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摘要：地形图在不同的工程建设规划、设计中起着不同的作用；在工程建设规划、设计的不同阶段所起的作用也不同。地形图等测绘资料若要满足工程建设的需要，还应达到一定的精度要求和适宜的比例尺。本文简要谈谈工程建设中地形图的应用与测绘。
关键词：工程建设；地形图；测绘
中图分类号： P2 文献标识码： A 文章编号：
工程建设涉及多个领域、多种技术，其中测绘工程是基础，是前提，占据重点不容忽视。测绘技术理所当然被提上前台。测绘技术的不断改进，不断提高，逐步成熟，使得工作在原有的基础上了新台阶，更简单合理化，数据的精确度更精准，人员配置缩减情况下成效不减反而大大提高，本文将浅析部分测绘工程的作用、任务、发展及测绘技术、数字化应用等。实践理论相结合，测绘技术更能体现、发挥其在工程建设中的作用，渗透到测绘事业，促进测绘事业的发展，延伸至各领域之中。
一、测绘工程概述
测绘是采集、量测、处理、分析、解释、描述、利用和评价与地理和空间分布有关数据的一门科学、工艺、技术和经济实体,具有基础性、前期性和公益性和特点。测绘产品是反映地表上的自然、人工要素及其在地理空间的位置和属性信息的,而这些信息是社会发展和经济建设的各行各业需要利用和必须依赖的基础。而工程测绘是把工程地区各种地面物体的位置和形状,以及地面的起伏状态,用各种图例符号,依照规定的比例尺测绘成地形图,或者用数字表示出来,为工程建设的规划设计提供必要的图纸和资料。要测绘的地球表面形态以及地物地貌虽然复杂多样,但其形状和大小均可看作是由一些特征点的平面位置和高程所决定的。测绘工程的主要任务有控制测量,碎部测绘,线路测绘,施工放样,数据处理等工作。
1.1 控制测量。控制测量就是在测区范围内建立统一的控制网,以便统一各局部的地形测量工作,使所测的地形图能相互拼接构成整体,而且精度均匀。控制网分为平面控制网和高程控制网两类都遵循从整体到局部、分级布网,逐级加密的原则进行布设。平面控制网常规布设方法有两种,即GPS测量和导线测量。高程控制网常规布设方法有三种,即GPS测量,三角高程测量和水准测量。
1.2碎部测绘。碎部测绘就是在测区内用精密的仪器和方法测量地形地物特征点的三维坐标,然后绘制出图形来。现代碎部测绘以数字测绘为主,即数据的采集,存储,传输,计算,绘图等以计算机为核心,人工干预为辅。数据采集过程是一个多源数据集成的过程。外业数据的采集与作业区的自然环境、人文环境、经济发展状况有着密切的关系。地形数据的采集遵循“先控制,后碎部”的原则,范围的划定应尽量以自然线状地物的中心以及行政界线进行划分,确保实地的测绘不重不漏,以保证地形图数据的完整性和准确性。
1.3 线路测绘。“线路”是管道、道路、渠道及输电线路等的总称。线路测量包括两方面的任务:一是为线路工程设计提供地形图和断面图;二是进行线路工程施工测量。具体内容有:中线测量,根据规划设计的平面位置,将线路工程的中线包括起点、转折点和终点标定于实地,并测定其转向角,设置里程桩,有的还要测设曲线;纵横断面图,以了解其纵向及横向的地面起伏情况;测绘线路沿线一定宽度的带状地形图,供设计和施工用;施工测量,根据施工要求,为不同的施工阶段提供各种测量定位标志;测绘竣工图,供日后管理和维修用。
1.4施工放样 控制测量、碎部测绘、线路测绘最终要为施工服务，在现场把图纸上已设计好准备施工的建筑物等标定好，标定必须符合设计要求按图标定，为施工把好依据关。现代测绘工程的自动化、智能化、数字化、可视化、网络化、一体化等特點。注定现状测绘工程集精准、快速、简捷、安全可靠等于一体，为其未来的发展注入源泉力量，进一步延伸并不断满足各阶层、各领域的需求。在传统工程测量技术的基础上融入GPS、GIS、RS、TPS等先进技术，使测绘工程的数据处理、碎部测绘、线路测绘、施工放样等更简捷、实时、精准、智能。
1.5 数据处理。数据处理包括控制测量的观测数据的整理,计算,平差等;碎部测绘的原始数据的整理,计算,修改等;属性数据采集后的整理等。
2、测绘工程的特点及发展趋势
2.1 现代测绘工程的特点。
现代测绘工程的主要特点概括起来就是“六化”和“十六字”。“六化”即测量内外业作业的一体化、数据获取及处理的自动化、测量过程控制和系统行为的智能化、测量成果和产品的数字化、测量信息管理的可视化、信息共享和传播的网络化。“十六字”是精确、快速、可靠、实时(动态)、遥测(遥控、遥传)、集成、简便、安全。组织测绘工作应遵循的原则是“从整体到局部”、“先控制后碎部”,这样可以减少误差的累积,保证测图的精度,可以分幅或分区测绘,加快测图进度。
