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1、1数字化测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、计算机地图制图.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，流程为：地形图采集；数据处理与采集；成果与图形输出。 数字化测图的基本思想: 数字化测图就是将采集的各种有关的地物和地貌信息转化为数字形式,通过数据接口传输给计算机进行处理,得到内容丰富的电子地图,需要时由电子计算机的图形输出设备(如显示器、绘图仪)绘出地形图或各种专题地图。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
2、数据处理、地物模型、地貌模型、屏幕编辑、绘图文件存盘地图。2数字化测图的特点2.1数字化测图工作的特点数字化测图的工作过程主要有:数据采集、数据处理、图形编辑和图形输出。数字化测图不同于模拟法测图，数字化测图具有其自身的特点，下面从数字化测图的外业工作、内业工作、测量成果表现形式和质量评价方面进行详细分析。2.1.1数字化测图外业工作的特点数字化测图由于充分利用计算机辅助制图软件及一些新仪器优点,其外业工作与模拟法测图工作相比具有显著的特点。经对比分析有如下特点：2.1.1.1自动化程度高模拟法测图在外业基本完成地形图的绘制,外业工作内容较多,手工记录，手工计算，自动化程度低,劳动强度大。数字
3、化测图在外业主要只完成数据采集,测图工作主要在内业完成,加上数字化测图采用先进的电子仪器,自动记录，自动计算，自动存贮，自动化程度高，劳动强度较小。2.1.1.2作业周期短模拟法测图必须严格遵循“先控制后碎部”的原则。数字化测图则允许图根控制和碎部测量同时进行，即采用“一步测量法”,即使在未知点上设站也可以采用“自由设站”方法,利用电子手簿的计算功能进行测图工作。这样便于同时大面积展开测图工作,缩短作业周期。2.1.1.3测站覆盖范围大数字化测图采用全站仪或电子速测仪,能自动地同时测定角度和边长,所以一般用“极坐标法”测定地形碎部点。由于全站仪或电子速测仪具有很高的测距精度,因此在通视良好、定
4、向边较长的情况下，可以放宽测站点到碎部点间的距离,扩大测站点的覆盖范围。模拟法测图由于受到测距精度和成图方法的限制，测站点的测量范围较小。2.1.1.4工作范围易于划分模拟法测图是以图板为工具,以图幅为单元进行组织测量。数字化测图的外业一般没有图幅的概念,而是以自然界线(河流、道路等)来划分作业组的工作范围。这样便可自然地组织施测工作,更为重要的是可以减少地物接边问题带来的麻烦。2.1.1.5对测点依赖性强模拟法测图的外业工作可以较多地溶入人的经验,例如线状地物的转折和地形起伏方面,可以利用人的观察和判断来减少碎部点个数。数字化测图则不然,它完全依赖所观测的点数。因此,一般情况下,数字化测图比
5、常规测图需要较多的观测点数和较好的点位分布。2.1.1.6对记录要求高数字化测图所获得的有关地物、地貌的数字信息,无法显示图形信息及其相互关系，直观性较差；对于一些有关实体的属性（如地理名称、房屋结构与用途等）也无法在野外注记。因此，碎部点记录要准确记录测点点号、连线关系与地物属性信息。在复杂测区，通常采用野外绘制草图和地物属性注记的方法来进行内业注记和图形及相对关系的检查。2.1.1.7测量精度高数字化测图一般采用全站仪或电子速测仪进行碎部点数据采集，由于采用光电测距技术，距离测量精度高，因此碎部点测量具有较高的精度。模拟法测图采用视距测量的方法测量距离，由于视距测量的精度只有1/300，不
