時間：2023-09-28 09:21:09
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關鍵詞：、地形圖、測繪、全站儀、GPS—RTK、測量、特點、流程、方法
中圖分類號：P284 文獻標識碼：A 文章編號：
測繪技術的與時俱進極大的促進了地形測量技術的變遷。尤其對于從事大比例地形圖測繪工作的人員來講，新型的數字化技術與測量方法更是大大減輕了施工人員的工作量，提高了工作效率，同時也使得測量的結果更加精確。那么文章就來探析現代地形圖測繪中常運用的全站儀和GPS—RTK測繪的技術特點、優勢、以及測量的作業流程和測繪方法。
1地形圖測繪技術特點與優勢
1.1全站儀技術特點與優勢。全站儀是地形圖測繪施工中最常用到的測量儀器。隨著技術的更新，全站儀也逐步標準化、智能化、開放性和全自動化，作為一種嶄新且進步的測量儀器呈現于人們面前，被廣泛應用于工程測量的各個領域。其呈現的技術特點主要體現：①在進行地形圖測繪時，能夠同時進行地形測量和控制測量。②進行工程施工放樣時，能夠快速將設計圖紙中相關點測設到地面上。③運用全站儀進行變形監測時，能夠實施的進行動態監測，諸如對建筑物變形的實時監測。④進行控制測量時，全儀儀具有的功能，能夠確保測量的高精度，且儀器操作簡單使用方便大大提高測量速度。⑤在一個測站就可完成測量的所有內容（如距離測量、高差測量、角度測量等），并可以存儲和傳輸測量數據。同時借助傳輸設備能夠實現與計算機、繪圖儀的連接，進而構成全自動化一體式的測繪系統，極大的提升了地形圖測繪的工作效率和測繪質量。
1.2 GPS—RTK技術特點與優勢。GPS-RTK是一種實時動態定位技術，以載波相位觀測值為基礎，實時提供測點的三維定位結果。由于技術具有高效、實時、自動、快速的特點而被廣泛應用于市政、建筑、水利等工程測量中。若將將其運用到地形圖測繪中去，則可大幅降低測圖所需的控制點數目，使用一個人采集點位坐標數據，再將其導入到數字化軟件中即可生成多種比例尺的地形圖，有效提升測圖效率。具有的技術特點體現在：①測量結果能夠實時動態的顯示出來，能夠隨時查看坐標的定位精度，解決了以往測繪技術不能快速成圖及實時動態放樣的問題。②作業時間短，觀測條件適宜時，只需幾秒的時間即可獲得測點的三維坐標。③作業時間不受限制，只要測點能夠同時接收到四顆衛星信號，就可進行測繪測量。④儀器操作簡便方便，智能化高，降低測量人員的工作量。
2地形圖施工測量作業流程
2.1全站儀測量施工流程。利用全站儀進行地形圖測繪時，主要是采集數據、處理數據、編輯圖形和出圖的過程。具體作業流程接到測繪任務后，先進行現場勘探，收集資料；隨后測量員操作全站儀，立尺員跑建筑物、道路、獨立點等特征點，最后繪圖人員繪制草圖，定稿在出圖。整個過程采用大家協作的方式進行碎部點數據采集，需要注意的是：采用全站儀進行測繪時要求：測量員必須正確合理操作儀器，時時注意儀器的對中、整平，仔細檢查輸入的測站點與后視點坐標及點號；立尺員應合理選擇地物、地貌特征點，對于一些特征點必須跑足夠密度的點；繪圖員應認真觀察現場地形，繪制清晰易懂、點號準確無誤的圖紙。
2.2 GPS—RTK測量施工流程。GPS動態RTK地形圖測繪測量是用動態RTK技術來實現地形圖測繪的。具體流程①收集相關資料，如根據實際情況收集測區已知的高等級控制點并進行準確性檢查。②加密測區控制點，并將加密點和原有的控制點作為基準站的位置，測量其實際高程及坐標，隨后將接收機設置在基準站上配置參數。③將GPS接收機安放在流動站上，并將其初始化。④確定坐標轉換參數，地形圖測繪工程中多數用的是地方獨立坐標系，而GPS測量時采用的是WGS-84坐標系，因而在確定了坐標轉換的參數后，才能利用RTK中的測量控制器，快速獲得定位點的獨立坐標。⑤結合工程實際在測區內進行實時測量，測量員把基準站架設在有已知坐標的點位上，手持GPS流動站接收機進行碎部點的數據采集。需要注意的是進行GPS動態RTK地形圖測繪時，要求測量人員必須在有衛星信號和基準站信號的前提下，豎直流動桿,進行測量作業。
3 地形圖測繪方法
3.1全站儀地形圖測繪方法。依據上述測量流程進行測繪方法分析：①建立地形圖測繪平面控制坐標系的方法。進行地形圖測繪前要先建立平面控制坐標系。施工中一般選用大地坐標系作為平面控制坐標系，能夠方便的利用已有的國家三角點。倘若測繪的范圍內不存在確定的控制點，則可以建立自己的直角坐標系，并以地球磁北極為零作為直角坐標系的起始方位角。②采集數據方法。在測區內選擇一個視線開闊，能夠觀察到測區內絕大部分測點的點作為全站儀的站點，將全站儀架設在此點上，讓計算機等設備連接到全站儀上，并開啟測圖精靈進行數據的采集。 工程具體需要的測點數及位置要依據地形變化而區別對待，諸如進行建筑物測繪時，就至少需要進行三個點的數據采集，而進行獨點地物測繪時只需進行一個點的數據采集。只有確定合理的采點位置和數目，才能夠更好的控制其形狀的變化，降低測量誤差。③數據處理方法。通常是依據測點坐標，參照測圖的要求進行地形圖的繪制。目前全站儀所采用的系統能夠自動輸入記錄所采集的數據，在野外作業的條件下即可完成地形草圖繪制。隨后參照實地測量時所繪制的草圖進行地形圖的繪制，將各個測點用標準符號相連，在完成地物繪制后，結合測區實際的地形情況進行等高線繪制，并在已經獲得的資料前提下，進行實地考察且設置判讀標志，例如地名、結構、房屋層 次等文字符號，對地形圖地貌進行繪制，進而完成地形圖的所有測繪工作。
3.2 GPS—RTK測繪方法。運用GPS—RTK地形圖測繪作業時，前提是要衛星信號好，天空開闊無障礙物；施測點不宜在高壓線、信號發射塔、移動通信基站等影響接收衛星信號的地方，以避免數據傳輸時受外界環境干擾，而使測繪信號丟失或影響數據穩定性，進而降低地形圖測繪的質量和精度。所以在用RTK技術測繪時要采取一定的方法提高測繪質量，通常要在測繪前選擇使用穩定性好、精度高的設備，以規避設備質量對測繪的影響。其次可使用已有測點比較和重新測量比對法。前者是利用布設控制網時的靜態GPS的多余控制點，將其測量結果與RTK測得的結果進行對比，以實現對測量結果的檢查，雖說這種方法易受到控制點數目的限制但總體方法較好。后者常用于沒有控制點的地方，是在每次測量初始化后，對上次已經測過的高精度控制點進行重新測量，對比兩次測量結果，若誤差在許可范圍內方可進行后續測量。
總之，在進行地形圖測繪時，運用現代測繪技術，不但節省了時間、人力與物力等，提高了測圖的效率，還大大提高了測繪的質量。在實際的地形圖測繪中，不管是全站儀還是GPS—RTK技術，只有弄明白了不同技術的特點、優勢與使用范圍，并嚴格依照規范合理測量作業流程，掌握必要的測繪方法，才能科學準確的繪制出完善的地形圖。同時筆者也相信隨著科技的不斷發展，地形圖測繪技術將會更加先進，作為測繪工作者，只有不斷學習，總結經驗，才能不斷與時俱進，挖掘到最先進的測繪方法，使得測量結果數據更加精密更加完善。
參考文獻
[1] 趙風禹;試析測繪工程常見問題的解決措施[J];黑龍江科技信息;2012年12期
[2] 賴振發;全站儀測繪三維數字地形圖技術分析[J];現代測繪;2010年03期
【關鍵詞】土地整治；地形圖；測繪方法
