增刊数字化测图方法探讨・９７・
数字化测图方法探讨
詹卫华
肖高铭
孙芳
３３０００１）
（江西省第一测绘院
摘
要
本文简要阐述了数字化测图的概念及所引起的变革，介绍了数字化测图中，野外数据的采集
方法及全站仪在其中的运用与注意事项，概述了１：１００００地形图在内业数字化生产中的流程及图面整饰的重要性。关键词
数字化测图
野外数据采集
控制测量
碎部测量
图幅整饰
线型编辑。
１概念
数字化测图是以计算机为核心，在外连输入
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。而数字化测图则不同，若距离在３００ｍ以内时测定地物点误差约为±ｍｍ，测定地形点高差约为±１８ｍｍ。电子速测仪的测量数据作为电子信息可以自动传输、记录、存储、处理和成图．在全过程中原始数据的精度毫无损失，从而获得高精度（与仪器测量同精度）的测量成果。数字地形图最好地反映了外业测量的高精度，也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。
输出设备硬件、软件的条件下，通过计算机对地形空间数据进行处理得到数字地图。广义的数字化测图又称为计算机成图，主要包括：地面数字测图、地图数字化成图、航测数字测图。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，也称野外数字化测图。数字测图系统主要由数据输入、数据处理和数据输出三部分组成，流程如下：数字化测图的运行示意图
数据采集→点位信息特征信息→数据传输→绘草图→数据处理→线型编辑→图幅整饰→绘图文件
２．２改进了作业方式
传统的方式主要是通过手工操作，外业人工
记录、人工绘制地形图；并且在图上人工量算坐标、距离和面积等．数字测图则使野外测量达到自动记录、自动解算处理、自动成图，并且提供了方便使用的数字地图软盘．数字测图自动化的程度高，出错（读错、记错、展错）的概率小，能自动提取坐标、距离、方位和面积等．绘图的地形图精确、规范、美观。
２
２．１
特点
点位精度高
传统的经纬仪配合平板、量角器的图解测图
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１５０米，地形点高程测定误差也达±０．０６米而且随着倾斜角的增大高程测定误差会急剧增加。如在１：
２．３便于图件的更新
城镇的发展加速了城镇建筑物和结构的变
化，采用地面数字测图能克服大比例尺白纸测图连续更新的困实地房屋的改建扩建、变更地籍或房产时，只须输入有关的信息，经过数据处理就能方便地做到更新和修改，始终保持图面整体的可靠性和现势性。
５００的地籍测量中测绘房屋要用皮尺或钢尺量
距用坐标法展点．普及了红外测距仪和电子速测
仪，虽然测距和测角的精度大大提高，但是沿用
２．４加了地图的表现力
・９８・江西测绘２００７年
计算机与显示器、打印机联机，可以显示或打印各种资料信息；与绘图机联机时，可以绘制各种比例尺的地形也可以分层输出各类专题地图，满足不同的用户的需要。
定几个图根点．这种方法无须平差计算，直接测出坐标。为了保证图根点精度，一般要进行两次观测。
一步测量法就是将图根导线与碎部测量同时作业．即在一个测站上，先测导线的数据，接着就测碎部点。这是一种少安置一轮仪器、少跑一轮路，大大提高外业工作效率的测量方法。
２．５方便成果的深加工利用
数字化测图的成果是分层存放，不受图面负
载量的，从而便于成果的加工利用．比如
ＥＰＳＷ软件定义１１层（用户还可以根据需要定义新层），房屋、电力线、铁路、道路、水系地貌等存
于不同的层中，通过打开或关闭不同的层得到所需的各类专题图，如管线图、水系图、道路图、房屋图等。
（２）碎部测量
野外数据采集包括两个阶段，即控制测量和地形特征点（碎部点）采集。实施数字测图前必须先进行控制测量。布设控制网应遵循的原则：分级布网，逐级控制；应有足够的精度；应有足够的密度；应有统一的规格。
控制测量取得合格成果后，即可进行下面的碎部点的采集。但在出测前必须做好准备工作。
２．６可作为ＧＩＳ的重要信息源
地理信息系统具有方便的信息查询功能、空
间分析功能、以及辅助决策功能，在国民经济、办公自动化及人们日常生活中都有广泛的应用。数字化测图作为ＧＩＳ的信息源，能及时地提供各类基础数据更新ＧＩＳ的数据库。