6、仅影响测站测量覆盖的范围，而且碎部点的测量精度较低。2.2数字化测图内业工作的特点数字化测图技术内业工作主要依靠计算机及成图软件，其内业工作与模拟法测图方法相比也具有其显著的特点。经对比分析有如下特点:2.2.1成图周期短数字化测图在内业工作中充分利用现代技术手段，利用计算机和地形图成图软件对野外测量采集的数据与地形信息进行处理，提高了内业成图的速度，缩短了成图周期。模拟法测图的内业工作主要是利用三角尺、圆规等工具，手工对外业绘制的白纸图进行清绘、整饰、拼接，相对数字化测图，内业处理速度较慢，劳动强度高。2.2.2成图规范化数字化测图的内业处理使用的绘图软件，能够使绘制的地形图的点、线、符号、
7、文字注记等规范美观，符合国家地形图的成图规范。模拟法测图内业处理是手工绘制地形图的点、线、符号，进行文字注记，显然线条难以均匀，绘制的符号难以规范，文字注记即手写字体更难以规范化。2.2.3成图精度高数字化测图的内业处理是依据外业测量的点位信息和地形的属性信息进行图形的编辑，可以利用软件的功能对量取的几何图形进行精确的绘制，精度上无损失，成图的精度高。模拟法测图的内业处理，不仅难以做到点、线、符号和文字注记等地形图图面信息的规范化，而且会造成点位精度的损失，降低地形图的质量。2.2.4分幅、接边方便数字化测图内业工作首先进行图形编辑，将编辑好的图形按测区合成一体，然后统一进行地形图的分幅，使地
8、形图分幅方便、规范，精度高。模拟法测图一般是先分幅，然后逐幅测量，图幅接边不方便，相对数字化测图精度低，尤其白纸测图更不方便。2.2.5易于修改和更新数字化测图内业处理是将处理结果储存在计算机内存上，对图形编辑中出现的问题易于修改和更新。模拟法测图方法的内业处理结果体现在图纸上，发现错误必须擦掉，重新绘制，修改很不方便。2.2.6对外业记录依赖性强数字化测图的内业处理是根据外业测量的地形信息进行图形编辑、地物属性注记，如果外业采集的地形信息不全面，内业处理中就比较困难。模拟法测图是在外业完成地形图的绘制，绘图员可以边观察地形边绘图、边注记，内业只进行加工处理。因此，数字化测图内业完成后，一般要
9、输出到图纸上，到野外检查、核对。2.2.7对绘图人员要求高数字化测图内业工作是借助计算机和成图软件完成图形编辑，要求作业人员必须熟练计算机操作和绘图软件的使用，技术含量高。模拟法测图的内业处理只是在外业成图的基础上进行整饰、清绘，技术要求相对较低。2.3数字化测图成果形式的特点数字化测图的成果是数字地图，它是用数字形式(而不是在纸上或其它介质上以图解形式)存贮全部地图信息的“地图”。它是用数字形式描述地图要素的属性、定位和关系信息的数据集合,是存贮在具有直接存取性能介质上的关联数据文件。数字化测图与模拟法测图相比，从测量成果的形式和应用上也有明显的差异，经对比分析有如下特点:2.3.1信息的载
10、体不同数字化测图的成果即数字地图的载体不是纸张，而是适合于计算机存取的磁带、磁盘和光盘；数字地图永不变形。模拟法测图的成果体现在白纸或聚脂薄膜上，存在图纸变形等问题。2.3.2信息的表达形式不同数字地图不像传统地图那样以线划、颜色、符号、注记来表示地物类别和地形信息,而是以一定的计算机可识别的数字代码系统来反映地表各类地理属性特征。2.3.3比例尺概念的内涵不同数字地图所记录的地表地理信息，虽往往能满足一定的地图投影关系,并经过一定的制图综合处理可以得到所需大小的地形图,但没有比例尺的限定。而白纸图的比例尺是固定的，信息综合处理和比例尺更改不方便。2.3.4信息管理方式不同数字地图的地图要素实
11、现了分层管理，地图信息颜色丰富、层次分明，为工程使用与设计提供了方便。而白纸图是白纸黑字，所有信息在一个层面上，无法分层管理，使用不方便。2.3.5信息的使用手段不同数字地图的使用必须借助于计算机及其配套的外部设备，而白纸图只能借助于图纸与常规计算工具。2.3.6信息的使用范围不同数字地图不仅要满足工程建设的规划、设计，而且是GIS数据库信息的重要来源，是国民经济各行业智能化管理的基础信息。而要想使白纸图满足GIS应用的需要，必须进行数字化处理。2.3.7应用时精度无损失数字地图的使用必须借助于计算机及其配套的外部设备，在使用上精度无损失；而白纸图需要使用圆规和三角板在图纸上量取点的坐标、直线