隨著經濟水平的提高和社會的迅速發展，城市、交通、水利設施等的建設、退耕還林以及環境問題的日益嚴峻，不合理耕作、亂砍亂伐和片面追求經濟效益導致耕地數量和質量的退化，同時，人口的增長，都激化了人地之間的矛盾。為解決上述問題和實現可持續發展戰略，國家對土地進行大規模、計劃性的整治。土地整治包括土地平整工程和農田水利工程等，旨在通過人力、物力和資金的投入擴大耕地面積、提升耕地質量、改善生態環境和提高農業生產條件。無論是在土地出讓項目還是農田建設項目中，地形圖的測繪是必不可少的，因此，土地整治項目中對地形圖測繪方法的探討具有深遠的意義。
一、土地整治測繪內容
依照土地整治項目規劃設計、工程量預算和施工放樣等要求，土地整治測繪主要包含以下內容。
（1）道路、溝渠和水工建筑物的寬度、深度、頂端和底部的高度，標注相應的水流方向；
（2）建設中的基礎設施；
（3）村莊輪廓線；
（4）水源地且標注每年的水壓線和高程；
（5）地形地貌相同距離的等高線，測出60米左右的高程點和0.5米的坎，平原地區的高程精度一般比較高，道路、溝渠附近的高程點應符合剖面繪制標準；
（6）依照土地利用情況分類測量地類分界線，且地類封閉線一定是封閉的；
（7）項目范圍外且在生產過程中涉及的道路和水源地等；
（8）項目區的權屬界線；
（9）其它
二、土地整治項目中地形圖測繪的關鍵點
（一）測圖比例尺
測圖比例尺是布置測繪內容和測繪精度的前提，合理的比例尺不但能使測繪成果更具有可行性，在一定程度上節約了測繪投資。土地整治項目中地形圖的測繪為總體規劃和施工圖的設計提供參考數據，它是總體規劃和施工圖設計的基礎。通常總體規劃測繪過程中應該選擇1：5000比例尺，施工圖測繪設計過程中選擇1：500或者1：000比例尺。因此，從用圖的角度出發，可以測繪1：500或者1：1000的地形圖作為施工設計的參考資料，再將此圖縮小至1：5000的地形圖后作為總體規劃的參考資料。此種測繪方式成本比較高，一些地方把全區域測繪1：2000的地形圖用來設計施工圖，縮小至1：5000的地形圖用來總體規劃中，雖然此種測繪方式節約了一定的測繪成本，但是利用此圖截取的規劃道路和溝渠的剖面圖會與實際不符，導致工程量的預算過程中會出現較大的誤差，最終不能按照剖面圖操作。為解決測繪成本和測繪誤差的矛盾，可借助在土地利用現狀圖上補充繪制變動的道路、水利設施和地類的方法得到用于總體規劃的1：5000的地形圖，規劃中的土地平整地帶應選擇測繪1：1000的地形圖，規劃中的池塘和農橋等點狀工程應該選擇測繪1：500或者1：200的地形圖，規劃中的線型工程可選擇測繪1：500的地形圖。
（二）控制系統
1.坐標系統
工程測量規范中明確規定平面控制網的坐標系統應該滿足測區內投影長度變化在2.5cm/km內，然后依照測區特點選擇相應的坐標系統。通常任意帶中選用1985國家高程基準面的平面直角坐標系統，范圍較小的測區中可采用獨立坐標系統；已有平面控制網的測區可以繼續使用原來的坐標系統；廠區中可選用建筑坐標系統。但是國土資源部門規定土地整治項目中應該選用1980年西安坐標系，這個坐標系不但不能滿足投影長度變化在2.5cm/km，而且還會引起測量誤差，后來通過大量研究證明這個誤差對投資預算的影響是非常微小的。
2.高程系統
1985國家高程基準是比較常用的高程系統。在具備高程控制網的地區測量時，可利用原來的高程系統，對于范圍較小的測區聯測可以利用假定高程系統。為保證高程系統和項目可行性研究圖件的一致性，遵循以上原則選擇高程系統時，應該最先選擇1985國家高程基準擇，例如選用假定高程系統時，同時選取一個在現場和可行性研究圖上突的點作為初始算點，再圖解這個突出點的高程作為初始計算數據。
三、結語
土地整治項目地形圖的測繪不但是土地整治項目中總體規劃、施工圖設計和測繪竣工圖的基礎，還直接影響整個工程項目的施工量和工程投資準確性，因此，在土地整治項目的具體測繪過程中應該明確測繪內容，選取適宜的比例尺和測繪控制系統，保證測繪精度，提高土地整治項目中地形圖的測繪效率。
參考文獻：
山區大比例尺數字地形圖運用以往傳統的測繪方法很難快速達到目標，本文首先簡要介紹無人機低空航攝系統，并通過實例驗證無人機低空航攝系統測繪山區地形圖的優勢。
關鍵詞：無人機；大比例尺；地形圖
中圖分類號：TB
文獻標識碼：A
doi：10.19311/ki.16723198.2016.10.088
0 引言
延安位于黃河中游，屬黃土高原丘陵溝壑區。延安地貌以黃土高原、丘陵為主，屬于典型的山區，就意味著測繪像延安這樣的山區大比例尺地形圖想用常規的測繪方法完成數字地形圖的測繪是非常困難的。本文將簡要介紹利用無人機航空攝影技術如何快速高效的進行數字測圖。
1 無人機低空航攝系統
無人機低空航攝系統是以無人機為飛行平臺，利用高分辨率相機系統獲取遙感影像，利用空中和地面控制系統實現影像的自動拍攝和獲取，同時實現航跡規劃和監控、信息數據壓縮和自動傳輸、影像預處理等功能，是具有高智能化程度、穩定可靠的，具有較強作業能力的低空遙感系統。
本文所述無人機飛行平臺為“大地鷹”智能化測繪無人機，采用彈射自動起飛、程控超視距智能飛行執行、自動開傘降落，且體積小（機身長0.95m，翼展15m）、重量輕（空機重1kg，機翼載荷71g/ dm2），具有很強的實用性。市場上針對無人機數據影像處理的相關軟件比較多，本文影像后期處理軟件采用武漢大學開發的DP-Grid低空航測數據處理系統軟件，立體采集、編輯成圖采用適普公司的全數字攝影測量VirtuoZo和清華山維的EPS軟件完成。
2 航空攝影測量外業
2.1 作業流程圖
2.2 像片控制地標點布設
測區航攝采用SWDC-4數字航攝儀，該相機集成了GPS精密單點定位技術，可在航空攝影時，獲取每張航片攝影瞬間的像主點坐標。
2.2.1 像控點布設方案
成圖區域內，均采用四角兩線法布設像控點，即在區域網四角各布設一個平高控制點（如圖2所示），同時在區域網兩端垂直于航線方向敷設兩條控制航線（構架航線）。其四角像控點布設在構架航線和基本航線六片重疊處，航向跨度控制在18條基線以內；旁向跨度在8-10航線為加密區域。為了檢查內業空三加密精度，區域中間須布設3-5個空三加密檢查點。為了提高內業空三加密精度，四角平高控制點及檢查點采用了地標像控點。
2.2.2 像片控制地標點的布設要求
（1）地標像控點應布設在基本航線6片重疊區域，且應與構架航線保持3片重疊。像控點地標布設時，應保證影像目標清晰，便于空三加密時，能夠準確量測像控點目標幾何中心位置。
（2）自由圖邊的像控點應布設出測區范圍線20～30米。
（3）像控點布設點時，應考慮到采用GPS儀器測量時應滿足的條件要求：像控點點位便于安置儀器，視野開闊，視場內障礙物的高度角不宜大于15°；點位距周圍大功率無線電發射塔（如電視塔、電臺、微波站等）不小于200米，距離高壓輸電線和微波無線電信號通道不小于50米，點位周圍無強烈反射衛星信號的物體。
（4）地標點布設應依據航攝設計書提供的WGS84大地坐標系成果布設，利用手持GPS導航儀在實地定位確定地標點位置。
3 航空攝影測量內業
（1）選擇模型加密點：在區域范圍進行航線自動匹配構建自由網（或人工逐片手動選擇模型標準點），并通過自動匹配或人工選擇模型連接點實現航線內的模型連接以及航線之間的模型連接。主要工作包括自動相對定向、影像自動匹配選擇模型連接點（或人工手動方式選擇模型標準點）、自動轉點與自動量測等。
（2）自由網平差、轉刺控制點：航線自動匹配構建自由網完成后，對匹配或人工選擇的模型標準點進行檢查，剔除各粗差點。人機交互選擇自動匹配失敗時，反復進行航線自動匹配構建自由網，剔除各粗差點，人工消除區域網平差時超限的連接點。
