数字化测图在航道测绘中的应用

张建喜1张万里2

1中交四航局广州南沙工程有限公司广东广州510230

2中交四航局第二工程有限公司广东广州510000

摘要：利用数字化测图来进行航道测绘，主要是将图形的模拟量转化为相应的数字量，这样就可以将所测绘的地形图录入到计算机中进行作业和保存，从而形成数字化的办公模式。数字化测图便于资料的应用和传送，在工程设计需要的时候，能过及时的利用计算机实现图形的输出，从而制作出相应的地形图。由于数字化测图有着较多的优势，因此其在航道测绘中得到了广泛的应用。

关键词：数字化测图；航道测绘；应用

目前,数字化测图已广泛应用于各个测绘领域,天津市航道系统也在逐步推广使用。它具有精度高、时间短、操作简便易学等优点,简化了传统的作业方法,大大缩短了作业时间,减少了野外劳动强度,对于提高作业速度和成果精度具有广泛的应用前景。其高度灵活、自动化程度高等优点,是传统的作业方法无法比拟的。多年来,航道工程图的野外测量一直沿用平板仪作业方法。这种方法野外时间长、工作量大、精度低、成本高,对工程进度、工程质量以及经济效益等都有不同程度的影响，数字化测图在航道测绘中的应用，有效的保障了航道测绘的精确性，使得航道测绘实现了进一步的发展，相信随着更多新技术的应用，我国的航道工程技术会向着更高层次发展。

一、数字法测图

数字法测图是以全站仪和计算机为核心,连接绘图仪等输入输出设备,实现野外地形图测绘的自动化和数字化过程。数字法测图有三种模式即电子平板作业模式、绘制草图作业模式和碎部点编码作业模式。

(1)测图系统的基本配置。数字化测图系统包括硬件和软件两部分。硬件包括全站仪、棱镜、计算机、绘图机、打印机、传输电缆等设备。

(2)设置测站。在测站点A安置全站仪,对中、整平、开机,设置仪器参数。在后视点B立棱镜。量取仪器高,后视点棱镜高,观测温度、气压。在“测距模式”下输入温度、气压值回车确认。在主菜单MENU中,选中“数据采集”选择文件,创建一个新文件名。实习中常采用创建一个新文件,并直接输入文件名回车确认。测站点输入记录,后视点输入照准棱镜按测量键,显示,检查是否与后视点B的已知坐标相符,相符后必须按记录键确认,否则定向失败。不相符需查明原因。检查点位误差,即方向检查,测量邻近控制点的坐标、高程。记录检查值并与原控制点的坐标、高程比较,是否满足测图精度要求,一般坐标误差不得大于相应测图比例尺精度的2倍(0.2mm×M);高程误差小于五分之一基本等高距(1/5h)。

(3)数据采集。在设置测站选择的“文件”名目录下,开始碎部测量。首先输入起始碎部点测量流水号,绘草图者和立镜者同行,立镜者要有顺序跑点、立镜,在测站点可视范围内不漏点的立镜,绘草图者要把立镜者所立的点逐个记录并按实际地形画草图。草图要有固定的格式,不应随便画,应包含日期、测站点、后视点、测量员、绘图员信息等。每绘完20个左右点要与观测者核对点号,确保草图点号与全站仪自动流水号一致,而且点号是唯一的。全站仪每采集一点的数据,都是通过仪器内部自动运算设备运算并存储在仪器的内存中。

二、数字化测图系统的工作原理

1、野外数据采集。野外数据采集是内外业一体化测图的基础，除了航摄法进行坐标量算和地形图数字化外，可分两种方法，一是普通经纬仪、测距仪加电电子手薄；二是全站仅加电子手薄。现就第二种方法作全过程的说明。此处选用的全站仪为拓普康CTS-301.2“级全站仪，选用PC-E500作为手薄。该系统集外业记录、编辑、计算、输出等功能于一体，外业数据未用数据库管理方式，是独立于PC-E500内存而设的扩充数据文件存贮区域，因此数据存贮更加可靠快捷，使全站仪的功能得到更加充分的发挥。

