杨泪朵

(广东交通职业技术学院，广东广州 510650)

1 概述

随着智慧城市建设逐步发展和稳健推行，急需支撑城市信息化建设的基础地理空间数据。目前我国测绘事业发展进入到地理空间信息全面服务时代［1］，对数字化测绘产品需求正在与日俱增。数字测图是生产数字化测绘产品的基本方法。

随着测绘科学技术的发展，我国的测绘科学与技术已逐步实现了由传统测绘向数字化测绘的转化和跨越，现在正在沿着信息化测绘道路迈进。传统的测图方法正逐步被不断涌现的新仪器、新设备、新技术、新方法所取代。目前可以通过原图数字化、航测数字成图、地面数字测图三种方法来完成数字地图［2］，其中地面数字测图是最基本、最直接的数字成图方法。

2 数字化测图概述

数字化测图就是将采集的各种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，由计算机的图形输出设备绘出地形图或各种专题图图形［3］，形成多用户共享的数字地形信息。与模拟测图相比具有显著优势和发展前景，概括为:测图劳动强度低、效率高;成果能满足数字化、信息化时代的需求;点位精度高，精度与比例尺无关;成果便于保存与更新;数据利用率高。目前许多测绘部门已经形成了数字测图的规模化生产。

3 数字化测图的工作流程

数字化测图的工作流程主要有:数据采集、数据处理和图形输出。1)数据采集。数字化成图，首要任务是搜集目标实体的空间和属性数据信息，按照采集方式的不同，数据采集划分为内业采集和外业采集。外业采集是利用测量仪器，如GPS接收机、全站仪进行实地测量，获取目标实体的地理属性参数以及点的坐标与连接方式等等。内业采集是利用数字化已有的各种地形图，通过原图(底图)数字化、航片数据采集等方法间接获取目标的空间点位信息。2)数据处理。通过辅助制图软件，利用人机交换的方式，结合测量的空间点位数据对采集到的信息数据进行处理，使其成为能充分反映目标对象空间分布形态的地形图。这个过程中，包括误差检验、数据转换、数据计算、图形编辑与整饰、图形信息的管理与应用等，进而生成符合绘图输出要求的图形文件。3)图形输出。图形输出是数字测图的主要目的，充分结合地形图数据入库的要求，进一步处理编辑后的图形文件，生成符合要求的图形文件和图块文件，满足不同用户的需要。可以将线化地形图转换成地理信息系统的图形数据，建立和更新GIS图形数据库。

4 数字化测图模式比较

4.1 全站仪数字测记模式

全站仪数字测记模式是目前最常用的数字测图模式。全站仪数字测图是通过极坐标法确定所求点在空间坐标位置，并用电子手簿自动记录观测数据，再在室内将采集的数据传输给计算机，借助数字成图软件进行绘图。全站仪测图数据采集速度快、效率高，主要应用于大比例尺数字化成图。

4.2 GPS-RTK数字测图

RTK技术是GPS测量技术发展中一个新的突破。RTK技术采用载波相位差分技术，建立在实时处理两个测站的载波相位基础上的，实时提供观测点的三维坐标。基准站通过数据链实时将采集的载波相位观测量及测站坐标信息一同发送给流动站，流动站接收GPS卫星的载波相位与来自基准站的载波相位，并组成相位差分观测值进行实时处理，同时通过输入相应的坐标转换参数和投影参数，能实时获取流动站的三维坐标及精度。

4.3 三维激光扫描测量数字测图技术

三维激光扫测技术［4］是继GPS技术以来测绘领域的又一次技术革命。三维激光扫描测量技术采用非接触主动测量方式直接获取高精度的三维数据。其工作方式为激光测距仪主动发射激光，同时接收由自然物表面反射的信号进行测距，再配合扫描的水平和垂直方向角，得到扫描点与测站的空间相对坐标。如果测站空间坐标已知，可以得到扫描点的三维坐标。根据扫描平台的不同分为地面型激光扫描系统、机载(或星载)激光扫描系统、便携式激光扫描系统。

4.4 航空摄影测量数字测图

航空摄影测量基本原理源于测量学的前方交会测量坐标方法。根据两个已知的摄影站点和两条已知的摄影方向线，交会求出构成这两条摄影光线待定地面点的三维坐标。基本作业流程:在飞机等载体上安置航摄仪，空中对地按一定航向重叠度和旁向重叠度进行拍摄，获取目标地物影像数据。对影像数据进行预处理，利用空中三角测量加密控制点，构建立体模型，根据交会测量原理计算出目标地物的三维坐标，从而实现对目标地物立体坐标量测。航空摄影测量所摄影像是客观物体或目标的真实反映，信息丰富、形象直观，可从中获得所研究物体的大量几何信息和物理信息;适用于大范围地形测绘，成图快、效率高;产品形式多样。

4.5 基于无人机低空遥感系统测量

传统的测图方法效率不高，而航空摄影测图成本太高。在高新技术条件下，与现代遥感技术、摄影测量技术等相结合，无人机低空摄影测量手段应运而生，已逐渐成为与航天摄影测量、大飞机航空摄影测量并驾齐驱的摄影测量方式。无人驾驶飞机［5］(简称无人机)是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵不载人飞机，由飞行平台载体、机载遥感设备和相应的地面辅助设备构成的一种高科技航空信息系统。它主要用于应急和抢险救灾等环境恶劣，不利于开展传统测绘，又急需获取相关地理、地面地形信息的情况。

4.6 数字测图方法的比较

以上介绍了几种地图测绘技术和方法，各自的优缺点和适用范围见表1。

5 结语

表1 不同测图技术对比分析

每种数字化测图方法都有自己的使用范围和优缺点，在进行实际数字成图时，可以根据测图项目的不同选择合适的方法，或者根据实际情况，选择其中几种方法进行联合数字化成图作业，实现不同数字化成图方法的优势互补，提高数字化成图的效率，实现测绘生产社会效益最大化。

［1］宁津生，王正涛.2011—2012测绘学科发展研究综合报告(上)［J］.测绘科学，2012(5):16-17.

［2］高井祥.数字测图原理与方法［M］.徐州:中国矿业大学出版社，2001.

［3］卢满堂.数字化测图［M］.北京:中国电力出版社，2011.

［4］丁安民，陈 芳，张合兵，等.车载移动测量系统在大比例尺测图中的应用［J］.河南理工大学学报(自然科学版)，2011(4):35-36.

［5］王洛飞.无人机低空摄影测量在城市测绘保障中的应用前景［J］.测绘与空间地理信息，2014(5):21-22.