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1、 地形图测绘及其应用前景探讨 摘要： 本文对地形图在城市规划管理中的、土地管理中的、海洋测绘中的三大方面的应用现状进行了阐述。并探讨了其应用前景，还广泛地探讨了地形图在现代测绘、数字化测图、数字地球三个方面的应用及前景。 关键词： 地形图测绘；现代测绘；海洋测绘地形图测绘又称碎部测量,它是依据已知点的平面位置和高层，使用一些测绘仪器和方法来测定地物、地貌的特征点的平面位置和高程，按照规定的线条或符号( 地形图图式) 和测图比例尺，把地物、地貌缩绘成相似图形，而绘制成地形图。本文讲的地图基于地形图，是地形图的衍生物。 地形图最先的应用为：求图上某点的坐标；在图上求某点的高程；求图上两点问的水平距
2、离；求图上某直线的坐标方位角；在图上确定某一直线的坡度等等。 而现代地形图应用非常广泛，地形图的应用与测绘工作的技术发展程度息息相关。两者之间有着非常密切的关系，并且前者由后者决定。 1以GPS、GIS为主的现代测绘在三个方面的应用及前景 1.1城市规划管理中的城市基本比例尺地形圈 近年来，随着改革开放的深入，我国城市步人了快速发展时期,城市信息化建设对基础地理信息的需求愈来愈迫切，各地方政府，特别是大中城市加大了基础测绘的投入力度,生产出了大批的基础测绘成果。以嘉峪关市为例，嘉峪关市 1 ： 2 0 0 0基本地形图从过去的平板测图、手工绘制到航测综合法测图、解析法测图以及全数字摄影测量，测
3、绘生产经过了从模拟到数字。从数字到信息化的转换过程，实现了成图性质和作业手段的飞跃， 测绘技术发生了翻天覆地的变化。2 0 0 5年嘉峪关市连续运行卫星定位服务系统( WH CORS)的建立，能快速便捷获取变更的信息，对GPS技术结合GIS更新又提出了新的课题。 地形图更新的基本模式 以嘉峪关市为例，嘉峪关市 1 ： 2 0 0 0基本地形图满足不同行业各种需求， 针对各自用途而采取不同的策略和方法，使更新的手段不断完善。嘉峪关市根据现有的资源，采取了工程资料的整合，内外业一体化重点更新、利用卫星遥感影像或正射影像、数字航测综合法等多种手段 ，使更新工作取 得了较大的进展。 利用高分辨率卫星影
4、像或数字正射影像数据进行更新 1）高分辨率卫星遥感影像能在较小的空间尺度上观察地表的细节变化，具有连续稳定并能快速接收使用的监测数据源的功能，实现对局部区域地形、地物的快速更新，缩短更新周期。 一是可以利用传统的航测法，通过建立立方像对，进行修测；二是通过读取控制点，直接进行影像纠正，从而获取变化信息。通过实验，精度达到0.6米的高分辨率遥感卫星影像适合 1 ：2 0 0 0基本地形图的更新与修测。影响地形图成图精度的具体因素，包括高分辨卫星影像的几何处理、更新要素的数字化误差、更新要素的综合取舍与表达等。 2)数字正射影像图是一种新型的数字测绘产品，与传统数字地图相比较，它信息丰富、直观、整
5、体精度高、使用方便，最大的优点是更新速度快。利用正射影像图更新有两种途径，一是直接利用线划图和影像图叠加和配准，进行影像判断 ， 采用人机交互的方式采集数据 ；二是充分利用正射影像的加密资料进行更新。将待修测的线划和正射影像的叠加，进行对照，找出变化的地形和地物。利用已有的空三加密资料：通过全数字摄影测量工作站的立体环境，进行局部的修补新增地物，然后绘出工作底图，供外业调绘，内业编辑成图建库。 直接利用高精度的数字正射影像数据进行更新，对于4层以下的建筑物来说 ， 可直接利用投影差可以忽略不计，对于高层建筑物的顶部，再根据建筑可见的地面上的点进行平移。通过直接利用正射影像图对 l：2 0 0
