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数字测图 发布于:

数字测图(Digital Surveying and Mapping,DSM)系统是以计算机及其软件为核心在外接输入输出设备的支持下,对地形空间数据进行采集、输入、成图、绘图、输出、管理的测绘系统。

数字地图(Digital Map)以数字形式存贮在磁盘、磁带、光盘等介质上的地图。

通常我们所看到的地图是以纸张、布或其他可见真实大小的物体为载体的,地图内容是绘制或印制在这些载体上。而数字地图是存储在计算机的硬盘、软盘或磁带等介质上的,地图内容是通过数字来表示的,需要通过专用的计算机软件对这些数字进行显示、读取、检索、分析。数字地图上可以表示的信息量远大于普通地图。

数字地图可以非常方便地对普通地图的内容进行任意形式的要素组合、拼拘洪旬接,形成新的地图。可以对数字地图进行任意比例尺、任意范围的绘图输出。它易于修改,可极大的缩短成图时间;可以很方便地与卫星影象、航空照片等其他信息源结合,生成新的图种。可以利用数字地图记录的信息,派生新的数据。如地图上等高线表示地貌形态,但良兆懂臭非专业人员很难看懂,利用数字地图的等高线和高程点可以生成数字高程模型,将地表起伏以数字形式表现出来,可以直观立体地表现地貌形态。这是普通地形图不可能达到的表现效果。

在人类所接触到的信息中约有80%与地理位置和空间分布有关。因此,因特网(Internet)和地理信息系统等现代信息技术的发展,对空间信息服务软件和提供服务的方式方法的要求也越来越高。运用空间信息技术的工具和手段,为监测全球变化和区域可持续发展服务,为社会各阶层服务。空间信息作为全球变化与区域可持续发展研究提供获取时空变化信息的技术方法、为政府部门提供空间分析和决策支持和为普通大众提供日常信息服务的功能越来越引起人们的重视。“数字地球”应运而生。

数字地图是“数字地球”的重要组成部分,“数字地球”这一工程是实现地球资源的数字化信息化,解决目前存在的海量地学数据分散、保存方法落催备垫后、查询困难、利用率低等问题。测绘工作者面前主要工作 是测绘信息化,数字测图是信息化的基础工作,是测绘信息化的前期工作。

一种全解析机助测戒婶图方法,在地形测量发展过程中这是一次根本性的技术变革。这种变革主要表现在:图解法测图的最终成果是地形图,图纸是地形信息的惟一载体;数字测图地形信息的载体是计算机的存储介质(磁盘或光盘),其提交的成果是可供计算机处理、远距离传输、多方共享的数字地形图数据文件,通过数控绘图仪可输出地形图。另外,利用数字地形图可生成电子地图和数字地面模型(DTM)。更具深远意义的是,数字地形信息作为地理空间数据的基本信息之一,成为地理信息系统(GIS)的重要组成部分。

广义的数字测图包括:利用全站仪或其他测量仪器进行野外数字化测图;利用数字化仪对纸质地形图的数字化;利用航摄、遥感像片进行数字化测图等技术。利用上述技术将采集到的地形数据传输到计算机,由数字成图软府轿寻承件进行数据处理,经过编辑、图形处理,生成数字地形图。

随着科学技术的进步和计算机技术的迅猛发展及其向各个领域的渗透,以及电子全站仪、GPS-RTK技术等先进测量仪器和技术的广泛应用,地形测量向自动化和数字化方向发展,数字化测图技术应运而生。数字测图与图解法测图相比,以其特有的高自动化、全数字、高精度的显著优势而具有广阔的发展前景。

数字化成图是由制图自动化开始的。20世纪50年代美国国防制图局开始研究制图自动化问题,这一研究同时推动了制图自动化配套设备的研制与开发。20世纪70年代初,制图自动化已形成规模生产,在美国、加拿大及欧洲各国,在相关重要部门都建立了自动制图系统。当时的自动制图主要包括数字化仪、扫描仪、计算机及显示系统四个部分。其成图过程是:将地形图数字化,再由绘图仪在透明塑料片上回放出地形图,并与原始地形图叠置以修正错误。

在20世纪80年代,摄影测量经历了模拟法、解析法发展为数字摄影测量。数字摄影测量是把摄影所获得的影像进行数字化得到数字化影像,由计算机进行数字处理,从而提供数字地形图或专题图、数字地面模型等各种数字化产品。

大比例尺地面数字测图是20世纪讲妹少70年代电子速测仪问世后发展起来的,80年代初全站型电子速测仪的迅猛发展加速了数字测图的研究和应用。我国从1983年开始开展数字测图的研究工作。目前,数字测图技术已作为主要的成图方法取代了传统的图解法测图。其发展过程大体上可分为两个阶段。

第一阶段主要利用全站仪采集数据,电子手薄记录全估洒,同时人工绘制标注测点点号的草图,到室内将测量数据直接由记录器传输到计算机,再由人工按草图编辑图形文件,并键入计算机自动成图,经人机交互编辑修改,最终生成数字地形图,由绘图仪绘制地形图。这虽是数字测图发展的初级阶段,但人们看到了数字测图自动成图的美好前景。

第二阶段仍采用野外测记模式,但成图软件有了实质性的进展。一是开发了智能化的外业数据采集软件;二是计算机成图软件能直接对接收的地形信息数据进行处理。目前,国内利用全站仪配合便携式计算机或掌上电脑,以及直接利用全站仪内存的大比例尺地面数字测图方法已得到广泛应用。

20世纪90年代出现了载波相位差分技术,又称RTK(Real Time Kinematic)实时动态定位技术,这种测量模式是位于基准站(已知的基准点)的GPS接收机通过数据链将其观测值及基准站坐标信息一起发给流动站的GPS接收机,流动站不仅接收来自参考站的数据,还直接接收GPS卫星发射的观测数据组成相位差分观测值,进行实时处理,能够实时提供测点在指定坐标系的三维坐标成果,在20km测程内可达到厘米级的测量精度。实时差分观测时间短,并能实时给出定位坐标。可以预料,随着RTK技术的不断完善和更轻小型、价格更低廉的RTK模式GPS接收机的出现,GPS数字测图系统将在开阔地区成为地面数字测图的主要方法。


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