摘要:文章介绍了关于大比例尺地形图几种成图方法的精度比较,并对实现地物点数学精度问题进行了探讨,提出了对地形图测绘的技术改进。
关键词:数学精度;有檐房屋;尺寸丈量;全站仪
1引言
地物点的数学精度问题是地形图精度的主要问题,由于成图方法的差异和作业方法的不同导致的精度问题常常存在,文章根据作业实践对此问题加以探讨。
2几种成图方法的精度比较
大比例尺地形图(1:500,1:1000,1:2000)的测绘方法目前常用的主要有:传统的平板测量、全站仪野外数据采集配合CAD等制图软件、航测法成图。以下就三种成图方法进行比较。1)传统平板测量的特点是在附有聚酯薄膜的平板上现场直接描绘地图。由于通常使用木质标尺进行的视距测量本身存在视距误差,加上地形图地物点手工砧点产生的人为误差,再加上方向误差等,导致地形图地物点的数学精度常常受损。依据规范应限制在图上0.3mm以内,根据经验,图上0.3mm实现起来也需要十分小心,只是一些用图单位对地物点的要求并不都是按照规范的要求来执行的,其用图的侧重点也各不一样。2)全站仪野外数据采集配合CAD等制图软件的成图方法,其特点是在野外画好草图,由内业在制图软件上作图。由于全站仪很好地解决了测距的问题,使用制图软件机助作图解决了手工砧点产生的人为误差问题,此种成图方法基本解决了地形图地物点的数学精度问题。在成果验收和地图使用上做出了重大贡献。3)航测法成图对于地形图的整体精度做了很好的控制,但是空中摄影测量的普遍问题就是无法纠正房檐,所以有檐房角的数学精度要通过野外调绘并改正房檐等手段实现。这里就提出了一个问题,就是如何保证有檐房角的数学精度。调绘片经过纠正后拿到外业调绘,并对房檐进行改正,目前的改正方法不外乎钢尺丈量和利用全站仪对主要地物点测量两种方法,但是主要是依靠钢尺丈量相关尺寸并标注在相片上,由内业依据这些尺寸手工在电脑上改正处理。利用全站仪作为主要手段并没有被充分重视起来。因为要抽出专门小组对测区全部地物点尤其是有房檐的房角测量一遍,看起来工作量并不小。
3钢尺丈量和全站仪测量的测距精度优势比较
山西省测绘工程院最近几年引进了ADS40数字航空摄影技术,建立了像素工厂,对航测法数字化成图进行了革命性的变革,其实质在于所有的地理信息均一次性实现了数字化。但是对于改正房檐以及如何保证有檐房角的数学精度问题始终不能彻底解决,传统的问题依然存在,依然需要拿上经过纠正后的调绘片到实地调绘并对房檐进行改正。通过多年的具体作业经验并结合地物点数学精度理论,以下对此问题深入剖析并提出有效可行的作业方法以供参考。1)在外业钢尺丈量时,要确定房角的位置,首先要把房檐的长宽尺寸或者房屋本身的长宽尺寸标注在调绘片上,然后再丈量几乎所有的相关尺寸并标注,以备内业作图时校核使用。大量数据统计表明,钢尺丈量的误差在每百米4cm左右,由于房屋尺寸和建筑物密度所限外业钢尺丈量时大多数尺寸都在35米以内,过长的尺寸没有实际意义也不准确,这样钢尺丈量精度大都可以控制在3cm以内。这就要求作业员必须有高度的精度意识,不然要保证这个精度也很困难。如果和某点有相关两条边的尺寸同时存在3cm的误差对于单个点来说这个误差基本能够保证地物点的数学精度要求,但是对于大量丈量数据放在一起综合决定某一地物点的位置来说,精度就不一定能够保证。而且丈量数据量很大,内业作图费时费力。常常会由于尺寸太多太拥挤出现新的误差问题。2)使用全站仪测量地物点的精度和作业效率问题的分析。全站仪测量地物点的精度主要受图根控制点的精度和测距精度的制约,在现阶段,SXCORS技术的应用和传统导线测量、以及GPS技术的应用,图根控制的精度已经不存在问题。全站仪的测距精度对于地物点的数学精度的提高也一直做着最大的贡献。这些成熟的技术理应继续发挥最大的作用。然而在近些年的作业实践中,对于此类成熟技术的大胆使用以及在作业中的轻重缓急也常常摇摆不定。常常是以丈量无数个尺寸结合内业手工作图为主,等发现精度受损了才使用全站仪测点检查。或者只在小范围内使用全站仪测点测点检查,从源头上给后来的作业带来不必要的麻烦。值得注意的是,过程检查和质检验收均是采用全站仪测点方式进行的,用图方也常常对主要地物有很高的要求。地物边长检查大多作为辅助检查,所以相应的作业方法上也应该加以改变。
4结束语
大比例尺地形图地物点的数学精度问题要想从源头上一次解决,建议采用以下作业方法:1)全站仪能测到的地物一次性测完,由内业机助靠点纠正来对大部分有檐房屋定位。尺寸丈量作为辅助方法出现。2)居民区内部的个别困难地带进行尺寸丈量,由内业辅助作图。
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作者:王文生 单位:山西省测绘工程院