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摘要：随着数字化测绘技术的提高,GIS技术的不断成熟、GPS技术在各行各业的广泛应用,现代工程测量必将朝着测量数字工程化的方向发展。本文主要讨论了在工程测量中，如何去运用数字化进行测量及针对目前的测量技术中容易出现的问题进行了分析。
关键词：工程测量；数字化技术；测量问题；原图处理
Abstract: With the development of digital mapping technology, GIS technology continues to mature, GPS technology is widely applied in all walks of life, modern engineering measurement will be toward the direction of the development of digital engineering measurement. This paper mainly discussed the engineering measurement, how to use the digital measurement and for easy measurement technology at present in the analysis of issues.
Key words: engineering survey; digital technology; measurement; image processing
中圖分类号：P25
前言
随着经济和社会的进步，数字化测量技术应用于测量工作以来，工作人员的工作效率提高了很多，可以少走很多弯路，降低出错率。 总的来说，从事数字地形测量的相关人员都应增强质量意识，加强责任感．多参加技能方面的培训，最终完成优质的数字地形图。
1、数字化技术的特点
1.1 自动化程度高。数字测量是通过专门的软件自动处理，自动测绘，精确、细致，另外，数字化测量出错的概率相对较小，可以自动提取方位、坐标、面积等。
1.2 测量精度高。数字测量技术的采用，在距离300m内时测量地物点的误差约为+2mm，地形点高差约为+18mm。测量产生的数据可以以电子数据的形式进行传输、存储、处理机制图，在整个过程中原始数据精度无损，完全规避了传统测量中方向误差、站点误差和视距误差，确保高精度的测量成果。
2、数字化测量中存在的问题
2.1 等高线处理不当
由于数字化地形测绘软件中的等高线一般都是根据野外采集的地貌点的高程，采用等值内插法，按基本等高距插绘等值点连成曲线．再按不同的圆滑方法进行圆滑而生成的。在地形测量中．并不是野外采集的所有地貌点之间都能进行等高线内插的．也就是说靠全自动建立的数字地面模型DTM有可能失真，因而需要进行必要的人工干预。删除自动组网中那些不能内插等高线的三角边，而要做好这一点，就要靠实际绘图人员的技术和经验。比如．沟或坎上的点就不能与远离其坡F的点插绘等高线．否则可能会使生成的等高线悬空或穿入地下，使局部地形面目全非。再如等高线不能穿过道路和建构筑物．有的需在建立DTM模型时应充分考虑，有些应在绘制好等高线后进行局部修剪或删除。如果上述工作不到位，数字地形图是很难真实反映实际地形的。
2.2 野外数据采集不准不全
2.2.1 地形变化处地形点不全面，坎沟上有点，下面无点或少点．这给计算机自动绘制等高线，也带来一定的麻烦，所绘出的等高线也会失真．难以准确反映实地地形；
2.2.2 有些线状地物，如小沟特别是暗沟、电力线、电讯线或电缆、各种管线在图内应该有始有终，而拾取地形点时往往容易忽略．来龙去脉不清，这些都与跑尺员的技术素质和责任心有很大关系；
2.2.3 野外草图绘制不全、不细。野外绘制草图人员是现场跑路最多而且最忙的，技术要求也高，虽然是草图，也应按正规图来绘，因为它是最后成图能否满足规范要求的重要依据之一。尤其是地物、地貌的连线关系应与实地一致，测点顺序不能颠倒和记错。同时，现场绘制草图人员还得记清跑尺员省去而图上需要表示的地物的相关位置，都应准确量取并在草图中标注清楚。如果工作不细心，这些都易忽略，造成地形地物不清不全。
2.3 自检工作不利
出了以上的问题外，绘图人员的自检工作也是需要加强的一方面。相对于常规测图而言，在图纸审核中，数字化成图的过程发现的缺陷要多一些。除了上述问题之外，主要就是绘图人员的自检工作要加强。如注记或植被符号压线和覆盖地物的现象以及坎沟上的高程注于坎下或下面的高程注在上面的现象，还有图式符号使用不正确等，这种现象只要经过仔细自检，应该都可以避免，而这些问题都与制图人员的责任心有关。
3、数字化技术在原图处理中的应用
3.1 原图数字化处理
