隨著電子全站儀和計算機的普及，地形圖的成圖方法正逐步由傳統的白紙成圖向數字化成圖發展。特別是在我國東部沿海發達地區，數字測圖幾乎占據了大部分地形測圖市場。從事數字測圖工作近四年。在此，我就數字測圖的幾個方面談談我的個人體會，但其中必然有說不完的謬誤。希望各位老師、專家、同事給我指點迷津。
二。工作方法
目前，我國獲取數字地圖的方法主要有三種:原始地圖數字化、航空數字測圖和地面數字測圖。但無論哪種方法，其主要操作流程都是三步:數據采集、數據處理和地形圖數據輸出(打印圖紙、提供軟盤等。).
1.原始圖像的數字化
當壹個城市(地區)需要使用數字地形圖，但受資金困難或時間限制時，這種方法比較適合。它可以充分利用現有的地形圖，只需要配備壹臺計算機、數字化儀、繪圖儀和壹個數字化軟件就可以開展工作，並且可以在很短的時間內獲得數字化成果。如果購買設備的資金壹時難以落實，有圖紙數字化能力的測繪單位可以代替。有兩種工作方法:手動跟蹤數字化和掃描矢量化數字化，後者比前者更精確和高效。
但是，由於受原始地圖精度的影響和數字化過程中產生的各種誤差，用這種方法得到的數字地圖精度比原始地圖差。而且只是反映了白皮書測繪時地表的各種特征和地貌，現狀不太好。所以只能作為應急措施而非長久之計。
為了充分利用這種方法獲得數字地圖，我們可以通過修正和補充測量的方法測量出某些特征點的精確坐標，然後用這些點的坐標代替原來的坐標。通過調整，可以在壹定程度上提高原圖的精度。隨著地圖的不斷更新，測量坐標的增加，地圖的精度也會相應提高。
2.航測數字制圖
當壹個區域(或測區)很大時，可以用航空相機在空中拍攝地面影像，在辦公室通過野外解譯建立地面模型，用計算機繪圖軟件測量模型直接得到數字地形圖。隨著測繪技術的發展，數字攝影測量已在我國某地區取得實驗性成功，並將在不久的將來得到推廣。它是通過在空中使用數碼相機獲得的數字圖像。在辦公室，通過專用航測軟件在電腦上匹配數字影像，建立地面數字模型，再通過專用軟件獲取數字地圖。可以說，這將是未來數字測圖的壹個重要發展方向。
該方法的特點是可以將大量的野外調查工作搬到室內進行，具有成圖速度快、精度高且統壹、成本低、不受氣候和季節限制等優點。特別適用於城市密集區的大比例尺成圖。但這種方法的初期投入較大，如果壹個調查區域較小，其成本會較高。所以現在基本都是壹些比較大的單位來承擔。
3.地面數字制圖
在沒有符合要求的大比例尺地圖或測繪經費充足的地區，可直接采用地面數字測圖方法，也稱為室內外壹體化數字測圖，是目前我國測繪單位應用最廣泛的數字測圖方法。用這種方法得到的數字地圖具有精度高的特點。只要采取壹定的措施，重要地物相對於相鄰控制點的精度可以控制在5cm以內。但也消耗了大量的人力物力財力。在這篇文章裏，我主要講壹下這個經歷。
三。測繪軟件的選擇
對於壹個測繪單位來說，數字測圖的壹個重要問題就是選擇適合本單位的制圖軟件。因為往往在本單位運行良好的軟件在其他單位不壹定適用，各單位要具體情況具體分析軟件選擇的問題，不能跟風。
衡量壹個繪圖軟件的標準，首先要看軟件是否適合單位的實際情況；第二，要看它的可操作性，界面是否友好，易學等；第三，要看它提供的功能是否適合本單位。
目前各測繪單位使用的軟件可謂五花八門，數不勝數。但基本上有兩種，壹種是自己開發的系統(單位)，另壹種是由專門的測繪軟件開發商開發的，以商業為目的提供給廣大用戶，也是各種測繪單位使用較多的。本文提到的是後壹種軟件。
目前市場上的測繪軟件主要有三種:壹種是清華汕尾公司與清華大學土木工程系聯合開發的EPSW(電子平面表測繪系統)系列；二是武漢瑞德測繪自動化公司的RDMS系列；三是廣州南方測繪儀器公司和廣州凱斯公司的CASS系列和SCS系列。下面簡單做個對比分析。
