数字地形测图在城市测量中的应用研究

数字地形测图在城市测量中的应用研究

陈亚军

南京长天测绘技术有限公司 江苏南京 210000

【摘要】目前城市社会现代化发展，现代都市规模逐渐扩大，对于数字地形测图提出了更高的要求，要求地形测图技术结合数字化技术，不断发展改进。本文分析了数字地形测图的优势优点和工作流程，并简要介绍了当前新型无人机倾斜航摄在城市测量中的重要应用，以促进地形测量的现代化发展。

【关键词】数字地形测图；城市测量；应用研究

数字地形测图技术通过全站仪、城市导线或GPS-RTK定位技术、计算机图形技术等设备收集相关地形位置、形状等信息，综合各项数据进行地形图编绘。数字地形测图技术的应用使得传统地形图的各项数据信息得以细化，然后通过计算机进行处理和转换，收集与数字地形测图有关的数据，方便进行显示并能够简单地得到存储。随着社会经济发展，都市规模扩大，现代城市占地面积更大，地形图精度的要求不断提高。数字地形测图逐渐展现出它的特有优势。

一、数字地形测图的优点

（1）测绘精度高

传统的地形图绘制方法粗糙，数据测量主要是以视距测量、光学仪为主。测量中通常先完成大致地形图整体，再逐步完善图纸细节，导致地形图精度较低。手工测绘的地形图误差较大，在1:1000比例尺的图纸上存在0.02厘米的误差，再实际现场对应的距离就有20米。而数字地形测图技术控制层次少，能够精准定位地物点位置，准确表达地形，减少了测量层次，确保结果精度符合要求，能够减少图纸变形的概率，避免误差过大。

（2）效率高

根据传统的地形测绘方法，地图必须在野外手工绘制。数字地形测图技术的应用使测绘人员能够将其转化为基于计算机技术的工作，通过数字测图技术，整合收集的数据，进行自动处理，明显减小测绘工作的工作量，确保图纸最终精度符合要求。通过应用数字化技术，可以利用全站仪进行大规模观测作业，减少工作量，同时，检测数据记录也可以自动进行，不需要过多人为记录，提高了测绘工作的效率和质量。

（3）更新方便

通过数字测图方法可以获得数字化地形图信息，地形图文件以可以方便地以容易观看和修改的形式进行储存。大部分图纸绘制软件基本同时具有编辑图纸的能力，能够对图纸进行修改、删除、添加等操作。当发现地形数据发生更改、存在错误时，可以较为简单补充更改，方便之后对地形图进行编辑、更新、修补等工作。

（4）储存及应用方便

数字地形图纸能够简单地进行储存，可以应用于各类数据存储装置，占用的空间更小。数字图纸与纸质地形图相比，保存要求低，占用空间少，也有利于地形图图纸的复制和管理，比起传统图纸可以更好的保证地形图的安全性和使用方便性。

（5）远程传输

传统的地形测绘方法数据储存麻烦，地形图难以简单地进行远程传输和也不能实时共享地形图测量数据。信息科学技术、网络技术和通信技术的不断发展和升级，为数字化地形图产品的实时发布和远程传输奠定了基础，目前在现代信息化技术的支持下，这一目标已经实现。

二、数字地形测图工作流程

（1）数据采集。

数据采集是数字地形测图过程中的首要工作内容，也是进行之后数据处理的基础。通过无人机，全站仪等各项仪器收集各项地形数据和信息，满足数据化地形图绘制的需求。例如，物理空间位置、地形所需的点坐标、连接方式、地理属性等数据。目前采集工作可分成外业采集和内业采集两种，外业采集就是通过各类仪器收集地形信息数据，内业基本上指通过各项处理软件建模初步处理相关数据。

（2）数据处理。

数据处理的过程，是过将收集的数据经过处理转换成数字地形图像的过程。这一过程要对采集的信息进行分析处理，包括进行数据格式转换、数据结构转换、图形处理误差验证等。通过计算机技术实现对原始数据的自动化处理，自动生成图块文件，建立最终显示在屏幕上的地形图图纸。

