数字测图:作业模式-数字测图

由于使用的硬件设备不同、软件设计者的思路不同，数字测图有不同的作业模式。就目前数字测图而言，可区分为五种不同的作业模式: 数字测记模式(简称测记式)、电子平板测绘模式(简称电子平板)、原图数字化模式、航测像片数字化模式和遥感影像数字化模式。

1.5.1 数字测记模式

数字测记模式是一种野外数据采集、室内成图的作业方法。根据野外数据采集硬件设备的不同，可将其进一步分为全站仪数字测记模式和GPS-RTK数字测记模式。

全站仪数字测记模式是目前最常见的测记式数字测图作业模式，为大多数软件所支持。该模式是用全站仪实地测定地形点的三维坐标，并用内存储器(或电子手簿)自动记录观测数据，然后将采集的数据传输给计算机，由人工编辑成图或自动成图。采用全站仪时，由于测站和镜站的距离可能较远(1km以上)，测站上很难看到所测点的属性和与其他点的连接关系，通常使用对讲机保持测站与镜站之间的联系，以保证测点编码(简码)输入的正确性，或者在镜站手工绘制草图，并记录测点属性、点号及其连接关系，供内业绘图使用。

GPS-RTK数字测记模式是采用GPS实时动态定位技术，实地测定地形点的三维坐标，并自动记录定位信息。采集数据的同时，在移动站输入编码、绘制草图或记录绘图信息，供内业绘图使用。目前，移动站的设备已高度集成，接收机、天线、电池与对中杆集于一体，重量仅几千克，使用和携带很方便。使用GPS-RTK采集数据的最大优势是不需要测站和碎部点之间通视，只要接收机与空中GPS卫星通视即可，且移动站与基准站的距离在20km以内可达厘米级的精度(如果采用网络传输数据则不受距离的限制)。实践证明，在非居民区、地表植被较矮小或稀疏区域的地形测量中，用GPS-RTK比全站仪采集数据效率更高。

1.5.2 电子平板测绘模式

电子平板测绘模式就是“全站仪+便携机+相应测绘软件”实施的外业测图模式。这种模式用便携机(笔记本电脑)的屏幕模拟测板在野外直接测图，即把全站仪测定的碎部点实时地展绘在便携机屏幕上，用软件的绘图功能边测边绘。这种模式在现场就可以完成绝大多数测图工作，实现数据采集、数据处理、图形编辑现场同步完成，外业即测即所见，外业工作完成了图也就绘制出来了，实现了内外业一体化。但该方法存在对设备要求较高、便携机不适应野外作业环境(如供电时间短、液晶屏幕光强看不清等)等主要缺陷，目前主要用于房屋密集的城镇地区的测图工作。

电子平板测绘模式按照便携机所处位置，可分为测站电子平板和镜站遥控电子平板。测站电子平板是将装有测图软件的便携机直接与全站仪连接，在测站上实时地展点，观察测站周围的地形，用软件的绘图功能边测边绘。这样可以及时发现并纠正测量错误，图形的数学精度高。不足之处是测站电子平板受视野所限，对碎部点的属性和碎部点间的连接关系不易判断准确。而镜站遥控电子平板是将便携机放在镜站，使手持便携机的作业员在跑点现场指挥立镜员跑点，并发出指令遥控驱动全站仪观测(自动跟踪或人工照准)，观测结果通过无线传输到便携机，并在屏幕上自动展点。电子平板在镜站现场能够“走到、看到、绘到”，不易漏测，便于提高成图质量。

针对目前电子平板测图模式的不足，许多公司研制开发了掌上电子平板测图系统，用基于Windows CE的PDA(掌上电脑)取代便携机。PDA的优点是体积小、重量轻、待机时间长，它的出现，使电子平板作业模式更加方便、实用。(www.xing528.com)

1.5.3 原图数字化模式

利用平台式扫描仪或滚筒式扫描仪将地图扫描，得到栅格形式的地图数据，即一组阵列式排列的灰度数据(数字影像)。将栅格数据转换成矢量数据即可以充分利用数字图像处理、计算机视觉、模式识别和人工智能等领域的先进技术，可以提供从逐点采集、半自动跟踪到自动识别与提取的多种互为补充的采集手段，具有精度高、速度快和自动化程度高等优点，随着有关技术的不断发展和完善，该方法已经成为地图数字化的主要方法，它适宜于各种比例尺地形图的数字化，对大批量、复杂度高的地形图更具有明显的优势。国内已有许多优秀的矢量化软件，如Geo Scan、Cass CAN、Map GIS等。

1.5.4 航测像片数字化模式

以航空摄影获取的航空像片做数据源，即利用测区的航空摄影测量获得的立体像对，在解析测图仪上或在经过改装的立体量测仪上采集地形特征点，自动转换成数字信息。这种方法工作量小、采集速度快，是我国测绘基本图的主要方法。由于精度原因，在大比例尺(如1∶ 500)测图中受到一定限制。目前，该法已逐渐被全数字摄影测量系统所取代。现在国内外已有20多家厂商推出数字摄影测量系统，如原武汉测绘科技大学推出的Virtuo Zo，北京测绘科学研究院推出的 JX4A DPW，美国 Intergraph 公司推出的Image Station，瑞士Leica公司推出的Helava数字摄影测量系统等。基于影像数字化仪、计算机、数字摄影测量软件和输出设备构成的数字摄影测量工作站是摄影测量、计算机立体视觉影像理解和图像识别等学科的综合成果，计算机不但能完成大多数摄影测量工作，而且借助模式识别理论，能实现自动或半自动识别，从而大大提高了摄影测量的自动化功能。全数字摄影测量系统大致作业过程为: 将影像扫描数字化，利用立体观测系统观测立体模型(计算机视觉)，利用系统提供的一系列进行量测的软件——扫描数据处理、测量数据管理、数字走向、立体显示、地物采集、自动提取(或交互采集)DTM(数字地面模型)、自动生成正射影像等软件(其中利用了影像相关技术、核线影像匹配技术)，使量测过程自动化。全数字摄影测量系统在我国迅速推广和普及，目前已基本上取代了解析摄影测量。

1.5.5 遥感影像数字化模式

在航空投影基础上发展起来的遥感技术，具有感测面积大、获取速度快、受地面条件影响小以及可连续进行、反复观察等特点，已成为采集地球数据及其变化信息的重要技术手段，在国民经济建设和国防科技建设等许多领域发挥重要作用。

遥感的物理基础是: 不同的物体在一定的温度条件下发射不同波长的电磁波，它们对太阳和人工发射的电磁波具有不同的反射、吸收、透射和散射的特性。根据这种电磁波辐射理论，可以利用各种传感器获得不同物体的影像信息，并达到识别物体大小、类型和属性的目的。

遥感成图是采用综合制图的原理和方法，根据成图的目的，以遥感资料为基础信息源，按要求的分类原则和比例尺来反映与主体紧密相关的一种或几种要素的内容。