EPSW系列主要用於測量和自動繪制各種大比例尺數字地形圖、地籍圖、管線圖、地物平面圖、剖面圖等。，但其功能在不同的專業軟件中。其主要特點如下:1實時成圖充分發揮了原有平板成圖的優勢，即測即顯，即測即顯，真正實現了交付場地形圖內外業壹體化；有許多詳細調查方法；界面友好，操作方便，簡單易學。獨創的壹步測量法，可以測量地圖的根部，同時測量斷裂的部分，最後進行調整。
這個軟件最大的優點就是既符合老測繪人員的工作經驗和習慣，又能高效的完成工作。應該說是國內最好的電子平板測圖系統。因此深受廣大測繪人員的喜愛，占據了大部分電子平板測繪市場。開創了數字測圖的新局面，極大地推動了我國數字測圖技術的普及。
不過，雖然軟件也提供了圖形縮放、開窗、移動、刪除等功能，但從行業角度來看，這些功能並不能滿足業內編輯的需求。而且還是在野外完成原來的工作，似乎違背了數字測圖減少野外工作的初衷，而且野外使用的便攜式電腦容易損壞。
RDMS系列是在GIS圖形平臺上開發的專用測繪軟件。它還提供了電子平板模式。它還可以將存儲在電子筆記本或全站儀中的測量數據傳輸到計算機中，然後通過交互式編輯制作地圖。它提供的功能和原來的調查習慣基本壹致，比較簡單易學。測量人員可以快速熟悉和操作，提供地籍測量的相關內容，方便快捷地辦理地籍表格。所以很多從事地籍測量的單位都選擇了它。
對於已經熟悉AUTO CAD的用戶來說，CASS系列和SCS系列是壹個不錯的選擇，因為它們是在AUTO CAD的平臺上開發的，AUTO CAD的所有功能都可以使用，而AUTO CAD是世界上大家公認的繪圖平臺，其編輯功能有目共睹。
CASS和SCS功能差不多，各有優缺點。CASS的服務可以說是壹個電話，而SCS的服務在近期是無法與之相比的。它們都提供了三種操作模式:電子平板模式、原始數字模式和室內外工作壹體化。在CAD的基礎上，開發了測量定點、復制圖形、繪制多功能復合線等多種功能。此外，還提供了地籍圖繪制、圖紙管理等功能。對於那些想要在電子平板模式下工作，在室內編輯圖紙的單位，可以選擇它。
當然，隨著時間的推移，這些軟件的功能也會逐漸完善。我對這些軟件的理解只是我的壹點淺見。
四。數字測圖外業的實施
1.控制測量
在數字測圖工作中，控制測量應比傳統的控制測量簡單。當然，這方面的要求在新規範中並沒有太大的變化，但是根據我自己的實際，
工作經驗和積累有壹些限制，尤其是根控。
隨著GPS技術的發展和全站儀的普及，三角測量已經基本淡出了控制測量的舞臺。所以對於大多數人來說，無疑大大降低了工作強度。去除了三角測量的束縛，取而代之的是更加靈活的GPS網和導線(網)測量。本文只討論圖根測量和圖根加密。
目前各測繪單位使用的電子全站儀精度壹般在6 ″和3+5 ppm以下，而且是電子自動讀數，所以實際精度高於其標稱精度，比光學經緯儀更有優勢。
眾所周知，在傳統測繪中，地面點平面位置的誤差受以下誤差的影響:
1.圖根點傳播誤差的M-spread
2.測量特征點的距離誤差m。
3.確定特征點的方向誤差m。
4.地形圖上特征點的點刺誤差為M點刺。
5.清畫M畫造成的誤差。
綜上所述，地形圖上特征點的平面位置誤差可以用以下公式表示。
m事=
以1: 1000的比例尺和100米的最大視距為例。根據經驗，可用下表。
誤差M傳播mm距離mm刺mm畫mm物體mm。
值0.18 0.39 0.18 0.20 0.08 0.51。