在建立各种GIS 系统时,需要对原有地图进行数字化处理,对于原始地图,若其精度和比例尺能满足要求,就可以利用数字化仪对其进行数字化处理工作。当前主要有手扶跟踪数字化和扫描矢量化、GPS数据输入三种方法,手扶跟踪数字化需要的仪器为计算机,数字化仪及相关软件,是较早的一种数字化输入方法,输入速度较慢,劳动强度也较大。扫描矢量化是通过扫描仪输入扫描图像,然后通过矢量跟踪,确定实体的空间位置。随着扫描仪的普及和矢量化软件的不断升级,其作业方法越来越趋于自动化,它是一种省时,高效的数据输入方法。GPS输入是依据GPS工具能确定地球表面图形精确位置,由于它测定的是三维空间位置的数字,因此不需作任何转换,可直接输入数据库,目前主要是应用RTK(Real Time Kinematics-实时动态)技术,它是在GPS 基础上发展起来的、能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果,并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的GPS 定位测量方式,通过将1台GPS 接收机安装在已知点上对GPS 卫星进行观测,将采集的载波相位观测量调制到基准站电台的载波上,再通过基准站电台发射出去;流动站在对GPS 卫星进行观测并采集载波相位观测量的同时,也接收由基准站电台发射的信号,经解调得到基准站的载波相位观测量,流动站的GPS 接收机再利用0TF(运动中求解整周模糊度)技术由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量来求解整周模糊度,最后求出厘米级精度流动站的位置。应用这种测量方法测量可以不布设各级控制点,仅依据一定数量的基准控制点,便可以高精度快速地测定图根控制点、界址点、地形点、地物点的坐标,利用测图软件可以在野外一次生成电子地图。同时,也可以根据已有的数据成果快速地进行施工放样。而实际应用得较多的主要是数字扫描矢量化软件,针对大比例尺地形图,大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息,高效、便捷、保真的对地图进行数字化处理。
3.2 数字化原图作业流程
由于MAPCAD软件扫描矢量化输入方法具有图像清晰、编辑方便、易于转换等特点一般外设精度都能满足,所以地形图的精度主要取决于人工跟踪精度和输出设备精度,而人工跟踪精度主要取决于作业人员的技能掌握熟练程度和工作态度,所以必须在加强作业人员基本技能培训上下工夫,要求工作人员严格按矢量化方案作业,确保图件的精度和质量高于国家现行数字化测图规范所规定的数字化精度和质量。在工程测量实践中,要做好地形图外业测点与数字化图缩放相结合、符号图层的划分子图、线型符号库的设计等工作保证满足工程进度的同时又节约项目经费,设计出的数字地图简单易用、美观整洁、易于使用地形图的工作人员判读。
4、工程测量技术的发展展望
现代计算机产业的发展，带动测绘仪器的电子化，测绘技术向数字化、自动化发展，传统的手工测绘被取代，这给地质工程测量工作带来了极大的方便，使数据处理简洁化。但是目前，地质工程测绘中的测绘技术依然存在若干问题，在不断出现的新问题、新课题面前，需要广大地质工作者不懈努力，解决问题，大力促进地质工程事业的不断发展。
社会发展以及人们的日常生活信息量庞大，都要以空间定位做基础，而市场需求的激增，数字化测绘将会进一步推动技术进步，地理信息系统的开发和应用有测绘企业参与进来将成为整体趋势，数字化测绘会进入一个新的发展阶段。
5、、结束语
综上所述，GIS技术是支持多源、多尺度、多类型集成应用的软件平台工具的开发应用。信息获取技术的快速发展和多源化趋势，要求资源环境方面的GIS应能够接收、处理及分析多种来源、多尺度的地理信息。随着数字化测绘技术的提高,GIS技术的不断成熟、GPS技术在各行各业的广泛应用,现代工程测量必将朝着测量数字工程化的方向发展。大力开展数字化测绘技术的应用与研究将是提升自身竞争实力和创造经济效益的首要任务。
关键词：工程测量；数字化技术；测量问题；原图处理
Abstract: With the development of digital mapping technology, GIS technology continues to mature, GPS technology is widely applied in all walks of life, modern engineering measurement will be toward the direction of the development of digital engineering measurement. This paper mainly discussed the engineering measurement, how to use the digital measurement and for easy measurement technology at present in the analysis of issues.