2、数据内业的编辑。外业数据文件经过导线测量平差软件的编辑，对导线进行自动平差计算，并对数据进行调整，存入文件中。但该文件还需要通过通信软件输入计算机，在导线测量平差软件中经格式化后，生成绘图同名文件，在该成图系统中调出该文件即可在屏幕上显示生成图形。

3、现有图形的数字化。在航道工程中，为了方便工程资料的管理，或进一步发展工程设计的计算机需要，将原有图纸进行数字化是数字化测量在航道工程应用的重要方面。图形数字化的操作过程首先将数字化仪和计算机联结好，在DOS下启动AUTOCAD系统，在系统的提示下，输入绘图的文件名、比例尺，此时将图纸dmaps图形命令菜单表固定于数字化仪上，在com命令下健入tablet命令，进入设置状态，按系统提示，依次输入绘制区、屏幕区、菜单区等位置。设置后返回com命令状态，使用数字化仪鼠标器绘制轮廓线、公里网格线后即可绘制图形。

三、数字化测图在航道工程中应用及推广

1、我国现阶段的航道工程主要采用的是1：2000的航道图，这一航道图中时间的跨度相对来说较大，而且并不能够清楚的反映出航道内部所具有的实际情况，也不能够反映出航道两岸的具体情况，这样就使得航道工程在规划和施工的过程中，会面临较多的问题，可以利用数字化测图，该测图的应用，需要借用到原有比例为1：2000的航测图，然后根据全站仪所测得的相关数据来对航测图中的各项内容进行修补和更改，从而设定出与实际相符合的地形图。之后就是要对该地形图进行比例的调整，利用数字化技术，从而将该地形图的比例设定为1：1000，接下来，就是要将这一地形图裁减为两张地形图，每张地形图的尺寸均为50cm×50cm，设定新的文件，将这些文件存储到硬盘中，最后就可以将已经裁减完成的两张地形图进行全图的转换，并进行图外的装饰，在完成这些工作之后，就可以利用绘图仪来进行地形图的绘制工作，从而使得地形图的绘制更加的精确。

2、在航道测绘中合理的应用数字化测图，能够使得工程在设计的过程中，有效的实现计算机化。比如在对护岸工程进行平面线型规划的时候，需要有效的将图纸附录到计算机中，然后利用计算机屏幕显示出图纸的内容，在计算机上，来对图纸中的线型进行描绘和调整，以设计出最佳的方案。一般来说，在线型设计的时候，采用的软件均为CAD系统，该系统有着较多的功能，相关的单位完全可以和一些软件开发单位进行合作，从而共同设计出一套较为完备的航道图成图系统，然后再利用相应的计算公式来计算得出土方设计所需要的面积大小。如果这项工作可以顺利的完成，那么就会使得航道工程的设计实现进一步的发展。

3、将数字化测图应用到航道测绘中，可以有效的应用计算机来对相关的航道工程资料进行管理和存储，这样就可以使得航道工程顺利的实现办公自动化，从而减轻办公的压力，进而也可以使得航道工程的相关设计资料和图纸都得以良好的保存。过去，在对工程资料进行存储的时候，采用的多是白纸图贮存的方法，这样就使得档案管理出现了一定的难度。主要的原因就是白纸图存储占据的空间相对较大，而且很难进行检索，时间一长，白图纸上的内容就会出现遗漏或者欠缺的问题，同时，图纸也会出现破损的情况。

野外大比例尺数字化测图对航道管理、养护、航道工程是最有效的手段,它不仅精度高、成图周期短,而且大大提高了工作效率和经济效益。数字化测图必将取代传统的测绘方式,为航道建设提供更优质的服务。

参考文献：

[1]李瑞涛,宋长江.数字化测图技术的应用[J].黑龙江水利科技,2012(01).

[2]刘全荣,王利,郑敏,杨文.内外业一体化数字成图在城市规划及水环境整治中的实践与应用[J].治淮,2013(01).

[3]何茂清.数字化测图技术及其在堤防工程管理中的应用[J].人民珠江,2012(02).