模型連接點應分布均勻，且應選在標準點點位位置。各模型間連接點數不得少與2個。特殊困難地區標準點位置影像目標不明顯，選不出點時，可盡量在標準點位最近的位置人工選點。為了提高加密精度，另外每像對非標準位置處應增選1～2個連接點，來增強模型連接網形強度。
4 全數字立體測圖
（1）相對定向：相對定向完成后，各模型相對定向點數不得少于50個且要均勻分布。上下視差不得大于0.015mm。特殊困難地區，可適當放寬點數要求。
（2）絕對定向精度：絕對定向完成后，各模型定向精度必須滿足相關要求。絕對定向后，檢查員應進行檢查。對于定向時超限的像對，由加密技術負責人認真分析原因進行解決。對于個別模型定向精度超限且無法解決時，必須經技術負責同意后方可作業，并且要記載說明。
（3）數據采集原則。
①對于相鄰要素嚴格按照范圍采集，相鄰的邊要嚴格捕捉，不應存在裂縫重疊等錯誤拓撲關系。
②采集矢量要素前，采集設備必須正確設置各項測圖參數。嚴格按照規定要素標準圖層代碼進行采集，文件配置必須有檢查校核記錄。
③要素根據立體模型判讀，立體模型中地物輪廓全部或部分可以看清的，測標用“小十字”，做到不變形、不移位、不遺漏。若立體模型中觀測對象被植被、房屋陰影所遮蓋而無法準確判讀，采集時用與觀測對象圖式符號相近的符號繪出范圍線，并進行標記，由外業實地精確定位、定性。在采集中對于依比例尺表示的地物，測標應立體切準地物的輪廓線；不依比例尺表示的地物，測標應立體切準其定位點或定位線。
④使用流線進行數據采集時應注意及時調整流線參數，使線條流暢、光滑。
⑤按內業立體模型定位、外業定性的原則進行數據的采集，保證數據的完整性、正確性，確保采集數據不斷缺、遺漏、移位。采集過程由檢查員進行的檢查，如若出現差、錯、漏的現象，檢查員對于未按模型采集或漏采的地物、地貌應當重測或補測。
⑥整幅圖的數據采集完成后，圖幅之間要相互接邊，最后輸出*.dxf數據格式供后工序使用。
（4）外業調繪及精度檢查：為了檢查成果的可靠性，在測區不同區域采集了100多個明顯的地物點和地形點統計精度，其中地物點點位中誤差0.483m（小于規范要求的0.6m），結果完全滿足《1∶5001∶1000 1∶2000外業數字測圖技術規程》（GB/T 14912-2005）中1∶2000地形圖的測量精度要求。
5 結語
本文介紹了無人機低空航攝在山區大比例尺數字地形圖測繪項目中的應用，并在延安市山區測圖中進行實際運用，通過實例驗證了無人機低空航攝系統在山區地形圖測繪項目中的優勢，首先，大比例尺數字地形圖測繪應用無人機低空航攝生產，完全可以達到精度要求，尤其是1∶2000比例尺；其次，相比傳統測量技術，無人機測量可以很大程度的減少外業工作量，降低生產成本，提高作業效率；最后采用無人機低空航攝系統不僅能獲得數字地形圖，還能獲得三維立體圖和正射影像圖，為后期的規劃設計等各環節提供了更為直觀的基礎資料。
參考文獻
【關鍵詞】全站儀；南方CASS軟件；數據采集；繪制地形圖
隨著測繪儀器的更新，計算機軟件的不斷發展，數字化測圖已成為當前主要的測圖方法，與傳統的測量方法相比，具有高效、靈活、方便、簡約等諸多優點，越來越受到廣大測繪工作者的青睞。本文將結合實際工作，通過利用全站儀和南方CASS軟件來就測繪地形圖的過程及其注意事項進行探討。
一、建立平面控制網
首先根據測區周圍已有控制點和測區地形情況，平面控制網布設成閉合導線的形式。按測量規范要求對所測量地區進行選點、埋石、編號，并造標。點盡可能選在地勢高且平坦的地方，導線邊長盡量達到最大邊長，以提高等級控制點的控制效率。
二、野外測繪工作
（1）按照控制點的布設形式，利用全站儀進行控制測量，按照圖根控制測量的規范要求，對測量結果進行測量平差，求得控制點的坐標和高程。如果測區較大，一個測站不能觀測到周圍全部碎部，這時還應該建立多個圖根控制點（采用支導點方法）。（2）碎部測量數據采集，主要采用極坐標法，在現場繪制草圖，將各碎部點點號標注在草圖的相應位置上，并注記地物地貌。室內用點號定位方法成圖。地貌采點測量時，采用多棱鏡進行，地形變化較大地區，一般在地形線上采集足夠多的點，多觀測特征點，要有足夠的密度，這樣生成的等高線才能真實反映實際地貌，地形變化不大地方，可以適當放寬點的采集密度。
三、數據傳輸
每天測量工作完成后，必須把全站儀內存中的數據文件傳輸到計算機中，才能進行地形圖的繪制。傳輸方法有兩種：一種是用全站儀自帶的傳輸軟件；一種是用CASS軟件傳輸。傳輸前必須將全站儀和軟件上通訊參數設為一致，并給文件起名為***.dat。
四、數據處理
（1）地物繪制。進入CASS主界面，點擊繪圖處理菜單中的“展野外測點點號”，點擊對應的坐標數據文件“***.DAT”，按“打開”，便可在屏幕上展出野外測點的點號。使用工具欄中的各種工具進行編輯，根據所測地物點的點號及野外作業時繪制的草圖，到右側屏幕區選擇相應的地形圖圖式符號來繪制地物。一般繪圖順序為：先繪各種控制點、道路、水渠、河流等線狀地物，使整個圖形有個大致輪廓；其次繪房屋、獨立地物、植被、管線設施等。為避免操作錯誤或突然斷電造成數據丟失，工作中要養成隨時存盤的習慣。地物繪制完成后，選取“編輯”菜單下的“刪除”目錄下的“刪除實體所在的圖層”，點擊注記點號，刪除注記點，在地圖上只保留有繪制的地物。（2）等高線的繪制。點擊“繪圖處理”菜單下的“展高程點”，彈出數據文件對話框，選取目標文件“***.dat”，打開，命令區提示：“注記高程點的距離（m）：”直接回車，表示不對高程點注記進行取舍，測量的高程點全部展出來。用多段線選擇需要繪制等高線的區域，點擊 “等高線”菜單下的“建立DTM”，選擇“***.dat”，確定，不規則三角網將出現在選定區域內，根據實際草圖刪除不需要的三角形并保存。左鍵點取“等高線”菜單下的“繪制等高線”，輸入等高距后選擇擬合方式后“確定”，系統馬上繪制出等高線，在繪制過程中，等高距可根據工程的實際需要設置，再選擇“等高線”—“刪三角網”， 從而完成地貌的測繪。（3）文字注記。用鼠標點擊右側菜單的“文字注記”項，依提示輸入文字高度、注記內容、注記位置，完成文字注記。最后對圖紙進行全面整飾，繪圖工作即可完成。下圖就是利用上面所述方法繪制的地形圖。
五、結語
采用全站儀與CASS軟件聯合進行數字化測圖，它不僅省時、省力；而且可以提高采集數據的速度和質量，從而有效地提高了工作效率。
參 考 文 獻
[1]馮煒.基于全站儀的地形圖測繪方法研究[J].科技促進發展（應用版）.2010（12）
關鍵詞：工程建設；地形圖；測繪
Abstract: topographic map in different construction plan, design play different roles in; In the engineering construction planning, design the different stages of the role of different also. Topographic map surveying and mapping data such as if to meet the needs of engineering construction, still should achieve some degree of accuracy and appropriate scale. This paper briefly talk about engineering construction in the application and topographic map surveying and mapping.