12、的长度、区域的面积，由于存在量取误差，造成地形图精度有损失。2.3.8便于传输与共享数字地形图实现了数字化，数字化测图的地形图信息易于保存、复制、传输与共享；而白纸图复制困难，无法实现信息的传输与共享。可见，数字化测图无论在外业数据采集、内业编辑成图，还是在测量成果的表现形式上，都与模拟法测图有较大不同。数字地图改变了人们对地图本质、地图功能、成图方法以及成图工艺等诸多方面的认识,为地图制图领域带来了新的生机。2.4数字化测图质量评价的内容与特点2.4.1数字化测图质量评价的内容数字化测图实现了地形图的数字化、信息化，测量结果是以计算机可识别的数字代码系统来反映地表各类地理属性特征。因此，数字
13、化测图质量评价除与模拟法测图质量评价具有相同的评价内容外，还具有其特有的评价内容，主要包括以下几方面：1.地物分层的合理性。2.地物属性代码选择的正确性。3.闭合图形的封闭性。4.结点的匹配精度。5.图形拓扑关系的正确性。6.地物各层是否有重复的要素。7.地物各层是否有混层现象。8.图形编辑的完整性。9.各层颜色选择的正确性。10.数据文件名称、数据格式、数据组织的正确、完整性。2.4.2数字化测图质量评价的特点数字化测图是利用先进的仪器，通过测量获取可供传输、处理、共享的数字地形信息，即获取以计算机磁盘为载体的数字地形图。数字化测图实现了测量的高精度，测量精度在成图过程中无损失，利用计算机软
14、件成图，可以做到符号、文字注记符合规范要求，等高线通过自动拟合处理光滑美观，实现了图面的规范化。因此数字化测图质量评价的主要特点有：1.数字化测图依据野外记录室内编辑成图，容易发生漏测、记错现象，数字地形图的质量检查应重点检查地物要素测量是否齐全、属性注记是否与实际相符合。2.等高线的勾绘依据野外测点的分布，对于经验不丰富的立尺人员，有些地貌关键点位容易被漏测，造成等高线失真。数字化测图的质量评价应重点检查等高线是否反映客观实际。3.数字化测图实现了信息分层管理，不同层颜色不同，数字化测图的质量评价应重点检查数字地图分层是否合理，地图信息是否有混层交叉现象；地形要素在同层是否有重复要素。4.数
15、字化测图利用先进的仪器进行测量，测量精度高，测点点位精度在数字化测图的质量评价中则是处于次要地位，但仍是必要的检查内容。5.数字化测图是GIS数据库的重要信息源，拓宽了地形图的应用范围，因此，数字化测图的质量评价应重点检查闭合图形的封闭性、结点的匹配精度、图形拓扑关系的正确性。6.数字化测图是以计算机可识别的数字代码系统来反映地表各类地理属性特征，数字化测图的质量评价应重点检查地物的属性代码选择的正确性，数据格式、数据组织的正确性。7.数字化测图的图幅分幅是计算机自动完成的，接边精度高，在数字化测图质量评价中处于次要地位，但图名、图幅接合表仍是必要的检查内容。9.数字化测图改变了传统的测量模式，允许图根控制和碎部测量同时进行；GPS测量技术的使用，也改变了传统的控制测量模式与要求，因此，控制测量在数字地形图质量检查中处于次要地位，但仍是必要的检查内容。总之，数字化测图改变了人们对传统地形图的认识，因此，数字化测图质量评价应根据数字化测图质量评价的特点，建立易于操作、科学合理的质量评价指标体系。2.5数字化测图质量评价指标体系2.5.1. 影响数字化测图质量评价的因素分析衡量数字化地形图产品质量的指标主要有位置精度、属性精度、逻辑一致性、完备性等，这些指标可作为一级评价指标。而每一个一级评价指标又由许多指标决定其好坏，为
