解析城市地形圖測繪

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1.引言

城市地形圖是城市規劃、市政工程設計以及城市管理的重要的基礎技術資料。隨著城市建設步伐的不斷加快，需要測繪部門及時地向社會提供負載信息準確、豐富、現實性好、精度可靠的地形圖資料，以滿足其生產、生活需要[1]。但由于歷史的原因和經濟發展的不平衡，各地地形圖的測繪具有不同的情形和特點。

2.城市地形圖測繪的發展歷程

（1）模擬測繪階段模擬測繪階段主要采用經緯儀、水準儀、平板儀、鋼尺等光學和機械儀器，手工記錄、外業測圖、內業清繪，產品主要作為規劃設計、城市建設等領域的工作底圖。這種方式工作強度大，質量不穩定。如平板測圖時量距方式通常采用皮尺或經緯儀視距加上平板及儀器的變形等因素造成采點精度不高。要保證測圖精度滿足規范的要求，就需要作業人員具有較高的外業測繪能力[2]。

（2）內外業一體化測繪階段隨著測繪儀器的智能化，特別是免棱鏡全站儀的普及，外業數據采集采用全站儀作業，內業采用測繪專業軟件進行數據處理，由計算機輔助制圖軟件繪制地形圖或各種專題圖，可以方便地變更、修改和復制。

（3）信息化測繪階段信息化測繪是以地理信息產品的應用和服務需求為重點，伴隨著“數字城市”的建設發展成長起來的。這一階段服務的對象從城市規劃、國土資源管理等傳統領域發展到面向國民經濟和社會發展的各個方向，成為社會可持續發展的有效輔助決策支持工具[2]。

3.城市地形圖測圖的特點

在城市測繪的發展過程中，由于測繪科技的進步，淘汰了落后的作業方式，推廣應用了許多先進的測繪方法，但是不能將原來的作業方式全盤否定。我們應按照辯證唯物主義的觀點去粗取精，繼承發展原來工作模式中的精華，提升地圖測繪的工作效率。就全國具體情況來看，城市地形圖測繪的發展很不平衡，經濟發達的地區和建設部門多采用航測方法和全站儀數字法測繪城市地形圖，而有些城市仍然采用常規或傳統的方法來進行地形圖的測繪。即使同一城市新、舊城區差別也很大，一般情況下，舊城區的街道狹窄且不規范，巷深彎多，居民院落多平房且交錯銜接，附屬建筑物繁雜，商業鬧市區車水馬龍，人車流量大。這些都給傳統測圖方法帶來較大的困難。

如果仍沿用舊有方法則測圖進度緩慢，而且精度難以保證。必須采用新的、精度可靠的測圖方法取代舊有的傳統測圖方法[1]。數字化測圖因攜帶儀器設備較少，外業采集點數很多，經常出現連線錯誤等問題，這種方式遠沒有小平板測圖直觀。小平板測圖雖然采集的點位精度不高，但通過外業作圖其成品仍能滿足相關規范的要求，這說明作圖方法與技巧就是常規測量時的精華。我們應繼承與完善這種方法，在數字化測圖時，應將采集的點繪成工作圖，然后外業全面對照作圖，保持外業圖的直觀性。隨著我國土地政策的不斷完善和土地利用率的提高，城市地籍圖的重要性日益顯現。而目前我國的地籍圖大多是在地形圖的基礎上編制的。基于地籍圖的組成要素和特點，它對地形圖的內容和精度要求較高，故城市地形圖的測繪不能僅局限在傳統的模式和方法上，必須加以改進以滿足發展的需要[1]。

4.測繪資料的收集利用

在城市地形圖進行測量前我們會發現有許多數據信息可供使用，如測區或測區附近的地籍圖、竣工圖、紅線圖等。很多資料由于生產時間、生產方式、用途等各不相同，在圖形數據套合時往往有許多地方不重合，必須深入分析判斷哪些可以用，哪些不能用。城市基本圖一般采用航測方式成圖，由于外業調繪時作業人員對一些房檐等未妥善處理產生測量誤差；地籍圖的核心是權屬界線，通常圖內界址點、界址線測量得很準確，而其他地物、地貌點精度不高；竣工圖中房屋測量的精度較高，但通常所測范圍較小，有時附屬配套設施如道路、花壇等在竣工測量時還沒有完全做好；紅線圖中的驗線資料經現場檢核往往可以作為在建建筑的外部輪廓線加以利用。在分析已有資料的精度情況后，把有利用價值的數據資料整理、編輯、制作成工程的外業工作底圖，這樣可以減少不必要的勞動，提高工作效率[2]。

5.經緯儀導線測圖和數字測圖

（1）經緯儀導線測圖經緯儀導線測圖中的控制網點大多布設在高大的建筑物的屋頂，這對于設計、測量和控制點的長期保護都十分有利，但是，加密圖根控制大多沿主要街巷布設成閉合或附合導線網，采用光電測距儀觀測邊長及水平角，可以充分發揮測距儀布網靈活、精度高、測邊速度快的優勢。作業流程為：控制測量→碎部測量→展點繪圖→外業檢校→清繪成圖

（2）數字化測圖由于全站儀等儀器的逐步應用，使外業的所有測站點、地物點全部采用經緯儀導線方法完成。地物點的平面位置野外測量方法有極坐標法、導線法、對稱點法，而實際工作中采用極坐標法測設地物點比較方便。一般是將全站儀安置于測站點上，對置于地物點上的棱鏡進行水平角和距離的測定。計算、存儲，采用測繪專業軟件進行數據處理，由計算機輔助制圖軟件繪制地形圖或各種專題圖[1]。目前大多采用GPS定位系統布設控制點。可以布設成靈活的GPS導線（網）進行測繪，還可用輻射極坐標法的靈活方式進行布點，這樣可以減少加密層次，同時可以減少測量誤差的累積。也可利用GPS一次成圖，經濟高效。

6.城市地形圖的質量管理

（1）城市地形圖的質量評定方法城市地形圖的數學精度一般是通過野外檢查觀測，求出檢測點的平面位置與高程，與圖上同名點相比較求出較差，在此基礎上加以適當的數據處理而進行評價的。通常采用與測圖相同的方法，除檢查地物點相關位置誤差外，還可以量距檢查地物點的相關位置間距誤差。檢查點一般每幅圖不少于30個點，地物密集的地區每幅圖不少于50個點，且盡可能均勻分布在圖幅內，計算其中誤差并進行比較評定[1]。

（2）建立健全質量管理及保證體系建立質量保證體系，加強管理點的質量管理。健全質量保證體系的主要目的在于加強各作業工序的質量管理，在各作業工序中，要加強三個環節的管理，即：一是事先指導環節。