Keywords: engineering construction; Topographic map; Surveying and mapping
中圖分類號：P284 文獻標識碼：A文章編號：
地形圖是進行各項工程規劃、設計的主要依據，地形圖能夠從總體上全面地反映地面上的地物、地貌情況。通過它可以了解某地區的地面起伏、坡度變化、建筑物的相互位置、交通狀況、土地利用現狀、河流分布等情況，各種工程建設在工程規劃、設計階段，都必須對擬建地區的情況作系統、全面的調查，其中的一項主要內容就是地形。運用所掌握的地形圖基本知識和測繪技術，可從圖上取得各項工程規劃、設計所需要的各種要素。
一、工程建設中的地形圖的應用
為了改造自然，必須首先了解自然。各項工程建設在規劃設計之前，都要進行勘察測量工作，了解與設計有關的自然現象，而測量工作的成果，在一般情況下，都是以各種比例尺地形圖形式提供使用的。
伴隨著鐵路工程而來的就是橋梁和隧道工程。大的橋梁與隧道一般是鐵路線上造價很高的關鍵性工程，要結合考慮地形、地質及水文等條件來確定它們的位置，然后再決定與它連接路線的走向與位置。對于中、小型的橋隧工程，因為它們的造價不高，往往先決定路線的走向及位置，再考慮地形與地質條件以及橋頭(或隧道口)土石方的多少，線路的坡度與曲線半徑等等因素，然后確定橋梁與隧道的位置。
對于大型橋梁而言，先是在現有1:10000至l:50000比例尺地形圖研究，再到實地進行踏勘，了解地形、地質及水文情況，提出橋址的幾個可能的比較方案，進行討論研究。此為踏勘階段。經過研究和審批之后，確定少數幾個方案，進一步進行比較選擇，這稱為初步設計階段。這時除了要施測河流的水下地形、流速及流向以外，還需范圍較大、比例尺為1:2000～l:10000的橋位方案平面圖和范圍較小(一般來說，在河流的寬度方面，應測至兩岸最高洪水位高程2米以上，在上游大約測到河流平水位時期寬度的1.5～2倍，下游大約為l倍)、比例尺為l:500～1:5000的橋址地形圖。前者朔以選擇橋位和橋頭引線，確定導流建筑物的位置以及施工場地的布置。圖內應繪出各方案的線路的導線、中線、水文斷面、水位點、最高洪水位的泛濫線，洪水時的流向、船伐走行線等等。后者用以設計主體工程及其附屬工程，并估算工程數量與費用。圖上應繪出詳細地形和地物、線路的導線、中線，以及最高洪水位的泛濫線等。
對于交通建設中的山嶺隧道，因為它是整個工程中的一部分，所以它的位置是在線路勘測中選定的。對于城市地下鐵道網，在初步設計階段，系應用比例尺為1:2000或1:5000的地形圖，以選定線路的位置。為了設計車站、進口大廳、豎井以及用明挖法施工的地區，還需要該地區的1:500比例尺地形圖。為了施工設計，要沿著設計的線路施測1:500帶狀地形圖，帶的寬度決定于隧道的深度與地質條件。
二、工程建設中地形圖的測繪
隨著國民經濟的發展，各種工程建設對于大比例尺地形圖的需求不斷增加，這就需要測繪人員能夠較快的完成規定數量和質量的大比例尺測圖。對不同的工程設計所需的測繪工作，必須深入實際，采用科學的方法，按實際要求進行測繪。其成果、成圖的內容與精度，既要滿足各設計階段的要求，又要盡可能的兼顧一般施工的需要及竣工圖的測繪要求。顯然，恰當的選擇測圖比例尺和等高距便成為十分重要的任務，在工作中應認真分析用圖單位提出的技術要求，選定勞動生產率最高、經濟效益最好的測圖方法和生產過程。對于大范圍的測圖工作，其成圖資料應作為國家基本圖的一部分，圖的規格質量，應根據國家統一的規范標準來確定。對于較小范圍的測圖工作，例如，工礦企業的設計而測繪的地形圖，屬于一次性專用地形圖。在工礦企業建成后，設計地區的原地形圖與現實情況相差很大，使原測繪的地形圖失去保留的價值。這時應根據用圖的細致程度、設計內容和地形復雜程度，確定測圖的方法和要求。一般來說，l:5000的比例尺地形圖可用于規化設計，如廠址選擇、總體規化、方案比較等；1:2000的比例尺地形圖可用于初步設計；1:1000的比例尺地形圖可用于施工設計，對于新建廠或比較簡單的擴建、改建廠，可與初步設計共用l:1000地形圖，因此1:1000是應用較廣的一種測圖比例尺；1:500比例尺地形圖用于地形復雜、建筑物密集、精度要求較高的工礦企業施工設計；有時為了設計人員的方便，也有按l:1000比例尺的技術要求測繪l:500比例尺地形圖的情況。此外，對于城市測量來說，測圖工作同量要滿足多方面的需要，屬于綜合用圖。大、中城市的建筑物測圖比例尺常為1:500，中、小城鎮為1:1000，而郊區可采用1:2000比例尺地形圖作為基本圖。
大比例尺地形圖的測繪方法，目前在我國各工程測量單位由于技術力量、儀器裝備、測圖經驗等方面的差異，所采用的方法并不一致，一般來說，過去的幾十年白紙成圖占據主導地位，其中有大平板儀測繪法、經緯儀小平板聯合測繪法、經緯儀分度規聯合測繪法等。用攝影測量的方法，尤其是空中攝影測量的方法制作大比例尺地形圖，已受到普遍重視。除制作一般的線劃地形圖解，也可制作攝影地圖。由于電子測量技術和計算機技術的迅速發展，大批成熟的制圖軟件出現，使得大比例尺數字化成圖得到迅速普及。雖然這種方法還不是十分完善，但是由于人們進行計算機輔助工程設計，用微機處理各種地面信息以及建立各種信息系統的需要，必然要求測繪人員提供數字產品，而不是白紙圖。數字經測繪產品終將逐步取代模擬化的白紙測圖。最后強調一點，進行地形圖測繪，無論對于何種工程建設，首先都要根據工程需要，在測區布設相應等級的控制網，然后進行加密控制，取得控制點坐標；在此基礎上，利用測繪儀器，按極坐標法或其他方法采集地形數據，同時畫出工作草圖；通過在微機或白紙上層點，然后根據草圖，按照相應等級的制圖規范和圖式符號進行編輯成圖或描圖；最后在進行圖幅整飾，即可形成地形圖。