2.2 现代测绘工程的发展趋势。现代测绘工程的发展趋势: 1）以测量机器人为代表的智能和自动化系统的广泛应用;2)基于知识和数据挖掘的工程信息系统;3)从土木工程测量和三维工业测量到人体医学测量;4)多传感器的集成和混合系统;5)GPS、GIS、RS,TPS和激光扫描系统等多S技术集成与融合;6)大面积空间数据的快速采集和处理;7)精密数据处理和海量数据处理方面的数学物理建模;8)信息服务的网络化和可视化。
二、数字化技术在原图处理中的应用
(一)原图数字化处理
（1）数字扫描矢量化软件是实际应用较多的，利用MAPCAD软件扫描矢量化输入编辑方便，易于转换并且图象清晰，人工跟踪精度和输出设备精度直接影响地形图的精度，因此，必须培训作业人员的技能、熟练程度、端正工作态度，要求工作人员严格按矢量化方案作业，确实保证图件的质量、精度。
（2）数字化成图技术主要有内外业一体化和电子平板两种模式。内外业一体化是一种外业数据采集方法,主要设备是全站仪、电子手簿等,其特点是精度高、内外业分工明确、便于人员分配,从而具有较高的成图效率。特点就一测多用、精度高、更新方便、保管方便，并且生产周期大大缩短，减轻了劳动强度。数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量的基本原理,应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法。目前通过在空中利用数字摄影机所获得的数字影像,内业使用专门的航测软件处理,进行的航空摄影测量是大面积、大比例尺地形测图、地籍测量的重要手段与方法,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。
（3）利用数字仪对满足现势性、精度及比例尺要求的原始地图做数字化处理，建立各种GIS系统。输入方法主要有：手扶跟踪数字化和扫描矢量化、GPS数据输入三种。手扶跟踪数字化输入是较早的输入方法，主要有计算机、数字仪和相关的软件，弊端是劳动强度过大，输入速度过慢。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。这种输入法省时、高效，并随着相关软件的不断升级、普及更高效省时自动化。GPS输入不需做转换直接输入就可。它测定的是三维空间位置的数字，当前主要应用在GPS基础上发展起来的（Real Time Kinematics）RTK技术，此项技术可以在一定范围内达到厘米级精度，指定坐标系中精准的三维定位结果，可以依据一定数量的基准控制点，快速高精度的测定地形点、地物点、界址点等的坐标，而不必布设各级控制点。
三、结语
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测绘单位提升自身竞争实力和创造经济效益的首要任务。
关键词：工程建设；地形图；测绘
中图分类号： P2 文献标识码： A 文章编号：
工程建设涉及多个领域、多种技术，其中测绘工程是基础，是前提，占据重点不容忽视。测绘技术理所当然被提上前台。测绘技术的不断改进，不断提高，逐步成熟，使得工作在原有的基础上了新台阶，更简单合理化，数据的精确度更精准，人员配置缩减情况下成效不减反而大大提高，本文将浅析部分测绘工程的作用、任务、发展及测绘技术、数字化应用等。实践理论相结合，测绘技术更能体现、发挥其在工程建设中的作用，渗透到测绘事业，促进测绘事业的发展，延伸至各领域之中。
一、测绘工程概述
测绘是采集、量测、处理、分析、解释、描述、利用和评价与地理和空间分布有关数据的一门科学、工艺、技术和经济实体,具有基础性、前期性和公益性和特点。测绘产品是反映地表上的自然、人工要素及其在地理空间的位置和属性信息的,而这些信息是社会发展和经济建设的各行各业需要利用和必须依赖的基础。而工程测绘是把工程地区各种地面物体的位置和形状,以及地面的起伏状态,用各种图例符号,依照规定的比例尺测绘成地形图,或者用数字表示出来,为工程建设的规划设计提供必要的图纸和资料。要测绘的地球表面形态以及地物地貌虽然复杂多样,但其形状和大小均可看作是由一些特征点的平面位置和高程所决定的。测绘工程的主要任务有控制测量,碎部测绘,线路测绘,施工放样,数据处理等工作。
1.1 控制测量。控制测量就是在测区范围内建立统一的控制网,以便统一各局部的地形测量工作,使所测的地形图能相互拼接构成整体,而且精度均匀。控制网分为平面控制网和高程控制网两类都遵循从整体到局部、分级布网,逐级加密的原则进行布设。平面控制网常规布设方法有两种,即GPS测量和导线测量。高程控制网常规布设方法有三种,即GPS测量,三角高程测量和水准测量。
1.2碎部测绘。碎部测绘就是在测区内用精密的仪器和方法测量地形地物特征点的三维坐标,然后绘制出图形来。现代碎部测绘以数字测绘为主,即数据的采集,存储,传输,计算,绘图等以计算机为核心,人工干预为辅。数据采集过程是一个多源数据集成的过程。外业数据的采集与作业区的自然环境、人文环境、经济发展状况有着密切的关系。地形数据的采集遵循“先控制,后碎部”的原则,范围的划定应尽量以自然线状地物的中心以及行政界线进行划分,确保实地的测绘不重不漏,以保证地形图数据的完整性和准确性。
