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大比例尺地形图数字化测绘技术在矿区的应用

2019-06-01张维维龙一宦承兵

智富时代 2019年4期
关键词:草图全站仪控制点

张维维 龙一 宦承兵

【摘 要】我国很多行业运用先进的科研技术使其自身发展非常迅速,开采作为矿区中的一项重要工作内容,在开采前由测绘机构来完成测绘工作。数字化测图方法相对于传统经纬仪、小平板测图方法具有巨大优势,可以完全取代它。

【关键词】大比例尺地形图数字化测绘技术;矿区;数字化测图

大比例尺地形图数字化测绘技术在近年来取得了良好的应用效果,在矿区中使用展现出了急用先测、即用即测、成图精度高、测图周期短等优势,受到了许多单位的青睐。

一、目前我国大比例尺数字化地形图测绘的发展现状

根据我国现在的发展状况分析,基础的地理信息数据库已经在大部分的城市和矿区逐渐建立起来,基本比例尺地形图与图形的符号库,等级控制点是构成数据库的主要内容,对数据库更新工作主要是通过全站仪数据采集数据化测图来实施的。动态跟踪修测在某些经济发达的地方数据更新已经达到了这个程度,但是它的时限是不同的,有的半年,有的一年,还有的两年地形图的测绘有两种测绘方法,第一,在电子手薄的帮助下通过全站仪把草图测绘出来,用数据来采集,用数字化成图系统把采集到的数据转换成图形,并根据手画的草图完成最后的步骤,制成数字地形图保存入库。第二种方法的质量比第一种高,成本较低,方法是在笔记本的帮助下通过全站仪对现场采集数据,利用数字化成图系统把采集到的数据转换成图,还要按照草图完成最后的处理修改。

二、大比例尺地形图数字化测绘技术在矿区的应用

(一)数字化测图软件设备配置

在测量时使用的测量设备为2台NTS-322全站仪设备,仪器的测角精度为2″,测量里程为2.6公里,测量距离为±(3mm+2ppm.D)。在野外进行测绘时,主要是采用成图一体化及数据采集软件测图精灵,该测图工具集掌上平板、电子手薄及笔记本电脑的优势,实现了对图形、坐標及属性数据的同步采集及存储。地形编辑工作的实施及开展主要是应用AutoCAD平台中的CASS5.1成图软件,在此软件上来完成地形图编辑工作。另外,在测量中使用到的工具还包括HP500绘图仪,绘图仪的分辨率为600dpi*1200dpi,测量幅面为A0,内存率为16M。

(二)数字化测图作业过程

数字化地形测图主要作业过程分为四个步骤:控制测量、数据采集、数据处理及地形图的数据输出(打印图纸、提供软盘等)。现就我们的作业方式详述如下:在数字测图工作中,控制测量的工作与传统的控制测量相比非常简便。首先在测区范围内布设GPS加密控制网,一般以三个互相通视的GPS点为一组,每组GPS点之间的距离以不超过2公里为宜。每组GPS点之间以全站仪附合导线相连,由于这样的导线点精度高、密度大,它们兼有高级控制点和图根点的作用。最后再根据碎部测量的实际需要在已有控制点的基础上施测闭合导线和支导线(由于缺乏检合,最好不要多于2站)作为图根点使用。高程控制测量根据实际需要先进行精度估算,然后再结合平面控制网的布设,灵活组合应用三、四等水准测量、GPS高程拟合、全站仪三角高程等方法施测。数字化测图的碎部测量用全站仪进行,将全站仪与测图精灵用数据传输电缆连接在一起,点击测图精灵可以控制全站仪测量镜站坐标并记录下来。我们一般采用“草图法”模式,现场绘制草图,室内用测点点号定位方法绘制成图。“草图法”工作方式要求外业工作时,除了测量员和跑尺员外,还要安排一名绘草图的人员。在跑尺员跑尺时,绘图员要和测量员及时联系,标注出所测的是什么地物(属性信息)及记下所测点的点号(位置信息)。“草图法”工作方式在测量每一个碎部点时不用在电子手簿或全站仪里输入地物编码,故又称为“无码方式”。进行碎部测量时,对于比较开阔的地方,在一个制高点上可以测完大半幅图,就不要因为距离“太远”(其实也不过五、六百米)而忙于搬站。对于比较复杂的地方,也不要因为“麻烦”(其实也浪费不了几分钟)而不愿搬站,要充分利用电子手簿的优势和全站仪的精度,因为测一个支导线点是很容易的。数字化测图一般以路、河、山脊等为界线,以自然地块进行分块测绘。当所测地物比较复杂时,例如村庄内部,为了减少镜站数,提高效率,可用皮尺丈量方法测量,室内用交互编辑方法成图。如果测点的高程不参加高程模型的计算,使用测图精灵采集时,则要在同步采集面板下把“不参加建模”选项选上,这样,待测点的高程就自动为零了。在进行地貌采点时,在地性线上要有足够密度的点,特征点也要尽量测到。例如在沟底测了一排点,也应该在沟边再测一排点,这样生成的等高线才真实;而在测量陡坎时,最好坎上坎下同时测点,这样生成的等高线才没有问题。在其它地形变化不大的地方,可以适当放宽采点密度。外业数据采集完成后,下一步是将坐标数据和图形数据传输到微机中,用CASS5.1进行绘图。在CASS5.1软件环境下,可实时地将地物定位点和邻近地物(形)点显示在当前图形编辑窗口中,操作十分方便。根据野外作业时绘制的草图,移动鼠标至屏幕右侧菜单区选择相应的地形图图式符号,然后在屏幕中将所有的地物绘制出来,如图一。

(三)文件管理

数字化测图内部需要处理的文件数量较多,在进入到CASS5.1系统内部后,需要输入各种各样的文件名,应培养良好的命名习惯,减少在工作中存在的麻烦,文件的命名约定为测图精灵原始文件。若作业在野外时,需要将原始文件保存在测图精灵中,当回到驻地后,需要将文件上传至微机上,微机上的文件扩展名为SPD。该类文件属于二进制格式,在写字板上无法将文件打开。坐标数据文件主要是指通过手薄将文件传输到计算机上的原始坐标数据文件,文件的格式为*.DAT格式。控制点坐标文件主要是指通过手薄将文件传输到计算机上的原始坐标数据文件,文件的格式为*.DAT格式。可见坐标数据文件和控制点坐标文件的数据传输形式及数据格式具有一致性。

(四)数学的精度检查

按照GIS系统的指令,地形图在输入GIS系统时,要接受它的入库测试,测试的内容包括地形图的属性精度,逻辑的一致性与完整性。点、线、面的属性值,属性代码的独一无二,正确性,数据分层以及下面的注记构成了属性精度检查。格式、属性、分层的相同性,多边形闭合、拓扑关系正确性的检查构成了逻辑一致性检查。数据分层、属性要素、数据层内部文件、要素的完整性构成了完整性检查。

三、结语

总之,数字化地形测图技术已经相当成熟,测图精度有很大提高,它完全可以绘制矿区大比例尺地形图、矿区工业广场平面图或对已有地形图进行补测。

【参考文献】

[1]张鑫.inSAR设备在矿区地形测绘中应用[J].世界有色金属,2018(18):19+21.

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