參考文獻
【關鍵詞】數字地形圖；測繪；問題探析
隨著社會和科學技術的不斷發展，目前的大比例尺地形圖多為數字地形圖，人們對于數字地形圖的要求越來越高，因此，由于先進科學技術的應用，數字地形圖的測繪技術也日益發展成熟，但是，數字地形圖的測繪技術仍存在一些不完善的地方，并且存在一些值得探討和總結的常見問題，因此，本文對數字地形圖測繪中的幾個問題進行了探討。
一、全站儀測碎部點的檢查方法
（一）全站儀測碎部點時可能出現的錯誤
1、人為因素。由于人為因素的影響，使得照準的起始方向出現偏差，從而對碎部的坐標產生一定會影響，但是全站儀的錄入人員將錯誤數據完全錄入，一旦錄入，便很難進行后期檢查，因此，影響了碎部的后期成圖[1]。
2、點號偏差。全站儀記錄的點號往往與繪圖員繪制的點號有所偏差，因此，二者的點號往往不能做到一一對應，需要對錯誤進行檢查并更正，這就會影響測繪進程，從而延誤測繪進度。
（二）避免錯誤的有效措施
1、對全站儀做對中、整平處理，并輸入所需坐標，使用棱鏡與后視對好，最后使用全站儀測量后視點坐標。然后將后視點坐標的測量值與輸入值相對比，檢驗點位的正確性。
2、確定照準起始方向與視線內的明顯目標，并記錄方位角數據，之后，每間隔一段時間后便可再次測量方位角讀數，檢驗全站儀的方向是否發生偏移。
二、新增建筑物的補測方法
尋找合適的位置設站，要求站點位置可以清晰的觀測到部分新增建筑與已知點的位置，將站點中儀器與棱鏡的高度均測量出來，然后測量高程碎部點，并利用全站儀對垂距進行測量，以此推算出站點的高程[2]。在全站儀中輸入站點的高程，以此得到后視點坐標，一直持續該工作，直至完成新增建筑物的補測。
三、數字地形圖的修測方法
（一）收集相關資料，評定原圖是否可用
1、審查測繪資料。收集測區的地形圖以及其他相關資料，并對其進行審核，檢驗其是否達到國家相關標準以及是否存在重大缺陷。若原圖中存在重大缺陷或者不符合相關標準，則可確定原圖不可用，并應盡早重新進行測繪。原圖的重大缺陷包括：地形圖與實地在較大程度上不相符；控制點偏差較大，超出規范偏差范圍；測繪圖經數字化后嚴重變形。
2、檢驗控制質量。需要進行檢驗的控制質量，其等級通常較高。對控制質量進行檢驗時，應按照等級順序進行，上級質量檢驗合格后方可對下級進行控制。進行下級控制時，盡可能使用檢驗合格的控制點，便于對控制點進行二次檢驗。若控制點偏差超出控制范圍并無法與甲方協商取得理想結果，則不予應用，應重新設置圖根和首級。
3、實地檢驗。利用全站儀設站，設站位置通常符合就近原則，并且能夠保證全方位檢測周邊地物[3]。
4、匯總檢測數據。匯總各個地區的檢測數據，并且計算控制點與實地之間的誤差值，根據誤差和其他參考資料確定地形圖是否可用。
（二）制定具體修測方案
1、零星修測。在原有地物和控制點的基礎上進行修測，并對原有控制點進行一定程度的更改。若原有控制點遭到一定程度上的破壞，則可以在地形圖上選擇3-5個特征點，并通過后方交會的方法驗證特征點，通過驗證后方可進行修測。
2、成片修測。通過高級控制點對首級控制點進行連測，便于檢驗控制點并提高其精度。如果誤差偏移量過大，嚴重超出范圍標準，則需要偏移整片地形圖，并繼續對其進行修測工作，從而確保測繪精度達到規定標準。
3、部分修測。當只對部分區域進行修測，且修測區域多于整體區域的3/4時，應選擇重新測量，并重新選擇控制點。另外，該區域的控制網，包括水準控制網和GPS控制網均應重新設定，并根據相關要求規范地形圖的測繪，從而滿足城市建設需要。
（三）實施修測
1、全要素修測。全要素修測即對地物進行全方位修測，并且以不同時期的不同規范標準來規范修測地物，在對數字地形圖進行測繪的過程中，一般來說均采用全要素修測方法。
2、重點要素修測。當面對某些任務量很大且任務面較廣的測繪項目時，通常采用重點要素修測方法，由于規定時間過于緊迫，且缺乏修測力量，因此，往往只是針對某些有特定需求的要素進行測繪。在正式修測前，首先應向水利、城建等相關部門提出修測申請，以獲得相關資料，并在地形圖上標志出重點修測區域，為修測計劃提出詳細的切實可行的修測方案。
（四）修測數字地形圖注意事項
1、質量評價。為了確保數字地形圖有著較高的質量評價，需要嚴格控制數字地形圖的圖根，并且嚴格檢驗各項控制系統以及地形圖的精確度。
2、在對地物進行修測與測繪前，應利用先進的地理信息系統取得相對準確的測繪數據，并對數據進行分類，數據的分類形式與測繪軟件中的分類形式應保持一致。
3、保證修測區域與周邊地物進行和諧的銜接，若周邊地物出現偏移，則應主動對偏移地物一同修測。
4、盡量完整保存歷史數據，嚴防歷史數據丟失。在單位專門建立檔案管理處，保存每次的測量數據，以見證城市的發展。
5、在測繪時，可加入甲方的特殊要求，便于處理地理信息。
結語：
綜上所述，全站儀測碎部點可能出現一定的問題，但是本文針對這些問題，提出了相應的解決措施。在對數字地形圖進行修測工作時，首要任務位收集相關資料，評定原圖是否可用，然后針對不同的修測要求制定具體修測方案，之后即可對數字地形圖進行實地修測，完成修測后還應對修測結果進行完善與檢驗。在完成修測方案時即應組織專家團隊對修測策劃進行審核，經過審核后方可進行施工。只有嚴格控制修測方案與修測流程，才能更好的完成數字地形圖的修測工作，并有效提高數字地形圖的修測質量。
參考文獻：
[1]楊曉明，段莉.數字地形圖測繪中的幾個問題探析[J].測繪通報，2004，10（21）：42-45.