Key words: engineering survey; digital technology; measurement; image processing
中圖分类号：P25
前言
随着经济和社会的进步，数字化测量技术应用于测量工作以来，工作人员的工作效率提高了很多，可以少走很多弯路，降低出错率。 总的来说，从事数字地形测量的相关人员都应增强质量意识，加强责任感．多参加技能方面的培训，最终完成优质的数字地形图。
1、数字化技术的特点
1.1 自动化程度高。数字测量是通过专门的软件自动处理，自动测绘，精确、细致，另外，数字化测量出错的概率相对较小，可以自动提取方位、坐标、面积等。
1.2 测量精度高。数字测量技术的采用，在距离300m内时测量地物点的误差约为+2mm，地形点高差约为+18mm。测量产生的数据可以以电子数据的形式进行传输、存储、处理机制图，在整个过程中原始数据精度无损，完全规避了传统测量中方向误差、站点误差和视距误差，确保高精度的测量成果。
2、数字化测量中存在的问题
2.1 等高线处理不当
由于数字化地形测绘软件中的等高线一般都是根据野外采集的地貌点的高程，采用等值内插法，按基本等高距插绘等值点连成曲线．再按不同的圆滑方法进行圆滑而生成的。在地形测量中．并不是野外采集的所有地貌点之间都能进行等高线内插的．也就是说靠全自动建立的数字地面模型DTM有可能失真，因而需要进行必要的人工干预。删除自动组网中那些不能内插等高线的三角边，而要做好这一点，就要靠实际绘图人员的技术和经验。比如．沟或坎上的点就不能与远离其坡F的点插绘等高线．否则可能会使生成的等高线悬空或穿入地下，使局部地形面目全非。再如等高线不能穿过道路和建构筑物．有的需在建立DTM模型时应充分考虑，有些应在绘制好等高线后进行局部修剪或删除。如果上述工作不到位，数字地形图是很难真实反映实际地形的。
2.2 野外数据采集不准不全
2.2.1 地形变化处地形点不全面，坎沟上有点，下面无点或少点．这给计算机自动绘制等高线，也带来一定的麻烦，所绘出的等高线也会失真．难以准确反映实地地形；
2.2.2 有些线状地物，如小沟特别是暗沟、电力线、电讯线或电缆、各种管线在图内应该有始有终，而拾取地形点时往往容易忽略．来龙去脉不清，这些都与跑尺员的技术素质和责任心有很大关系；
2.2.3 野外草图绘制不全、不细。野外绘制草图人员是现场跑路最多而且最忙的，技术要求也高，虽然是草图，也应按正规图来绘，因为它是最后成图能否满足规范要求的重要依据之一。尤其是地物、地貌的连线关系应与实地一致，测点顺序不能颠倒和记错。同时，现场绘制草图人员还得记清跑尺员省去而图上需要表示的地物的相关位置，都应准确量取并在草图中标注清楚。如果工作不细心，这些都易忽略，造成地形地物不清不全。
2.3 自检工作不利
出了以上的问题外，绘图人员的自检工作也是需要加强的一方面。相对于常规测图而言，在图纸审核中，数字化成图的过程发现的缺陷要多一些。除了上述问题之外，主要就是绘图人员的自检工作要加强。如注记或植被符号压线和覆盖地物的现象以及坎沟上的高程注于坎下或下面的高程注在上面的现象，还有图式符号使用不正确等，这种现象只要经过仔细自检，应该都可以避免，而这些问题都与制图人员的责任心有关。
3、数字化技术在原图处理中的应用
3.1 原图数字化处理