但在數字測圖中，由於是由計算機自動展開的，所以地圖的根點與特征點之間的展開誤差可以忽略不計，視為0。那麽剩下的就是m距離和m方向。以方向上的誤差為標稱精度的三倍為限，因為是半測後角，所以方向上的誤差為6x2x3 = 17 ”,取斷點到測站的距離為300m，則m方向為= 17/206265x300 = 0.024m，測距儀標稱精度為3+5ppm。考慮到測量中棱鏡不足等各種因素的影響，經驗值為0.020m .則平面點相對於圖形根點的測量誤差為0.032m
從上面可以看出，在視距良好的情況下，由於全站儀相對於經緯儀測角、測距精度的提高和計算機的應用，測破點的距離可以擴大，根點密度可以相應降低，邊長可以放寬到100至300米。對於分局來說，不受2個站的限制。根據我的實踐，分局站3到4的精度還是可以滿足要求的。當然，在城市建築區域密集、能見度差的條件下，還應增加地圖根點的密度，以滿足今後地形圖修編或工程放樣的要求。
2.細部測量
在數字測圖中，詳細測量的主要方法是極坐標法。在測得大部分斷點的坐標後，可通過軟件中的方向交會、距離交會、十字尺測量或定點測量等方法獲得其他點的坐標，並借助軟件中的偏移、復制、延伸等功能獲得最終圖形。
小型測繪單位主要從事地形圖修測、施工放樣、變形觀測、市政工程和地形圖測繪等維護工作。因為範圍廣，量大，所以要盡量簡化人員編制，不能采用和壹些大測繪單位的操作方法，必須創造壹套適合自己單位的方法。
在非電子平面數字測圖中，很多單位采用外業草圖+室內交互編輯的方法來完成測圖工作。但這樣壹來，必然會降低野外工作的效率，操作也更加復雜。在測繪的操作中，畫草圖並不簡單，尤其是建築物比較多的時候，相當麻煩，而且由專人畫草圖也是浪費人力。我們隊的地形測繪隊基本上是兩個人組成，壹個是在全站儀上觀測記錄編碼，壹個是在辦公室跑尺繪圖。經過多年的實踐，證明是可行的。
在點號的編碼方法中，壹般可采用6至7位數字，即(0至9)(XX)(XXX)，第壹位數字為連接關系，如0表示獨立點，不與前面其他點接觸；1是與上壹點相同的特征(外觀)，與上壹點相連；2表示與前壹點有壹定距離的連接；3表示有三個方向，4表示特征(外觀)到此結束；5曲線連接；等等，各單位和自己的協議。第二至第三位是特征(外觀)的代碼，如F2為兩層磚房，F0為簡易房，FJ為在建建築，WQ為圍墻，K2為加固陡坎，D1為未加固陡坎，D2為高壓線，D1為輸電線，D3為通信線，D1為陸地邊界等等。後三位是全站儀自動增加的點，如下圖所示:
那麽通過上述編碼方法獲得的每個點的點編碼如下:
點代碼備註點代碼備註
10f 3001磚3開始15 0DL015類邊界開始。
2 1F3002與上點相連16 1DL016與上點相連。
3 1F3003與上點相連17 1DL017與上點相連。
4磚3的1FY004陽臺18 4DL018與上點相連。
5 0F2005磚2從19 0K1019開始，不加固陡坎。
6 1F2006與上點連接20 1K1020與上點連接。
7 1F2007與上點連接21 3KT021與上點連接，帶稻田方向。
8 0F0008簡易房22 3KT022起，與上點相連，壹片稻田方向。
9 1F0009與上點23 4K1023端連接，不加固陡坎。
10 1F0010與上點用24 0K2024連接加固陡坎。
110d 1011低壓線路始於25 3KT025與上點相連，有壹個稻田方向。
12 1d 1012與上點相連，帶壹個稻田方向。
13 1d 1013和上電聯27 4K2027加固斷崖。
14 1d 1014與上點相連。