（3）编辑测图

地形图编辑过程是对图块文件进行整合，删除不需要的图形和错误图形，同时更正错误的标注数据等。在地形图的编辑修改中，能够对土壤构型特征、植被生长等进行标注。编辑中，测绘人员需要依据实际地形状况修改草图细节，如果发现存在有不能完善处理不确定的问题，必要时可以通过外业采集进行复查修改。

（4）输出图纸

地形图数据文件在经过符合图纸要求的处理之后，如闭合图块处理、数字地面模型处理、图形属性处理等，便可编制形成图纸图块文件。需要进行使用输出时，可以根据应用要求输出不同类别的文件，满足使用需要，完成数字地形测图的输出工作。

三、注意事项

数字化数字地形测图队伍内部人员需要确保自己的专业度，在实际测量过程中，作业行为要保证彼此配合的默契度。司尺人员是测绘工作中负责跑尺重要工作的工作人员，每次进行跑尺工作前，做好工作路线规划，提升数字化数字地形测图工作的效率。数字地形测图技术应跟随着信息化技术、数字化技术发展不断优化进步，提高测绘工作质量和效率。

由于测绘工作具有一定的复杂性，尤其接边部分经常出现边界模糊不清情况，在进行数字化地形测绘的时候，需要注意将测图单元进行清楚划分，可以运用自然界的分界方式，比如用河流与道路等进行测图单元划分，从而为数字地形测图工作的顺利、有序进行提供保障，避免出现接边问题。其次，针对测量工作中测量难度比较大的、必须要测量的地形，不仅要得到甲方的同意，还要严格按照相关标准要求进行，并保证测量人员具备一定的地形表述领悟力，从而为这些地形测量数据的准确性与有效性提供保障，而且在测量出现困难的时候，可以适当调整测量顺序，但是要避免给测站观测人员的记录工作造成困扰。同时，在测量的过程中，需要在最大程度上保证测量数据的精准性，才可以为数字化图形测绘工作的质量提供数据保障。所以测量人员在开展测量工作的过程中需要进行实际测量，有效减少皮尺、钢尺的使用频率，尽量使用全站仪进行测量，这样才能有效保证测量数据的精准性。在进行等高线测量的时候，不仅要测量相应的特性线，还要增加加密点的测量工作量，从而为建模工作的开展提供较为完整的数据基础，并让相关人员可以更加清楚地了解对应地形地貌信息。

四、城市数字地形测图中倾斜航摄应用分析

应用无人机航拍技术进行城市测绘工作前，需要对测绘过程进行完善地规划准备，以保证测绘工作能够流畅进行，并通过充分的准备工作获取准确的测量数据。

（1）航线规划和范围确定

大部分市面常见无人机的飞行时间有限，去除掉起飞和降落的时间，能够进行测绘的发行时间基本是一小时左右。为了防止无人机能源提前耗尽，影响测绘工作的完成，甚至出现坠机现象，需要对测绘路线进行详细规划，确保能源充足的前提下，保证测绘工作的完成质量。

（2）注重技术前瞻性

本标准突出了倾斜数字摄影的特点，适应市场需求和技术进步，将倾斜航拍与大型飞行平台和无人机相结合，强调引导意义和可操作性，适应技术发展趋势。根据倾斜数字航空摄影技术的最新发展，在飞行设计与规划、航拍质量控制等领域，针对倾斜航空摄影的特点，对标准内容进行规范。

（3）数据处理

测绘人员在应用航拍技术的基础上，应用高度匹配计算设备确定高度，并在DSM自动提取的基础上有效地处理了重瓮的影响，达到完善表面地形三位绘制的目的。除此以外，为了确保数据处理结果误差较小，不影响图纸精度，测量人员需要将处理之后的地形数据与原始信息数据进行比较分析，通过数据校正和航拍验证，有效提升无人机航拍质量。

结束语

目前城市规模逐渐扩大，传统的测绘手段已经不能满足现代城市发展对地形图的质量、精确度要求，并且传统测绘手段效率较低，目前常见应用的测绘手段就是数字地形测图技术。通过结合信息化技术，提高测绘效率，优化传输方法，提高地形图准确度，为城市的发展提供助力。

参考文献

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