【關鍵詞】數字化；地形圖；測繪技術
中圖分類號：P231.5 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8500（2014）02-0106-02
數字化地形圖具有采集速度快、測圖精度高、使用與維護方便、直觀、快捷以及利用率高等優點，在城市規劃、測繪生產和土地管理等部門得到了比較廣泛的應用，為經濟建設、城市規劃提供高質量、更為便捷的地形圖，同時也滿足用戶對格式的要求，也獲得了廣大用戶的一致好評。另外，應用了數字化技術的地形圖可用性更強，同時也簡化了圖形編輯以及圖形輸出的過程，提高了測繪工作的效率。
一、數字化測繪技術的特點
隨著經濟社會的不斷發展，城市、工礦區以及工程部門對地形圖的要求越來越高，對于地形圖測繪部門來說，這既是機遇也是挑戰。近年來，隨著我國信息化的迅速發展，數字化測圖技術以其測量精度高、成圖速度快、容易更新、工作效率高等一系列的優點在地形圖測繪中得到了廣泛的應用。數字化測圖已經成為目前我國城市規劃建設中提供大比例尺地形圖的一種重要手段。地形圖測繪主要是向城市規劃、土地管理等部門提供不同比例尺的地形圖，以滿足經濟建設和城鎮規劃的實際需要。而數字化地形圖則是利用GPS-RTK定位技術、全球定位系統、全站儀、計算機圖形技術等技術或設備直接獲取實體空間位置及其形狀所需的點的坐標及連接方式，同時記下實體的地理屬性，經過處理和裝換之后形成相應的數據集合，然后將這些數據集合以數字形式存儲于硬盤或其他存儲介質上，用戶可以使用繪圖儀輸出紙質圖以供自己使用。
1.測圖的基本原則
根據地圖圖形組成的基本情況，我們可以劃分為三個組成要素，包括點、線和面。而這三點也是地圖最基本的圖形要素，測量工作的首要任務就是測量點位的坐標。在測量點位的坐標的情況，緊密排序連接的點可以組成一條線，而線的排列可以鋪成面，此時，我們就可以依靠特殊技術在面上做記號。針對一些獨立的物，符號和定位點是最好的表現方式，線狀地物也是由各種線或符號表示，等高線由高程值來描述。
2.傳統測圖方法存在的弊端
在以往傳統的測量中，測量的主要設備有水準儀、經緯儀和平板儀等，可以測量出點的高程、平面坐標，以及測量出豎直角、水平角和距離，通過測量，總結數據，再有繪圖人員人工計算出最后結果，得出最后的點位坐標，再將坐標表示到地圖上，但是這種方法不但花費時間多，人工計算還會時常出現誤差，工作人員的工作量無疑也加大了，而整個操作過程也顯得十分復雜。
3.數字化測繪技術的特點
目前，我們所使用的數字化測圖技術是一項利用計算機繪圖和分析的新型測量方式，它與傳統的測量方式不同，數字化測量技術在未來有很好的發展前景，也是地形圖測量未來發展的重要手段。數字化測繪技術可以保持測量的精確度和穩定性，保證了坐標值的精確，還能進一步的實現儀器和技術的更新發展，是科技進步的要求。數字化測繪技術的應用不但證明了科學技術的發展，也是現代社會實現科學管理的要求。
二、數字化地形圖的測繪流程
由于數字化測繪相對于傳統平板測圖具有精度高、作業效率高、勞動強度小等顯著經濟技術優勢，加之近年來數字化測繪設備價格的持續下降，規劃、設計等用圖，單位普遍采用計算機設計而要求提供數字化測繪成果等因素，測量單位普遍采用野外數字化測繪完成大比例尺地形測量工作。數字化地形圖的測繪流程數字化地形圖的測繪工作流程一般分為數據的采集及處理、數據整理以及精度分析等幾個方面。
1.數據的采集
與平板測圖一樣，數字化測圖也需要采集地形、地物的坐標及高程，然后再進行內業編輯。在測圖過程中，全站儀發揮了重要作用。數據采集時往往采用便攜機、電子手簿、掌上電腦或使用全站儀的內存記錄數據，這些記錄方式各有其不同的特點。便攜機和電腦比較直觀，與平板測圖一樣，在外業就能看到地形圖以及所測地物的具體情況，可以及時發現遺漏的東西，這樣就為修測地形圖帶來了便利，在很大程度上提高了修測地形圖的效率。但是，在測圖過程中由于掌上電腦屏幕的限制，在使用時往往要用到很多下拉菜單，大大降低了數據采集的速度。使用電子手簿進行記錄時，一般采用特定的代碼來表示不同的地物，將這些數據傳送到計算機之后，經過編輯可以顯示相應的地物。使用全站儀記錄數據時，僅僅只能記錄地形、地物的坐標數據和相應的順序號，將這些點和順序號傳送到計算機之后與現場所畫的草圖進行對比，就可以勾畫出地物、地形點。總體來說，使用數字化測繪技術采集數據比較方便，尤其是樹木較多的地方和高山地區更是如此。全站儀看到反射鏡就能進行數據采集，而那些不容易到達的地方或建筑物較為密集的地區可以采用無棱鏡測距。這樣既可以提高采集數據的準確性，也能確保采集人員的安全，同時還大大降低了勞動強度。
2.數據整理
一般來說，數據采集方式不一樣，內業工作量也會有所差別。使用掌上電腦或便攜機進行數據采集時，由于在外業采集過程中已完成了大量的編圖工作，業內的工作量往往不多，這時候只需要整理一下未做的工作，處理一下圖面即可。使用電子手簿采集數據時情況就有所不同，外業記錄的往往只是地物的代碼以及坐標數據，業內還需要完成大量的工作，同時還要及時編輯當天采集到的數據。不過，由于成圖軟件的功能比較強大，可以提高業內工作的效率。尤其是生成等高線時，成圖軟件的優勢更加明顯。這樣可以節省大量的時間，也有利于提高成圖的質量和速度。另外，使用全站儀記錄坐標數據時，完成業內工作需要借鑒現場所畫的草圖。
3.精度分析
數字化測圖技術采集數據時是全自動的，受人為因素的影響較少。傳統的平板測圖往往會受測定地物點的方向、視距誤差、展繪誤差、測定誤差以及地形圖上的刺點誤差所影響，實際圖上的點位誤差可以達到±0.46mm。數字化測圖在300m的距離內測定地物點時誤差約為±16mm，地形點高程的誤差約為±17mm。同時，還可以對全站儀的測量數據進行自動的記錄、傳輸、存儲、處理和成圖。在這個過程中可以毫無損失的保持原始測量數據的精度，避免了因人為原因而導致的誤差，同時還能自動提取距離、坐標、面積和方位，繪制的地形圖也更為規范、精確和美觀，從而確保了測量工作的高精度和高質量。
三、數字化地形測繪過程中的常見問題
1.等高線處理不當
由于數字化地形測繪軟件中的等高線一般都是根據野外采集的地貌點的高程，采用等值內插法，按基本等高距插繪等值點連成曲線，再按不同的圓滑方法進行圓滑而生成的。在地形測量中，并不是野外采集的所有地貌點之間都能進行等高線內插的，也就是說靠全自動建立的數字地面模型（dtm）有可能失真，因而需要進行必要的人工干預，刪除自動組網中那些不能內插等高線的三角邊，而要做好這一點，就要靠繪圖人員的技術和經驗。比如：溝或坎上的點就不能與遠離其坡下的點插繪等高線，否則可能會使生成的等高線懸空或穿入地下，使局部地形面目全非。再如等高線不能穿過道路和建（構）筑物，有的需在建立dtm模型時就充分考慮，有些應在繪制好等高線后進行局部修剪或刪除。如果上述工作不到位，數字地形圖是很難真實反映實際地形的。
2.野外數據采集不準確、不全面
地形變化處地形點不全面，坎（溝）上有點，下面無點或少點，這造成繪制的等高線可能失真，從而難以準確反映實際地形。有些線狀地物如小溝（特別是暗溝）、電力線、電訊線（或電纜）、各種管線在圖內應有始有終，而拾取地形點時往往易忽略，這主要與繪圖人員的技術與責任有關。
相對于常規測圖而言，在圖紙審核中，數字化成圖的過程發現的缺陷要多一些。除了上述問題外，主要是繪圖人員的自檢工作需加強。如注記或植被符號壓線和覆蓋地物的現象以及坎（溝）上的高程注于坎下或下面的高程注在上面的現象。
四、提高地形繪圖的質量的措施和方法
近年來，我國的經濟發展速度很快，城市建設也得到了很大發展，這就導致新測的地形圖往往在一年之后難以準確反映當時的現狀，在城區的表現則更為明顯。為了使地形圖能夠準確反映出地形、地物的現狀，需要對其進行及時的修測，而數字化地形圖可以大大提高修測的效率和準確性。在修測過程中可以對原圖備份之后進行妥善的保存，然后刪除掉圖中的變化部分，接著調入外業采集到的數據，經過編輯之后就可以完成修測工作。
數字化地形圖可以保證每個地物點坐標的準確性，同時還可以提取出相應的坐標數據，因此在建筑紅線的放線工作中發揮著重要作用。如果紅線圖提供的是與已有建筑物的關系，則可以在業內計算出待建房屋各點的坐標，這樣就可以縮短外業的工作時間，進一步提高工作效率。當需要調整建筑紅線時，則可以在計算機上進行隨意的調整。另外，規劃部門可以很準確的取得待建房屋與周圍其他建筑物的關系。