以此類推，在野外完成每個點的編號(編碼)後，傳輸到計算機的點回到室內就可以以展碼的形式顯示在計算機屏幕上，然後根據統治者自己走過的路線，輔以這些點碼，就可以方便地將這些點連接起來。或者通過編譯編碼引導文件，實現自動連接。
這項工作完成後，將這些圖與實地進行對比，測量出實地未測的各種數據，然後在電腦上進行交互編輯，得到最終的地形圖。
當然，使用上述方法，對觀察和師參謀的要求比較高。第壹次合作應該是默契，這個已經檢驗過了，接下來的壹點應該是檢驗什麽應該是共情；它要求觀測者熟練輸入數字和字母，要在10秒內完成(當然有些點號是不要求輸入的)。二師尺負責室內繪圖，是繪圖過程中的主要負責人。所以要意識到特征(外觀)的綜合選擇，要在跑尺之前確定好跑尺的路線，盡量避免走錯路。
我的實踐表明，這種方法比素描法更方便快捷。站上需要的只是編碼和瞄準兩個過程，而尺子需要做的只是編碼和通過對講機放置棱鏡兩個過程。現在的全站儀測量壹個坐標，基本都在1秒以內，有的甚至達到0.3秒壹點。受標尺行走等原因影響，測量壹個點需要30秒左右，地貌在1分鐘以內。可以說主要時間是從壹個點到另壹個點，在這麽短的時間內，素描者是跟不上這個思路和速度的。通過我的計時表，我每天可以測量大約600到900個點。而且連接成功率在95%以上。
對於斷裂點的確定，註意以下幾點:
1.比例規則的建(構)築物只需測量三點，第四點可由計算機完成。
2.不規則的地貌要盡可能多的測點，因為在傳統的測繪中，壹些小的變化可以手工完成，但是計算機模擬並不能真實的反映這些實際的地貌。
3.對於按程序中指定的順序繪制的塊，如橋梁、廣告牌等。，最好是按順序來衡量。
此外，還應註意以下事項:
1.制圖單元的劃分應以自然邊界為依據，如河流、道路等。，以便於地形測繪和減少邊界連接問題。
2.能測量的點盡量測量，盡量避免用卷尺(鋼尺)測量。因為全站儀測的速度和卷尺測的速度相差很遠，而且精度會更高。
3.同類特征(特性)要先測，避免行業帶來不必要的麻煩。當然也可以根據現場實際情況靈活使用。同時也方便了站上的觀測人員輸入數字和字母。
4.測量等高線時，除了測量特征線外，還要測量盡可能多的加密點，以滿足計算機建模的需要，更細致地反映地貌。
5.因為大量的數字測圖工作都是在計算機上完成的，如何加強核查是各單位自己解決的。特別是當測區遠離室內位置時，必須采取壹定的措施。
由於我是這方面的初步探索，很多方面還需要提高。希望大家多多指教。
現代測量儀器的發展現狀
現代測量儀器正在向自動化、數字化方向發展，有淘汰傳統光學測量儀器(水平儀、經緯儀、平板)的趨勢。全站儀是電子經緯儀和測距儀的集成。全站儀不僅具有電子米角度測量和電子米距離測量的功能，還具有自動記錄、存儲和運算的能力，工作效率高。目前，各廠商推出的新型全站儀大多具有以下新功能:自動調焦瞄準目標、短距離(220m以內)無需棱鏡配合、在測量軟件中操作、大容量測量數據存儲(5000點以上)、菜單式操作(中文菜單提示)等。目前還有壹種“自動目標識別全站儀”，可以自動跟蹤反射體並實時得到三維坐標，通過軟件與設計值對比進行控制。用於高精度定向的陀螺經緯儀發展到激光陀螺定向，通過陀螺和全站儀的集成出現了陀螺全站儀。GPS全球定位系統已經用於大規模的壹級控制測量。目前用於控制測量的靜態GPS接收機已經實現了天線、接收機、電源壹體化，重量只有1kg左右，運行完全自動化。用於圖根控制測量和數據采集的實時動態GPS(RTK，載波相位差)接收機，可以瞬間獲得地面點的厘米級坐標。此外，它還可以在30~50km範圍內根據坐標進行施工放樣，並將全站儀與GPS集成，從而出現了“超級站儀”。這改變了工程測量以外的作業方式，實現了控制測量、細部測量和施工放樣的壹體化和無縫銜接。三維激光圖像掃描儀能夠快速、準確、可靠地獲取被識別物體的三維空間數據，在橋梁變形、大壩監測建模、滑坡監測、開挖能力測量、城市數字化測量等方面非常有用。