３．２数字化成图
跟踪数字化：用数字化仪对原图的地形特ａ、
征点逐点进行跟踪采集，将数据自动传输到计算它的精度比较低，机，处理成数字地形图的过程。现在几乎不再使用。
扫描数字化：用扫描仪扫描原图，将数据ｂ、
处理并可再回放成图。扫描数输入计算机，存储、
字化仪有平台式和滚动式两种。它比使用手扶数字化仪数字化的精度要高，故在地形图数字化生产中常用之。
３数据采集
（１）野外数据采集：用于没有底图的地区，用
目前数字测图主要方法有三种，即全站仪实地测量，精度最高，费用也高。
（２）航片数据采集：以航空相片作数据源，在
解析测图仪或立体量测仪采集地形特征点。
（３）底图数据采集：以旧的地形图为底图，进
行数字化。
３．３数据编辑
ａ１／１万地形图扫描数字化生产的资料及内容：⑴原有存档的纸介质地形图，包括旧的地
貌，即等高线和高程点及一些沟坎。
３．１野外数据采集方法
（１）图根加密：
由于采用光电测距，测站点到地物、地形点的距离即使在５００米以内也能保证测量精度，故对图根点的密度要求已不很严格，视测区的地形情况而定．一般以在５００米以内能测到碎部点为原则．通视条件好的地方，图根点可稀疏些；地物密集、通视困难的地方，图根点可密些（相对白纸测图时的密度）。等级控制点尽量选在制高点。控制测量主要使用导线测量，观测结果（方向值、竖角、距离、仪器高、目标高、点号等）自动或手工输入电子手簿，或电子计算机，并且结算出控制点坐标与高程。对于图根控制点，还可采用“辐射法”和“一步测量法”。
辐射法就是在某一通视良好的等级控制上，用坐标法测量方法，按全圆方向观测方式一次测
⑵外业重新调绘的像片图，包括一部分的地
貌和全部地物，如居民地、管线、道路、水系等。
１／１万地形图扫描数字化生产的过程：主要
分为矢量阶段和编辑阶段。矢量阶段主要是矢量线，编辑阶段把矢量的线变成符合图示规定的标准图。
ｂ常用的软件有ＣＡＳＳ７．０、Ｇｅｏｗａｙ３．５等
矢量地形图的地貌：线型解释高程点及一些沟坎，给计曲线加宽。
矢量数字正射影像图的地物：包括一部分新的地貌和全部地物，如居民地、管线、道路、水系、境界、植被、符号、工矿符号等。
ｃ编辑地形图：插入标准符号，用标准的线
型解释线状地物，填充植被和面状地物，注记文
增刊数字化测图方法探讨・９９・
字．套合、整理图内地物压盖处理，图廓外整饰。矢量化采集的数据是按国际代码分层存放的，对于线状符号或可以用线状符号作边线表示的面状符号，可以通过线型解释获得。比如地类界的目标代码是９１００的层上执行“线型解释”命令，所有的矢量化线都变成和图式一样的符号，其它诸如公路、陡坎、冲沟、电力线、管线、围墙等都用这种方法解释，单向河流、沟渠、双线河流还要注记流向，这仍需要线型解释命令，高程点及注记是一个特例。
３．４矢量化阶段的问题及点状地物的矢量分类
１矢量化的特点及点状地物的矢量分类⑴将以栅格形式存放的图形信息转化生成
以矢量形式表示的图形信息，便于后序的编辑。
⑵矢量化的特点：
ａ．按图式矢量的内容分为九类，每大类又分
成各小类，每类都有一个固定的层，有相应的编码，叫层码。包括层码号、颜色状态（显示／隐藏）。
ｂ．定位要准，采集的线不能走形：点状地物的
矢量定位点要符合图式符号定位点要求；线状地物矢量的线要与原图的线一致。
⑵点状符号快速定位插入
从控制点到地物，到不依比例尺房及其它附属、工矿设施的点状符号，都要一个个插上去，每个符号都要经过选符号、定点位、真方向。
ｃ．必须按九大类各小类严格分别采集，不能
放错层。
⑶全部计曲线的加粗
图示对各种线状符号有宽度规定，要求计曲线０．２５ｍｍ，方法是：将其它层全部关闭，然后用菜单栏中的地图之友线编辑改线宽度。
村⑷对一些需要注记的地物，如窑、果园、庄、河流、水库等，注记一般为字头朝北图廓直立，但街区名称，公路等级，其字向按《图式》规定方向注记，山脉名称、河流名称按雁行字列注记，另《图式》外，各种注记字体和字大小，字体颜色按和《编码表》要求执行。
⑶点状地物矢量的要点
ａ．无方向性符号：包括各类控制点和一些地物（烟囱、水塔等），其方向垂直于南图廓．矢量
时以两相交线采集，以交点来定位。
不依ｂ．有方向但无长度的符号：如窑洞、比例尺房屋按真方向绘出．采集两条垂直相交的线段，交点为定位点，长线的方向表示符号的方向。
ｃ．有方向性又有长度的符号：主要是半
