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摘要:数字测绘技术的广泛应用与发展是随着科学技术的进步而逐渐完善起来的,它的出现,极大程度的促进了测绘行为的自动化,最大限度的保障了信息时代背景下地理信息的传输、处理及分享。借此,本课题将从发展应用的角度,对我国数字化测绘技术的现状及发展情况进行综述。
关键词:数字化地图;测绘技术;功能分析;性能
随着信息化技术的普及,以数字画地图为代表的信息技术,不仅使用方法简单,精确度高,且数据采集快。因此在人民群众的日常生活、企业生产中的作用也越来越明显。剧痛就,截止目前,数字化地图测绘技术主要包括原图数字化技术、航测数字成图技术以及地面数字测图技术三种,其优越性各异。但概括来说,数字化测绘技术的基本思想就是将采集的各种与地物和地貌有关的信息转化为数字形式,然后通过数据接口传输给计算机,分析和处理后得到比原数据更内容丰富的电子地图。这也使它在各个领域的应用更加广泛,原因在于它的自动化程度高,制作工艺先进,应用方便,信息量大。
1 数字化测绘技术的发展概述
数字测系统是以计算机为核心的测绘方法,包括全站性电子速测仪、全球定位系统(Global Positioning System,GPS)、数字摄影测量仪、数字化仪等。在上述列举的这测绘仪器中,激光水准仪、全自动数字水准仪、记录式精密补偿水准仪等尤其值得大书特书。一是这些测绘仪器实现了几何水准测量的安平、读数记录的自动化;二是自动检测测量数据的自动化;上述因素的出现,使几何水准测量向自动化、数字化的转变。在高层建筑施工和大面积混凝土施工过程中,激光准直仪和激光扫描仪必不可少。据统计[1],我国自主生产的JDA系列多功能自动激光准直仪,在基准精度保持方面便有6种,这极大程度的提升了高层和高耸建筑的轴线测控水平。而近年来研发的新一代陀螺经纬仪,不仅具有微机控制、仪器自动、连续观测的功能,还有效的弥补了传统陀螺经纬仪的摇动和补偿外部干扰的缺陷,当然新一代陀螺经纬仪在观测时间、精密度方面也较传统陀螺经纬仪更短、更高。总之,数字化测绘技术的出现,为测绘中传统数据采集、输入、成图、绘图、输出、管理向地形数字空间数据的转变提供了极大便利。
2.数字化测绘技术的优势
数字化测绘技术之所以自诞生以来便受到测绘及相关领域的广泛关注与应用,跟它的优点有关。从目前来看,数字化测绘技术的优点主要包括以下几个方面:一是使大比例尺测图走向自动化。据统计,数字化测图相较于传统的测图技术而言,其自动化效率显著更高,劳动强度更小,有效降低了测绘时的人力、物力、财力消耗。同时,有研究发现[2],数字化测图技术的错误(读、记、展)率小,提高了地形测绘的自动化、信息化与智能化。再加上数字测图技术所绘制的地形图精确、美观、规范。二是使大比例尺测图走向数字化。数字化测绘技术的数字信息在传输、处理、共享方面更高效,数字化测绘技术的自动提取面积、方位、坐标、距离等均更全面,而为计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)及地理信息系统(Geographic Information System,GIS)的应用提供了广阔的基础空间。同时,由于数字测绘技术对地形测图的分层、放大、裁剪等[3]处理更精细化,局部更新速度更快,因此应用效果较传统测图显著更高。三是使大比例尺测图走向高精度。通常情况下,传统白纸测图是有精度损失的,图上0.1mm,比例尺为1:1000,最好的精度为100mm。同时,传统的白纸测图在蓝晒、图形变形等误差,一般精度为0.3mm。
与之相应的是,数字测图相较于上述传统的白纸测图技术而言,其记录的外业测绘数据均无损失。
3 工程测量中的数字化测绘技术应用
在城市道路、大型基础设施及水利工程、桥梁建设等相关的工程测量中,大比例尺地形图和工程图的测绘极其重要。既往的传统成图方法在前期的野外工程中不仅需要耗费大量的脑力、体力劳动,在后期大量的室内数据处理与绘图过程同样需要很长的周期,再加上成图周期长、产品单一。因此,在我国经济飞速发展的城市和现代化工程建设中显得力不从心。而随着各种数字化测绘技术,如电子经纬仪、全站仪、GeoMap地形制图系统(核心思想:图形=数据+模板+观点)系统等的出现,不仅将微机、数据测绘仪与野外数据采集设备的有机结合,还形成了一个自动测图系统,即一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图于一体的自动测图系统[4]。相较于传统测图系统而言,这种自动绘制系统的开发多是面向城市大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横截面图等大型图件。从目前情况来看,这类数字化测绘系统既可直接提供纸图,也可提供软盘,其专业设计更具自动化特征。
4 GPS定位技术在工程测量中的应用
GPS定位技术不仅为工程测量提供了崭新的技术手段与方法,也拓展了工程测量的思路,可为工程测绘者及相关工作人员提供随时随地的准确位置信息服务。经误差处理GPS接收机接收到的信号后,将所获取的位置信息进行解算处理,再将其传给所连接的设备,并计算和变换(如地图投影变换、坐标系统的变换等)后传递给移动终端,是其基本原理。据统计[5],GPS定位技术的高速度、高精度和一次性确定三维坐标的优势,已然取代了以测角、测距、测水准为主的传统地形定位技术,当然GPS定位技术也大大拓展了工程测量的定位范围,即从陆地想近海,深海向宇宙,而定位方法则由静态向动态的扩展,而定位服务的开展则由导航和测绘领域扩至国民经济建设等更广泛的领域。而就国内GPS定位技术的发展而言,其所涉及的领域不仅包括城市控制网、工程控制网、国家大地网,还涵盖了地震形变检测、隧道贯通、石油勘探、通信线路等大型的国家基础设施建设领域。
5 结束语
数字化地图测绘技术不仅需对所采集的相关数据进行处理,还需将其算数给计算机并最终形成电子地图,在需要时在经由电子计算机将相关的图形输出至其他设备(如显示器、绘图仪)并最终绘成所需的地形图或专题地图。因此在各种工程测量中发挥了重要作用。有较好的应用与推广价值。
参考文献:
[1]安佰强,林琪军.GIS技术和数字化测绘技术在工程测量中的应用研究[J].住宅与房地产,2018,No.500(15):29-29.
[2]刘金联.GIS技术和数字化测绘技术在工程测量中的应用研究[J].西部资源,2018,No.82(01):154-155.
[3]殷海明.数字化测绘技术在工程测量中的应用研究[J].工程建设与设计,2018,000(006):263-264.
[4]张刘芹,孙进冬.GIS技术和数字化测绘技术在工程测量中的应用研究[J].工程建设与设计,2018,000(004):262-263.
[5]唐维阳,胡玉龙,叶瑞锋,等.数字化测绘技术及其在水利工程中的应用研究[J].现代信息科技,2019,21(34):247-249.