在管線竣工測量中，數字化地形圖的方法也具有十分明顯的優勢。使用這種方法可以很方便的測出管線的高程和坐標。數字化地形圖可以隨意調出其中的任意一塊，這樣就能將管線周圍部分拼出一幅帶狀地形圖，再將實測的管線調入其中，就能很直觀的將管線表示出來。在外業采集數據時，主要是為了測定各地物點的高程以及坐標，數字化地形圖可以根據實際的用圖需要編輯成不同比例尺的地形圖，整個編輯過程特別方便，可操作性很強。同時，數字化地形圖的質量也是有保證的。
數字化地形圖測繪技術的應用在數字化地形圖測繪過程中使用了一系列的數字化儀器，如全站儀、GPS-RTK定位技術、靜態GPS全球定位系統、計算機圖形編輯技術等等。通過這些數字化設備及技術獲取地形實體的空間描述，繪制出符合空間位置及形狀的坐標，并標記出地形圖實體的地理屬性。然后，經過計算機軟件的處理及轉換后生成數字化地形圖的數據集合，并存儲于計算機或其他存儲介質中以便隨時提供給用戶。
另外，隨之信息化、數字化技術的進一步發展，在數字化測圖技術的過程中，如數據采集的過程，通過數字化成圖對地形網實體的位置及形狀進行精確描述、繪制出所需的點的坐標及其連接方式，而在外業采集過程中運用全站儀、GPS-RTK技術等采集大量精確的數據信息。再如，數字化圖形的輸出過程，可根據地形圖數據庫進行相應的編輯，處理好地形圖的圖形文件，并做好地物的分層處理、閉合圖塊處理經由繪圖儀輸出。在這些繪制過程中，由于采用了數字化的技術使其測量的精度大大高，成圖的速度加快，并且容易在舊圖上進行更新，提高了數字化地形圖繪圖的工作效率。
數字化地形圖的應用情況無論是平板測圖還是數字化測圖，其主要目的都是為城市規劃和建設服務。在測圖技術方面，由于數字化測圖的質量更高，使用也更為方便，因此成為城市規劃部門以及其它用戶的首選。數字化地圖除了可以提供紙質的藍圖之外，還可以為用戶提供更多格式的地形圖。同時它還可以保存在各種存儲介質之中，攜帶也較為方便。城市規劃部門在進行規劃和設計時，可以利用相應的計算機技術對數字化地形圖中的不同地物使用不同的顏色，大大提高了編輯各種專題圖的效率。目前，數字化地形圖的使用范圍很廣，用戶的反響也很不錯。
五、數字化地形圖測繪技術的應用
通過長期運用數字化地形圖測繪技術進行地形測量，掌握不同的地形測量軟件及基礎應用軟件，積累數字化地形圖測繪的工作經驗，更有利于地形測量工作走向市場化，在實際的測繪工作不斷地提高測繪的水平。此外，應用數字化地形圖測繪技術還可以提高工程人員的整體素質和應用能力，使測繪管理以及服務實現了全程的數字化，從而提高了我國地形圖的測繪水平。
綜上所述，由于數字化地形圖測繪技術的應用，數字化地形圖除了具有開發性和現勢性的特點之外，還是建立GIS地理信息系統的基礎資料，作業人員尤其是進行外業數據采集的工作人員的工作難度大大降低，降低了人為的誤差，更加準確的測量出人員不能到達及不容易到底的地區的地形圖。另外，由于數字化地形圖測繪技術的應用，也提高了工程及工作人員的整體素質，培養了其應用高科技技術的能力，實現了數字化地形圖測繪管理、服務的全程數字化，提高了我國地形圖的測繪水平及生產效率。
參考文獻：
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關鍵詞：三維數字；地形圖；測繪技術
1. 引言
隨著數字地形圖的廣泛應用，為了便于進行空間方面的量測和分析，人們對它表示地物和地貌高程的方法和精度提出了更高的要求，為此，在借鑒二維數字地形圖和數字地面（或高程）模型優點的基礎上，克服二維數字地形圖在空間表示和應用方面的不足，提出了測繪三維數字地形圖的想法。
為此，本論文主要對三維數字地形圖的測繪技術展開分析探討，以期從中找到可靠有效可行的數字地圖測繪技術，并以此和廣大同行分享。
2. 三維數字地形圖的地形數據及表達方法分析
地形數據即為表現地勢走向的地貌數據，包括平面位置和高程數據兩種信息，這兩種信息目前主要通過野外測量、航空航天遙感影像和現有地形圖數字化三種方式獲得。航空攝影測量一直是地形圖測繪和更新的有效手段，其所獲取的影像數據是高精度大范圍的DEM生產最有價值的數據源。另外，近年來出現的干涉雷達、激光掃描儀等新型傳感器數據被認為是快速獲取高精度、高分辨率的DEM最有希望的數據來源。通過全站儀、全球定位系統(GPS)等手段可獲取較小范圍、大比例尺、高精度的地形建模數據，同時也是對航空攝影測量和地形圖數字化的一種補充。實際工作中，具體采用何種數據源和相應得生產工藝，一方面取決于數據的可獲取性，另一方面也取決于應用的目的和對數據的要求，包括DEM的分辨率、數據精度、數據量大小和技術條件等。
三維數字地形圖是用規則格網和高程注記點來表達地形地貌的。為了不影響地圖符號表達地物和地形，采用分布規則的格網式DEM較為妥當。格網的大小一方面取決于相應地形圖的分辨率，一般說來，地形圖的比例尺越大，對地物和地形表達的精度就越高即越精細，則格網就越小；另一方面取決于制圖區域地形的復雜程度，一般說來地形越復雜或越破碎，為了表達地形時不失真，格網就應越小。在一幅地形圖上，考慮到在實際中，有的地方地形比較復雜，而另一些地方則比較簡單，可用四叉樹結構來表達格網，即用大格網來表達簡單的地形，而用小格網表達復雜的地形，即采用橫向的多分辨率技術表達地形。構建三維數字地形圖時，必須確保DEM與線劃地形圖是同一個空間參考框架下的；編制地形圖時，可將DEM格網點放在一個單獨的圖層上，這樣可根據需要打開或關閉它。高程注記點反映地面上坡度變化處的高程。
3. 三維數字地形圖測繪技術應用探討
3.1 三維地形數據的采集
三維地形數據采集包括兩個階段，一是：外業采集，主要是利用全站儀采集地形點的三維空間數據（包括平面坐標及高程）。由于受通視條件、勞動強度等因素的影響，只能采集地形特征點的三維空間數據，地形特征點一般是指山谷點、山脊點、洼地、山腳點、山頂等等。由于這些特征點的密度不夠和分布不均勻。這樣在對有些地區的地表高低起伏就很難精確的表示。二是：內業加密，就是將外業采集的數據，通過內插的方法對特征點的密度和分布進行有效處理，獲得分布均勻，密度適當的地形點及高程，使其更能詳細的反映地勢的走向。
在利用全站儀野外獲取三維地物數據測量時，地物底部特征點數據的獲取是比較容易的，難點在于怎樣獲取地物頂部特征點數據。以建筑物為例進行說明，其頂部特征點的數據可以通過測量其相應的底部特征點的平面位置和高程，然后量測其高度的方法獲取，也可以放置棱鏡到頂部特征點上直接測量的方法獲取，還可以用無棱鏡測量進行建筑物頂部特征點的方法獲取。其中，無棱鏡測量對于沒有反射的物體不能進行測量，因此在建筑物比較密集的城鎮地區，用無棱鏡測量會嚴重受到通視條件和反射條件的制約，使的測繪工作量大，效率低，有些建筑物的頂部特征點甚至是采集不到的，對深巷的建筑物底部特征點也很難采集到。當然，還可以在建筑物頂部進行數據采集，此方法也存在通視條件的限制，還有很高的危險性，因此對于大區域測繪是不現實的。
3.2 三維數字地形圖的測繪
實際地面通常不是光滑和均勻變化的，因此在采集的時候會產生斷裂線問。對于植被茂密、樹林覆蓋地區，數字攝影測量采集時無法切到地面，這樣就不能準確的反映植被覆蓋區的實際地面趨勢，為了使其精度能夠滿足要求，可以在這些地區采集散點方式進行測量，以便能真正的切到地面的地方進行數據采集。在必要的時候還需要進行野外測量的方式進行補測才能達到精度的要求。具體面向三維地形數據的采集測繪，可以按照如下步驟進行：
(1) 定向建模
定向建模之精度是影響整個產品精度的關鍵。定向建模的工作流程：用黑白影像建立立體像對進行手工或自動內定向、相對定向核線重采樣絕對定向裁切核線影像立體模型建成。
(2) 數字高程模型DEM
DEM、DOM可由單模型獲取，也可由批處理直接生成。創建DEM及鑲嵌工作流程：先進行影像相關創建像方DEM像方DEM編輯創建物方DEM物方DEM檢查編輯建立新圖幅物方DEM接邊物方DEM鑲嵌DEM成果。