目前仍有采用幾何水準的高精度高程測量方法，但水準測量儀器已經數字化、自動化。數字級(蔡司、拓普康、索佳等。)不僅實現了自動調平，還可以配合條形碼尺實現測量結果的自動觀測和數字化。數字水準儀主要利用相關法和相位法原理自動讀取視距。
隨著城市地下管線測量的廣泛開展，地下管線控制儀也成為壹種常用的測量儀器。數字管道控制儀不僅可以檢測地下金屬管道，還可以檢測水泥管，不僅可以檢測線路的深度，還可以檢測管道的深度。自動將管道屬性記錄到和中。
大多數現代測量儀器都有存儲器，用來記錄和存儲工程測量數據。如果測量儀器沒有內存，可以使用通用PDA來實現數據記錄、處理和實時傳輸的壹體化。掌上電腦通常沒有標準鍵盤，通過筆或軟鍵盤進行輸入。操作系統是PalmOs和WindowsCE。隨著計算機網絡技術和通信技術的發展，數據記錄設備可以通過無線電、GSM或GSM手機直接傳輸遠程數據。
2現代測繪技術
現代測繪技術正朝著高科技和數字化方向發展，其中“3S”技術是現代測繪技術的代表。“3S”是全球定位系統(GPS)、遙感(RS)和地理信息系統(GIS)的結合。GPS是美國開發的精密衛星導航定位系統。該系統可以全天候向世界上任何用戶提供高精度的三維坐標、三維速度和時間信息。遙感是壹種遠距離、大面積的幾何形狀、位置和相關物理特征的傳感器。。廣義的遙感包括航空攝影測量。現代空間遙感技術(RS)可以提供分辨率為1M的影像數據，航空遙感技術即全數字攝影測量(DPS)可以提供分米級甚至厘米級的影像數據。地理信息系統是對地理空間信息進行綜合表達、統計分析和管理的信息系統。前兩者是最先進的采集工具，可以實時快速獲取數據和信息，後者是數據和地理空間信息處理、分析甚至決策的平臺。利用多種現代先進的數據通信技術，實現從采集工具到分析管理平臺的數據自動交換，從信息采集到信息處理、分析和決策，最終實現反饋控制，形成自動控制綜合平臺。“3S”集成技術為地球系統提供了長期立體監測能力。它為收集、處理和分析地球系統變化的定量數據提供了工具。在大型項目中，“3S”技術是數據和信息收集、分析和處理以及決策表達的最基本和最有效的工具。它貫穿於從勘察、設計、質量監控、安全監控、竣工驗收到運行監控和管理的各個階段。
在現代測繪中，數字測繪(又稱野外數字測繪或地面數字測繪，簡稱數字測繪)也是壹項重要的測繪技術。數字測繪是利用全站儀在野外采集數據，經計算機處理後得到工程設計、施工和管理圖紙。該技術廣泛應用於城市測量和中小型工程測量。過去，數字測圖壹般分為“數字記錄”和“電子平板”測圖模式，但現在已發展到用PDA采集數據和現場測圖。數字測繪可以實現工程勘察設計壹體化和數據采集、更新、管理的壹體化和自動化。現在它已經成為GIS數據采集的壹種手段。數字測繪的另壹個總體發展趨勢是全站儀、GPS接收機、數碼相機、激光掃描儀等多種種子傳感器的集成應用，從而實現大比例尺測圖的自動化和三維測圖的發展，構成三維模型和三維景觀，服務於設計、規劃、虛擬現實、電子商務等領域。
3現代測繪技術在水利工程中的應用
3.1在大型水利工程中的應用