1.3 线路测绘。“线路”是管道、道路、渠道及输电线路等的总称。线路测量包括两方面的任务:一是为线路工程设计提供地形图和断面图;二是进行线路工程施工测量。具体内容有:中线测量,根据规划设计的平面位置,将线路工程的中线包括起点、转折点和终点标定于实地,并测定其转向角,设置里程桩,有的还要测设曲线;纵横断面图,以了解其纵向及横向的地面起伏情况;测绘线路沿线一定宽度的带状地形图,供设计和施工用;施工测量,根据施工要求,为不同的施工阶段提供各种测量定位标志;测绘竣工图,供日后管理和维修用。
1.4施工放样 控制测量、碎部测绘、线路测绘最终要为施工服务，在现场把图纸上已设计好准备施工的建筑物等标定好，标定必须符合设计要求按图标定，为施工把好依据关。现代测绘工程的自动化、智能化、数字化、可视化、网络化、一体化等特點。注定现状测绘工程集精准、快速、简捷、安全可靠等于一体，为其未来的发展注入源泉力量，进一步延伸并不断满足各阶层、各领域的需求。在传统工程测量技术的基础上融入GPS、GIS、RS、TPS等先进技术，使测绘工程的数据处理、碎部测绘、线路测绘、施工放样等更简捷、实时、精准、智能。
1.5 数据处理。数据处理包括控制测量的观测数据的整理,计算,平差等;碎部测绘的原始数据的整理,计算,修改等;属性数据采集后的整理等。
2、测绘工程的特点及发展趋势
2.1 现代测绘工程的特点。
现代测绘工程的主要特点概括起来就是“六化”和“十六字”。“六化”即测量内外业作业的一体化、数据获取及处理的自动化、测量过程控制和系统行为的智能化、测量成果和产品的数字化、测量信息管理的可视化、信息共享和传播的网络化。“十六字”是精确、快速、可靠、实时(动态)、遥测(遥控、遥传)、集成、简便、安全。组织测绘工作应遵循的原则是“从整体到局部”、“先控制后碎部”,这样可以减少误差的累积,保证测图的精度,可以分幅或分区测绘,加快测图进度。
2.2 现代测绘工程的发展趋势。现代测绘工程的发展趋势: 1）以测量机器人为代表的智能和自动化系统的广泛应用;2)基于知识和数据挖掘的工程信息系统;3)从土木工程测量和三维工业测量到人体医学测量;4)多传感器的集成和混合系统;5)GPS、GIS、RS,TPS和激光扫描系统等多S技术集成与融合;6)大面积空间数据的快速采集和处理;7)精密数据处理和海量数据处理方面的数学物理建模;8)信息服务的网络化和可视化。
二、数字化技术在原图处理中的应用
(一)原图数字化处理
（1）数字扫描矢量化软件是实际应用较多的，利用MAPCAD软件扫描矢量化输入编辑方便，易于转换并且图象清晰，人工跟踪精度和输出设备精度直接影响地形图的精度，因此，必须培训作业人员的技能、熟练程度、端正工作态度，要求工作人员严格按矢量化方案作业，确实保证图件的质量、精度。
（2）数字化成图技术主要有内外业一体化和电子平板两种模式。内外业一体化是一种外业数据采集方法,主要设备是全站仪、电子手簿等,其特点是精度高、内外业分工明确、便于人员分配,从而具有较高的成图效率。特点就一测多用、精度高、更新方便、保管方便，并且生产周期大大缩短，减轻了劳动强度。数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量的基本原理,应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法。目前通过在空中利用数字摄影机所获得的数字影像,内业使用专门的航测软件处理,进行的航空摄影测量是大面积、大比例尺地形测图、地籍测量的重要手段与方法,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。
（3）利用数字仪对满足现势性、精度及比例尺要求的原始地图做数字化处理，建立各种GIS系统。输入方法主要有：手扶跟踪数字化和扫描矢量化、GPS数据输入三种。手扶跟踪数字化输入是较早的输入方法，主要有计算机、数字仪和相关的软件，弊端是劳动强度过大，输入速度过慢。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。这种输入法省时、高效，并随着相关软件的不断升级、普及更高效省时自动化。GPS输入不需做转换直接输入就可。它测定的是三维空间位置的数字，当前主要应用在GPS基础上发展起来的（Real Time Kinematics）RTK技术，此项技术可以在一定范围内达到厘米级精度，指定坐标系中精准的三维定位结果，可以依据一定数量的基准控制点，快速高精度的测定地形点、地物点、界址点等的坐标，而不必布设各级控制点。
三、结语
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测绘单位提升自身竞争实力和创造经济效益的首要任务。