創建像方DEM前，要先對每個像對中的特征點（峰頂、谷底、鞍部及地形突變點）和特征線（山脊線、山谷線、地區突變區線、面狀地物的范圍線等）進行量測。量測特征點和線的目的是獲取像方DEM相關的初值，對像方DEM進行編輯。
(3) 數字正射影像DOM
每個像對的物方DEM編輯后即可創建正射影像，并進行DOM的鑲嵌。正射影像分為黑白正射影像和彩色正射影像。先創建每個像對的左、右黑白正射影像，合并左右黑白正射影像后，選擇鑲嵌線對黑白正射影像進行鑲嵌即生成黑白DOM產品。
(4) 數字線劃測圖
在定向建模完成之后，如不需要生成DEM、DOM產品，可直接進入向量測圖模塊進行測圖。在向量測圖模塊中，圖廓及內外整飾自動生成，已測向量能夠實時顯示（放大、縮小、編輯等）和映射至立體，具有聯機編輯、實時符號化功能，利用測圖模塊提供的這些工具可以很方便地進行測圖和編輯，實現測圖、編輯一體化。
3.3 三維數字地形圖測繪的誤差分析
(1) 全數字攝影測量的精度和模擬攝影測量、解析攝影測量相比一定有所不同，如:光束法區域網加密與獨立模型法區域網加密的精度差異，全數字攝影測量系統沒有機械傳動誤差、圖紙套合與清繪誤差、展點誤差、主距安置誤差、讀數誤差等等，出現了影像匹配誤差等。
(2) 圖上的地物點的點位中誤差主要來源于：像控點點位中誤差、房檐改正誤差、加密點點位中誤差、影像掃描中誤差、影像匹配中誤差和定向中誤差等。
(3) 航測成圖高程中誤差的主要來源于：控點高程中誤差、加密點點位中誤差、相對校正中誤差、定向中誤差和測繪動態中誤差等。
4. 結語
本文從三維數字地形圖的相關概念、數據采集的方法和三維數字地形圖的繪制三個方面進行了研究，對于三維數字地形圖測繪技術的實際應用具有一定的借鑒和指導意義，因而是值得推廣的，另一方面，三維數字地形圖數據的采集與測繪，還有很多的技術細節問題需要深入探討，這有待于廣大技術工作人員的共同努力，才能夠最終實現三維數字地形圖的測繪與普及應用。
參考文獻：
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關鍵詞：GPS RTK技術；數字地形圖測繪；應用
Abstract: with the positioning system, GPS the rapid development of science and technology fast mature RTK measurement, RTK surveying and mapping gradually in measuring technology has been applied. Through the RTK technology in the field surveying and mapping can get cm position precision measurement method level. This paper analyzes the GPS RTK technology in digital topographic map surveying and mapping application, discusses the GPS RTK technology digital topographic map surveying and mapping of the method of processing data, analyze GPS RTK technology in digital topographic map surveying and mapping of the applications of the advantages, looking forward to this article for GPS RTK technology in the digital topographic map surveying and mapping application offer some reference and basis.
Keywords: GPS RTK technology; Digital topographic map surveying and mapping; application
中圖分類號：P228.4文獻標識碼：A 文章編號：
一、地形圖測繪及GPS—RTK技術概要
地形圖測繪的廣泛定義是測定地球表面的地物、地形在水平面上的投影位置、高程，并且按照一定的比例進行縮小，用符號與標記繪成地形圖的相關工作。地形圖測繪的狹隘定義是根據已經測定的大地控制點，采用經緯儀視距、平板儀與攝影測量等方法，按照一定符號與圖式把地物和地貌以等高線的形式測繪成地形圖。
目前測繪地形圖基本上是采用航空攝影的測量方法，利用航空像片在室內測圖。但面積較小的地形圖，或是滿足工程建設需求的地形圖，則需要使用測量儀在野外測圖。
傳統意義上的地形測量包含控制測量與碎部測量兩種，控制測量指測定一定數量的平面與高程控制點，是地形測圖的依據。平板儀測圖控制的測量分為首級控制的測量與圖根控制的測量。首級控制測量以大地控制點作為基礎，用三角測量或者導線測量的方法在整個測定區域內測定一些精度高且分布均勻的控制點。圖根控制的測量是在首級控制之下用小三角測量方法和交會定點方法等加密來滿足測圖需要的控制點。圖根控制點的高程常用三角高程或水準兩種測量方法測定。
碎部測量指測繪地物、地形的作業。地物特征點和地形特征點統稱為碎部點。碎部點的高程常用視距測量法來測定。按所用的不同儀器，分為平板儀測圖方法、經緯儀與小平板儀聯合測圖法、經緯儀測圖法等。這些方法的作業過程大致相同。測圖前把繪圖紙固定在測圖板上，在圖紙上畫出坐標格網，繪出圖腳點與所有的控制點，經正確檢核、確認點位后進行測圖。
測量技術在不斷發展，測繪手段也取得長足進步。測繪儀器從原始工具到經緯儀，水準儀，測距儀，全站儀等，到最新的超站儀和三維激光掃描儀。現在GPS技術在地形測量中開始廣泛應用。
RTK測量系統主要由基準站，流動站與數據鏈共同組成，建立無線的數據通訊保證實時、動態的測量，原理是取精度高的首級控制點為基準點，安放接收機成為參考站，連續觀測衛星。流動站上的接收機在接收衛星信號后通過無線電傳輸設備接收基準站上的觀測數據，流動站上的計算機依據相對定位原理實時計算、顯示出流動站的三維坐標與測量精度。這樣用戶可以實時監測待測點的精度指標，確定觀測的時間，減少冗余觀測，提高其工作效率。
二、常規地形圖測繪與GPS RTK技術
常規地形圖測繪的方法是先布設控制網點，控制網通常是在國家高等級控制網點的基礎上加密次級控制網點。依據加密控制點和圖根控制點，測定地物點、地形點后，按照一定的規律和符號在圖上繪制位置。
應用RTK技術定位時要求，基準站接收機把觀測數據時傳輸給流動站GPS接收機，流動站馬上迅速地求解整周的模糊度，在觀測到衛星后實時求解出厘米級的流動站動態位置。這與靜態定位需要事后處理相比，定位效率大大提高。故RTK技術開始在測量中應用就立刻受到人們青睞。
三、GPS RTK技術在數字地形圖測繪中的應用
GPS-RTK技術控制數字地形圖測繪能馬上就知道定位結果和定位精度，應用RTK技術實時定位可達厘米級精度，因此除高精度的控制測量仍采用CPS靜態相對定位技術外，RTK技術在數字地形圖測繪中的控制測量、線路中邊線測、地籍和房地產測量中的控制測量和界址點點位的測量都有普遍的應用。
用RTK技術測圖時，只需要一個人背著儀器在要測定的碎部點上停步一、二秒鐘，輸人特征編碼，用電子手簿或便攜微機進行記錄，在點位、精度符合要求的情況下，將一個區域內的地形地物點位測定后，由專業測圖軟件輸出所要求的地形圖。
四、RTK技術在數字地形圖測繪中的關鍵
在地形測量中用RTK定位時，基準站把觀測值和測站已知的坐標通過數據鏈發送到移動站，移動站采集、觀測數據，通過數據鏈收到基準站的數據，在移動站上形成差分觀測值，實時計算出移動站厘米級精度坐標。RTK的關鍵技術主要有：
（一）RTK系統采取快速算法，快速、準確地求解出整周模糊度。常用方法有：模糊度函數法、FARA法與組合搜索技術。有時候因初始過程中產生的誤差導致產生不可靠的整周模糊度求解的結果。這就需要控制RTK的成果質量。