6、0基 本地形图进行修测实验。结果表明，本方法适合三线图的更新，如铁路、公路和河流，以及郊区 l ： 2 0 0 0地形图及更小比例尺数字线划图的局部修测。但对于影像无法分辨的点状地物和一些属性数据的更新,却无法实现。 随着数字城市建设的兴起和GPS、GIS技术应用的逐步深入,城市快速发展对城市基本地形图的现势性和准确性提出了更高的要求。在嘉峪关市“ 十五” 基础测绘期间，探索了多种更新模式。随着高分辨卫星影像技术的推广及 WHCORS系统的应用，将会实现无控制测量的快速采集更新，使得数据的现势性保持在几天数月内，实现系列基本比例尺地形图数据的同步更新 。随着新技术的发展，不断探索新思路 、新方
7、法，建立更适合于城市规划建设的更新模式。 1.2 土地管理中的地籍洲量与大比例尺地形图测绘 地籍测量的概念和作用 地籍测量包含着地籍调查和地籍图测绘两方面工作。地籍调查是地籍测量的中心环节,重点是搜集和查清每宗土地的位置、权属、类型、用途、数量和质量等地籍信息。地籍测量是在土地权属调查的基础上，研究 、采集 、处理和表现土地权属、位置、形状、数量、土地利用现状等地籍要素的定位信息并以图形形式加以表示的技术性工作。地籍测量的成果资料是地籍图,地籍测量的地籍图测绘是地籍要素与权属有关的地形要素的集合。它主要是对宗地的地籍界址点、权属界线、土地用途等的定位与定性相结合的测绘工作。在定位测量方面有着较
8、高的精度要求。地籍测量是土地管理的基础性工作，它的作用主要体现在地籍测量成果、资料的使用功能上，地籍测量成果、资料在土地管理和土地科学利用方面具有法律性、经济性、社会性和地理性作用。 大比例尺地形图测绘的概念和作用 大比例尺地形图测绘是一项以地表上的地物、地貌作为表示对象,并以规定的点、线、图式符号、文字及数字注记来描述地物、地貌景观的技术性工作。大比例尺地形图测绘工作的目的是客观而又准确地通过所测地形图的三维空间来描述地物、地貌景观，为经济建设服务。 充分发挥地籍测量与大比例尺地形图测绘的优势 .1 利用大比例尺地形图编绘地籍图 地籍图必须有众多的地物要素作衬托，才能清楚地表现出地籍要素的位
9、置特征。利用现势性好、精度高、相同的大比例尺地形图或像片影像图作底图，并从其图上择取或套绘必要的地物信息，经野外采集界址点坐标、修测与补测，再依据校核后的宗地勘丈数据编绘地籍图，既能保证成图精度，缩短成图周期，降低成本费用，又能满足土地管理的需要，因此 ，它在建制镇、村庄地籍测量中具有广阔的应用前景。 .2 利用地籍测量资料更新大比例尺地形图 地籍测量是以坐标数据为主要表现形式的,作为界标物的道路、水面界线、 房屋、各类墙栅等地物都有较好精度的点位坐标。因此，我们可利用地籍测量提供的房屋拐角点及地物特征点的点位坐标,及时更新大 比例尺地形图，以保证成图的现势性。 1.3 海洋洲绘的应用及前景
10、海洋测绘的概述 海洋测绘主要包括海上定位、海洋大地测量和水下地形测量,海上定位通常指在海上确定船位的工作,主要用于舰船导航,同时又是海洋大地测量不可缺少的工作。海洋大地测量主要包括在海洋范围内布设大地控制网,进行海洋重力测量。在此基础上进行水下地形测量。测绘水下地形图，测定海洋大地水准面。此外海洋测绘的工作还包括海洋划界、航道测量以及海洋资源勘探与开采( 如海洋渔业、 海上石油工业、大陆架以及专属经济区的开发)、海底管道的敷设、近海工程( 如海港工程等)、打捞、疏浚等海洋工程测量、平均海面测量 、海面地形测量以外， 还有海流、海面变化、板块运动以及海啸等测量。海上定位是海洋测绘中最基本的工作。
11、由于海域辽阔，海上定位可根据离岸距离的远近而采用不同的定位方法 ， 如光学交会定位、无线电测距定位、GPS卫星定位、水声定位以及组合定位等。 在海洋测绘中,用GPS定位技术进行高精度海洋定位 为了获得较好的海上定位精度，采用GPS接收机与船上的导航设备组合起来进行定位。例如，在GPS伪距法定位的同时，用船上的计程仪( 或多普勒声纳)、陀螺仪的观测值联合推求船位。对于近海海域，还可采用在岸上或岛屿上设立基准站，采用差分技术或动态相对定位技术进行高精度海上定位。如果一个基准站能覆盖1 5 0 K M范围，那麽在我国沿海只需设立三到四个基准站便可在近海海域进行高精度海上定位。 2 对现代测绘、数字化