依比例尺房屋．方法是沿房屋中心线水平矢量一线段，线段方向表示房屋方向，长度表示房屋实际长度。
根据矢量的栅格图形所包括的信息，将矢量的图形分为＊ｔｉｆ格式（主要包括等高线和一部分地物）和＊ｐｃｘ格式（不包括等高线），但矢量后都要以＊ｄｘｆ＊格式倒出到ＡｕｔｏＣＡＤ中，成为＊ｄｗｇ格式。
⑸删除空层
由于将地物放错了层，编辑过程已将其改了层，这样会产生一些空层，要删除这些空层，在命令行中键入ｐｕｒｇｅ命令，将其全部删除．
如果文件为＊ｐｃｘ格式，编辑的第一步是要对等高线赋值，在以后的编辑过程中，等高线遇双线河、双线渠、双线干沟，沿坎部分要断开。
在对各层线型解释之前，应先对所矢量的线进行处理，参照栅格图像，看该连接的线是否未连接，多余的线头是否未删掉，并进行相关处理。
在对各层线型解释后，应根据九大层的图式规定，将赋予各层正确的颜色，一般等高线与坎类同为３６号色；水系及相关地物为４号色；剩下的房屋、地类界、行树等为七号色。这样，会出现不同类地物互相压盖、高程点被线压盖、道路上桥、河流上桥等现象，这时应对其进行相关处理，高程值、注记可以移动，对出现不可移动的要利用区域隐藏命令，将次要的隐藏，主要的前置。
４
４．１
编辑过程
编辑的目的和特点
⑴编辑目的：将矢量化采集的数据按图式要
求转换成规范化的符号．
⑵编辑的特点：
ａ．符合正规图式要求
规范ｂ．点位符号定位准确、
交接处理适当ｃ．线状地物转折、ｄ．地物不能压盖
ｅ．图面处理妥当４．２
编辑的方法
⑴所有线状地物一次性解释
５图幅整饰工作
（下转第１０２页）
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监测方法：
江西测绘２００７年
５结束语
形变监测也可根据不同构筑物的不同情况和结构来制定监测方案，如在隧道内部修建联络通道时，还要进行隧道收敛监测。有时为了研究盾构对不同地层的受力影响，应进行土体位移监测和分层沉降监测。目前一些监测单位还研制出了隧道形变自动监测系统，如利用连通管原理研制的自动垂直形变仪、激光水平位移仪、臂式倾斜仪等自动监测仪，可对隧道的形变自动监测，并将监测结果由数据传输线及时反馈到地面监控站，为施工部门提供了及时、准确、形象的指导信息，并且节省了大量的人力、物力。参考文献
［１］李青岳陈永奇．工程测量学．北京：测绘出版社，１９９５．６．［２］陈永奇．变形监测分析与预报．北京：测绘出版社，１９９７．１１．
［３］张项铎张正禄．隧道工程测量．北京：测绘出版社，１９９８．１．
①可用全站仪或经纬仪将Ａ′直接投影Ｂ
点水平面，量出偏移量ａ；
②用小角度法测出偏移量ａ，可算出倾斜度ｉ；③利用建筑物上同一平面上各水准点的变
化，求出差异沉降量，再算出倾斜度ｉ。
４水平位移监测
由于盾构机推力作用，可使地层水平变位，
在穿过明渠和河流堤坝时，要做水平位移监测。水平位移监测可采用小角度法，计算公式为：
α△ｌ＝・Ｓ
ρ
式中：△ｌ为偏离值；α为偏离角；Ｓ为仪器站到观测点的距离；ρ为２０６２６５″。
因为测小角度的主要误差为照准误差，边长误差影响较小，所以在测量时边长只量取一次，以后每次只需测角度就可以了。利用每次偏离角的变化值，根据计算公式可得出监测点的水平位移情况。
［４］吴子安．工程建筑物变形观测数据处理．北京：测绘出
版社，１９８９．
［５］吴世伟．结构安全度与可靠度分析．江苏：河海大学出
版社，１９８９．
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（上接第９９页）
一副图编辑完之后，就要进行图幅的整饰工作，图幅的四周要加绘内外图廓和公里格网，北图廓外应注记该图幅的图名，图号，行政区划注记，及接合表，这些注记一般都是从库文件中找的，其注记的参数应与库文件中的一致，同样，对其余的三边按规定加注。
相临图幅应自然接边，图形上的线要素与面要素既要进行几何位置接边，又要进行属性接边，直线地物要素在接边时应保持其直线性，另外，无论是母线数据，还是制图数据，相临图幅同一地物要素的分类代码，颜色，和有向方向要保持一致。地物要素符号应保持完整性，连续性。参考文献
（内外业一体化）。［１］杨小明王军德：数字化测图
６图幅的接边：
图幅编辑之后，要综合各小组的成果进行图
幅的拼接，目的是将其拼成一副完整的地形图，［２］郑继武：数字化生产中若干问题的解决。