在南水北調、三峽工程等大型水利工程建設中，現代測繪技術已經滲透到各個階段。勘測施工的坐標框架，即控制網的建立，已經由GPS定位代替傳統的三角測量。目前，除大範圍(400km2以上)控制測量外，GPS定位正從後處理向實時動態定位發展。從簡單的精密定位處理到建立具體的勘測施工坐標系。在測量階段，完全采用全數字攝影測量技術和野外數字測圖技術獲取數字地形圖。目前，調查已開始向機載激光測量和CCD航拍壹體化技術過渡，以獲取真三維數字地圖。利用數字地形圖可以實現三維虛擬現實，在三維可視可測的景觀上呈現各種工程設計方案，實現各種工程設計模擬，及時計算相應的土方工程量，並對該區域進行環境評價，從而提供最優的設計方案。
在水利工程建設和現場管理中，大量采用了現代數字化測繪方法。目前，除了大量用於施工放樣和土方驗收的全站儀、用於測量開挖深度和坡度的余字水表外，還有三維近地激光影像掃描、GPS-RTK實時測繪和工程放樣、航空攝影和衛星攝影測量，可用於實時工程進度管理，並可輔以移動通信和網絡通信，實現遠程實時監控。在山體開挖、隧道開挖等危險施工中，智能全站儀或GPS-GIS集成技術可以實現施工機械的自動化作業和工程安全質量的監控。智能全站儀可以控制機械開挖(隧道)的位置和方向，GPS可以實時確定施工車輛的位置和姿態，可以實現自動開挖控制和現場精確計算工程量，從而實現開挖開挖的自動化。
大型水利工程竣工後，需要進行竣工測繪，同時需要提供各類工程運行期間的測試文件和圖表。現代測繪技術可以快速獲取這些數據和信息，利用map和DPS成圖技術繪制竣工圖，按照數字工程的要求進入三維可視化和網絡化GIS項目管理信息系統，作為今後工程驗收評估和長期安全運行的原始依據。
3.2在防災、減災和救災中的應用
遙感技術可以實時監測大江大河大湖的水位，可以實時監測研究所測得的洪災面積。RS和GIS的集成可以盡早預測洪水淹沒範圍和幹旱範圍，為防災抗災提供準確信息。遙感技術不僅可以調查地上水資源，還可以調查地下水資源和監測水汙染。目前，我國各地、各部門已建成許多災害預報系統(如黃河下遊洪水預警信息系統)，將在防災、抗災、救災中發揮重要作用。
3.3變形監測中的應用
水利樞紐工程建成後，需要對水庫大壩和大型橋梁進行連續、精確的監測。現代測繪技術為安全檢查和運行提供了連續、實時的監控手段。如果采用GPS、智能全站儀(測量機器人)、數字垂直儀(均為全自動、全天候、無人值守)，並集成其他工業傳感器，可以實現全自動化、無人值守或少人值守的工程作業模式。再比如，利用3D圖像掃描儀，可以對監理院測量的百萬掃描數據進行毫米級分析，隨時準確了解被觀測對象整體模型的變形情況。
3.4在水資源配置中的應用
利用數字攝影測量或數字制圖技術建立數字地形模型(DTM)，應用GIS的分析決策功能，方便快捷地進行壩址選擇、庫容計算、引水渠建設和受益範圍等設計工作，為水資源的開發利用提供科學依據。對於已建水庫，可利用水下地形測量系統(實時動態GPD和數字測控儀器集成)和DTM建立水庫庫容數字模型。當知道某個水位時，就可以及時得到倉庫的容量。遙感技術可以準確地提供某壹地區的幹旱情況。根據庫容和旱情，合理、準確地配置水資源。
3.5在城市給排水中的應用
城市地下管線特別是排水管線的建設和管理與現代測繪技術密切相關。目前大中城市都有通過數字測圖技術或全數字攝影測量技術建立的城市數字測圖。全站儀和數字水準儀已經成為排水管道建設和城市河道改造中不可缺少的設備。為了避免城市地面的開挖，頂管技術越來越多地被用來安裝排水管道。在地下管道頂管施工中，利用自動跟蹤全站儀控制頂管的位置和方向，可以開發自動導向測量系統，從而實現掘進的自動化。為了使用、維護和管理城市地下管線，許多城市都在建立城市地下管線管理系統的數據采集工具，通用GIS軟件(如MAPGIS)是主要的開發平臺。單位(如學校、工廠)可以利用數字測圖軟件開發自己的地下管線管理系統。