12、测图及数字地球进行地形图测绘应用及前景 2.1 现代测绘 空间技术，各类对地观测卫星使人类有了对地球整体进行观察和测绘的工具，好象可以把地球摆在实验室进行观察研究一样方便。由空间技术和其它相关技术， 如由计算机、信息、通讯等技术发展起来的3 S技术( G P s 、 R S 、 G I S ) 在测绘中的不断出现和应用， 使测绘从理论到手段都发生了根本的变化。 测绘生产任务也由传统的纸上或 类似介质的地图编制 、生产和更新发展到地理空间数据的采集、 处理和管理。G P S的出现革新了传统的定位方式；传统的摄影测量数据采集技术已由遥感卫星或数字摄影获得的影像所代替，测绘人员在室内借助高速高容量计
13、算机和专用配套设备对遥感影象或信号记录数据进行地表( 甚至地壳浅层1 几何和物理信息的提取和变换，得出数字化地理信息产品，由此制作各类可供社会使用的专用地图等测绘产品。 2.2 数字化测图 数字地图是 G I S的子系统，它将为信息时代地理信息的应用发展提供最可靠的保障。数字化测图概念：随着电子计算机技术日新月异的发展及其在测绘领域的广泛应用数字化测图是数字化测图就是将采集的各种有关的地物和地貌信息转化为数字形式，通过数据接口传输给计算机进行处理，得到内容丰富的电子地图，需要时由电子计算机的图形输出设备( 如显示器、绘图仪) 绘出地形图或各种专题地图。 2.3 数字地球 地球上一切事件都发生在
14、一定的空间位置,人类社会经济活动所需要的信息绝大部分（ 约8 0 1 都与地理位置相关。中国2 1 世纪议程 6 2 个优先发展项 目中，约有 4 0个需要建立或应用地理信息系统。数字地球是利用海量地理信息( 即地球空间数据) 对地球所做的多分辨率、 三维的数字化描述的整体信息模型，便于人类最大限度地实现信息资源的共享和合理使用，为人类认识、改造和保护地球提供一种新的手段，这里在数字地球的概念中突出显示了地理坐标的框架作用，因此 N S D I 是数字地球的基础设施，要求提供( 地球) 空间数据框架， 包括大地测量控制框架( 国家定位网和重力控制网)、数字正射影像、数字高程模型、道路 、水系、
15、行政境界、公共地藉等基础地理数据集。在此框架上加载各类地球自然信息和人类社会经济活动等一切所需要和感兴趣的人文信息。为数字地球提供上述地球空间数据框架是测绘业本身的“ 专职”，但又对测绘学提出了更高层的技术要求。 N S D I 要建立在 N I I 上，要在因特网上运行，要求开发功能强、效率高的因特网G I S软件。这表明还要大力发展测绘产品的计算机网络技术，它的技术基础是宽带、高速图形图象网络，当然其中宽带高速问题需要国家投资在N I I 中解决。海洋占全球面积的7 0 ，海洋将是 2 1世纪资源开发的主要竞争空间，海洋动力环境的变化( 如厄尔尼诺现象 )又是决定全球气候变化的主要控制 “ 阀门”。数字地球向海洋测绘提出了挑战。从全球来说，目前海洋的精细测绘基本上还是空白,多波束测深技术的发展加速了各国领海海底地形的测绘。3 总结 综上所述,使我们了解地形图测绘在城市规划管理中的、土地管理中的、海洋测绘这三方面的应用和前景，详细的叙述了以GPS、GIS为主的现代测绘在三个方面的应用及前景和对现代测绘、数字化测图及数字地球进行地形图测绘应用及前景，参考文献1 陈学平主嫡 测量学 M 北京： 中国建材工业出版社，20 04 2 林文介主嫡 测绘工程学 M 广州： 华南理工大学出版社 2 0 0 5 - 5 -
地理信息系统与绘图制图技术专业毕业论文地形图测绘及其应用前景探讨