在建立各种GIS 系统时,需要对原有地图进行数字化处理,对于原始地图,若其精度和比例尺能满足要求,就可以利用数字化仪对其进行数字化处理工作。当前主要有手扶跟踪数字化和扫描矢量化、GPS数据输入三种方法,手扶跟踪数字化需要的仪器为计算机,数字化仪及相关软件,是较早的一种数字化输入方法,输入速度较慢,劳动强度也较大。扫描矢量化是通过扫描仪输入扫描图像,然后通过矢量跟踪,确定实体的空间位置。随着扫描仪的普及和矢量化软件的不断升级,其作业方法越来越趋于自动化,它是一种省时,高效的数据输入方法。GPS输入是依据GPS工具能确定地球表面图形精确位置,由于它测定的是三维空间位置的数字,因此不需作任何转换,可直接输入数据库,目前主要是应用RTK(Real Time Kinematics-实时动态)技术,它是在GPS 基础上发展起来的、能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果,并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的GPS 定位测量方式,通过将1台GPS 接收机安装在已知点上对GPS 卫星进行观测,将采集的载波相位观测量调制到基准站电台的载波上,再通过基准站电台发射出去;流动站在对GPS 卫星进行观测并采集载波相位观测量的同时,也接收由基准站电台发射的信号,经解调得到基准站的载波相位观测量,流动站的GPS 接收机再利用0TF(运动中求解整周模糊度)技术由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量来求解整周模糊度,最后求出厘米级精度流动站的位置。应用这种测量方法测量可以不布设各级控制点,仅依据一定数量的基准控制点,便可以高精度快速地测定图根控制点、界址点、地形点、地物点的坐标,利用测图软件可以在野外一次生成电子地图。同时,也可以根据已有的数据成果快速地进行施工放样。而实际应用得较多的主要是数字扫描矢量化软件,针对大比例尺地形图,大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息,高效、便捷、保真的对地图进行数字化处理。
3.2 数字化原图作业流程
由于MAPCAD软件扫描矢量化输入方法具有图像清晰、编辑方便、易于转换等特点一般外设精度都能满足,所以地形图的精度主要取决于人工跟踪精度和输出设备精度,而人工跟踪精度主要取决于作业人员的技能掌握熟练程度和工作态度,所以必须在加强作业人员基本技能培训上下工夫,要求工作人员严格按矢量化方案作业,确保图件的精度和质量高于国家现行数字化测图规范所规定的数字化精度和质量。在工程测量实践中,要做好地形图外业测点与数字化图缩放相结合、符号图层的划分子图、线型符号库的设计等工作保证满足工程进度的同时又节约项目经费,设计出的数字地图简单易用、美观整洁、易于使用地形图的工作人员判读。
4、工程测量技术的发展展望
现代计算机产业的发展，带动测绘仪器的电子化，测绘技术向数字化、自动化发展，传统的手工测绘被取代，这给地质工程测量工作带来了极大的方便，使数据处理简洁化。但是目前，地质工程测绘中的测绘技术依然存在若干问题，在不断出现的新问题、新课题面前，需要广大地质工作者不懈努力，解决问题，大力促进地质工程事业的不断发展。
社会发展以及人们的日常生活信息量庞大，都要以空间定位做基础，而市场需求的激增，数字化测绘将会进一步推动技术进步，地理信息系统的开发和应用有测绘企业参与进来将成为整体趋势，数字化测绘会进入一个新的发展阶段。
5、、结束语
综上所述，GIS技术是支持多源、多尺度、多类型集成应用的软件平台工具的开发应用。信息获取技术的快速发展和多源化趋势，要求资源环境方面的GIS应能够接收、处理及分析多种来源、多尺度的地理信息。随着数字化测绘技术的提高,GIS技术的不断成熟、GPS技术在各行各业的广泛应用,现代工程测量必将朝着测量数字工程化的方向发展。大力开展数字化测绘技术的应用与研究将是提升自身竞争实力和创造经济效益的首要任务。