸成图时地表上各种地物地貌，现时性不是很好。所以它仅能作为一种应急措施而非长久之计。为了充分利用该法得到数字地图，可通过修测、补测等方法，实测一部分地物点的精确坐标，再用这些点的坐标代替原来的坐标，通过调整，可在一定程度上提高原图的精度。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。
3.2.2地面数字测图
在没有合乎要求的大比例尺地图的地区，可直接采用地面数字测图的方法，该方法也称为内外业一体化数字测图，是我国目前各测绘单位用得最多的数字测图方法。采用该方法所得到的数字地图的特点是精度高，只要采取一定的措施，重要地物相对于邻近控制点的精度控制在5cm内是可以做到的。
3.2.3航测数字成图
当一个地区(或测区)很大时，可以利用航空摄影机在空中摄取地面的影像，通过外业判读，在内业建立地面的模型，通过计算机用绘图软件在模型上量测，直接获得数字地形图。随着测绘技术的发展，数字摄影测量已在我国部分地区取得成功，不久将会得到推广。它是通过在空中利用数字摄影机所获得的数字影像，内业通过专门的航测软件，在计算机上对数字影像进行像对匹配，建立地面的数字模型，再通过专用的软件来获得数字地图。可以说，这将是今后数字测图的一个重要发展方向。该方法的特点是可将大量的外业测量工作移到室内完成，它具有成图速度快、精度高而均匀、成本低，不受气候及季节的限制等优点，特别适合于城市及大测区的大面积成图。
4、数字化技术在工程测量中的应用
根据调研的不完全统计，目前我国有60%城市与工程测量单位已不同程度的应用数字化测绘技术。目前存在的难题是数字化测绘系统的数据规格、标准还不能满足GIS的要求，所以，要制定一套标准化数据格式，使得数字化测绘成果既能满足地形图和专业图的需求，同时又能通过数据交换满足各类GIS的应用，才能更好地推动数字化测绘技术的发展。
4.1数字化技术在测绘工程领域应用
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。大比例尺地形测绘和工程图测绘，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、功效低等缺点。随着中国城市化和工程建设规模的不断扩大，对大比例尺地形图的需求量日益增大，同时对地形图的更新周期要求也越来起短。随着电子经纬仪、全站仪的应用，尤其自动跟踪全站仪的推出和实时动态定位技术以及先进的数字化测图系统和电子平板测绘模式的应用，实现了地形图从野外数据采集、数据处理、图形编辑和自动绘图的自动化成图。数字化测图系统推出后在国内各城市和工程测量单位产生很大的反响，很快地先后被国内各单位普遍引进并被广泛应用，提高了成图质量和效率，取得很好的效果和效益。
4.2数字化测图软件
80年代以来，我国数字化测绘技术的开发研究和应用发展很快，成效显著。由于技术标准和规范不同，国外研究成功的数字化测绘系统不适合国情，难以推广应用，只有依靠自己研究开发。1987年北京市测绘院在国内首先完成了“大比例尺数字化测图系统”(即DGJ)的软件开发，并通过技术鉴定，1990年被建设部列为第一批技术推广应用项目之一，在80多个城市及工程测量单位推广应用，同时又有十几个大专院校、仪器公司和工程测量单位，先后开发和研制出多个类似的数字测图系统软件。目前投入使用的数字化测图软件主要有以下类型：
（1）使用全站仪或半站仪，在野外数据采集采用编码和绘制草图，利用各类记录器或微型计算机记录，数据输入计算机进行数据处理和图形编辑，绘图仪输出成图，所采集的数据可以绘制成不同比例尺地形图或专业图，也可进入数据库，如北京市测绘院研制的DGJ系统、南方测绘公司研制的CASS系统、瑞得公司研制的RPMS系统等。
（2）利用全站仪和便携机(即电子平板)相结合，在野外采集数据，无需编码，测量数据直接进入电子平板绘图，现场修改编辑显示，最后由绘图仪输出成果，其特点是电子平板在测站代替常规测图板直观，便于修改。另一种是便携机由跑尺人员操作，测点观测数据通过遥控信号转换，自动送到便携机，测点实时显示在屏幕上，跑尺人员进行图形编辑，更能保证成图质量。前者如清华山维公司研制的EPSW电子平测图系统。后者如广州开恩公司研制的SCS遥感电子平板系统。
5、结束语
现代测绘技术及测绘仪器向数字化、电子化、自动化方向发展，打破了传统的手工测绘理念，形成目前较好的一套数字化测绘解决方案。但是，目前的测绘技术依旧存在着若干问题，如：怎样改进外业数据采集模式的问题、成图系统的统一标准问题，内业编辑图形工作效率问题;图形数据结构与地理信息系统GIS接口问题等等，这都需要我们广大测绘工作者的不懈努力，不断提出新的任务、新课题和新要求，有力地推动和促进工程测量事业的进步与发展。
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