数字化测绘技术是与计算机发展相适应的新技术，它改变了过去白纸成图的作业模式，以快捷高效的特点适应了信息时代、数字时代的要求。河南省水文水资源局以前采用的白纸成图测绘技术已无法适应新形势的要求，急需引进数字化成图技术来满足实际工作的需要。目前市场上提供的数字化测图软件很多，经过多次考察对比，我们选用了南方测绘仪器公司推出的综合性数字化成图软件CASS4.0，同时还使用了先进的数字化测量仪器和技术如GPS接收仪、全站仪、电子手薄等以及控制测量平差软件与之相配套，组成完整的测绘数字化成图系统。我们需将这套系统运用到实际工作中并总结经验以便在今后的工作中推广应用。

二、测绘数字化成图系统简介

1、CASS4.0

      CASS4.0选用了基于window98操作系统的AutoCAD2000平台，确保了系统界面的美观实用以及用户操作的灵活方便，借助于AutoCAD的强大功能优势和南方公司在测绘仪器、电子手簿等领域的传统优势，实现与市场上几乎所有全站仪和其它电子仪器的连接，适合电子手簿自动记录、电子平板、数字化仪录入、扫描仪扫入等多种地图数字化模式，实现与GIS接口、地图绘制，地籍表格制作、图幅管理等数字地图应用与地籍管理功能。该软件具有完备的数据（图形）采集、数据处理、图形生成、编辑、输出等功能，能方便灵活地完成数字化测图的各种工作，还具有与地理信息系统GIS接口等数字地图应用与管理功能。

      数字化成图技术是目前最为先进的成图技术之一,数字化成图系统所提供的电子数据也是地理信息系统GIS一个非常重要的数据来源。CASS4.0是南方测绘仪器公司在AutoCAD 2000上开发的新一代数字化地形地籍成图软件。它实用地面向GIS，彻底打通了数字化成图系统与GIS的接口。对于这一特色的主要支撑技术包括在属性编码基础上进一步研究开发的骨架线实时编辑、简码用户化、GIS用户码用户化等。  

      CASS4.0在成图效率、地物编辑、符号用户化、电子平板、DTM建模及等高线绘制、数字地图与GPS集成等诸多方面都有突破性进展。CASS4.0带来数字化的全新概念，可同时编辑多幅图形、图形间可复制实体图形带属性，比例尺可在图上任意缩放，图形信息以文本格式存放，可进入任何GIS图层、编码、野外操作码、图示符号可由用户定义图形包含骨架线，可轻松编辑、修改复杂地物。因此，CASS4.0在同类产品中具有国内领先水平。

2、GPS接收仪、全站仪、电子手薄

      全球定位系统（Global Positioning System - GPS）是美国从本世纪70年代开始研制，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。经近10年我国测绘等部门的使用表明，GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，赢得广大测绘工作者的信赖，并成功地应用于大地测量、工程测量、资源勘察等多领域多学科，从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。GPS系统包括三大部分：GPS卫星星座、地面监控系统、GPS信号接收机。对广大用户来说只要拥有GPS信号接收机就能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置、速度和时间。接收机硬件和机内软件以及GPS数据的后处理软件包，构成完整的GPS用户设备。静态定位能解算出接收机天线所在位置的三维坐标。而动态定位则是用GPS接收机测定一个运动物体的运行轨迹。按接收机的载波频率分为单频接收机和双频接收机，单频接收机只适用于短基线（15km）的精密定位，在一定距离内精度可达 10mm+2PPM.D。双频接收机可用于长达几千公里的精密定位，精度可达5mm+1PPM.D。

      全站仪是集经纬仪、水准仪于一体，同时又具有很多新功能，实现了电脑化、自动化、数字化、网络化的先进光电测量仪器。全站仪，即全站型电子速测仪（Electronic Total Stati），就是根据速测法原理设计的能同时测定某一点的平面位置和高程的测量仪器。它用电磁波测距仪代替光学视距经纬仪，使得测程更大、测量时间更短、精度更高。它是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统，测量结果能自动显示，并能与外围设备交换信息的多功能测量仪器。全站型电子速测仪较完善地实现了测量和处理过程的电子化和一体化。它本身就是一个带有特殊功能的计算机控制系统，真正地体现出“全站”功能，即既要自动完成数据采集，又要自动处理数据和控制整个测量过程。 随着计算机技术的不断发展与应用以及用户的特殊要求与其它工业技术的应用，全站仪出现了一个新的发展时期，出现了带内存、防水型、防爆型、电脑型等等的全站仪，使得全站仪这一最常规的测量仪器越来越满足各项测绘工作的需求，发挥更大的作用。我省水文局已拥有多台全站仪，并在多次大型测量项目中投入使用，发挥了高效、精确、可靠的巨大优势，深受使用者喜爱。

      我们所使用的电子手薄是南方测绘仪器公司开发的以PC-E500S型微型计算机为载体的地籍和地形测绘专用电子记录手薄，它的基本功能是在外业测量过程中接收速测仪观测数据，据此计算出待测点的空间坐标X、Y和高程H，并记录储存下来，供随时输入微机以备将来处理使用。它还提供了丰富多彩的扩展功能，可以接收并处理多种辅助测量方法得到的数据，并且扩充了许多与此相关的处理计算功能，采用了中文图化的人机交互式界面，方便查阅操作。

3、控制测量平差软件

      我们使用的控制测量平差软件是南方测绘仪器公司在中文WINDOWS系统下用VISUAL BASIC5.0开发而成的测量数据处理软件,该软件采用先进的面向用户的编程方法,包含17个独立的应用程序,包括地形控制测量、大地测量计算、高程控制网平差、平面控制网平差和变形观测等部分，采用统一的表格输入，表格编辑功能强大，智能处理数据，并具有强大的数据库管理和数据图形的显示、打印功能。

三、数字化成图技术的应用

      安徽省岳西县土地管理局为进一步加强土地管理，建立健全地籍管理制度，准确界定城区每宗地的位置、范围、权属和用途，为土地登记和换发土地证书提供详实资料和依据,于1998年12月起对岳西县城区4.85平方公里范围内进行了地籍调查工作，按照省市土地管理部门的工作部署和要求, 必须进行全解析数字化地籍测量，岳西县土地管理局将之任务委托给河南省水文水资源局，为我们提供了一次应用数字化成图技术的机会。

      我们首先按要求配齐测绘数字化成图系统并逐渐熟悉和掌握相关技术和规范，然后编制了安徽省岳西县城区地籍调查技术设计书，在得到安徽省土地管理局（现为安徽省国土资源局）认可批复后，开始进行全解析数字化地籍测量。

      我们首先使用GPS接受仪施测了D级GPS网作为首级平面控制，外业数据处理使用便携式586计算机，处理软件是南方测绘仪器公司开发研制的GPSNETWORKADJUSTMENT软件。施测数据表明精度达到设计要求，可满足地籍测量需要。再使用2‘级全站仪建立了一、二级导线控制网，由于控制网有较多结点，需进行导线网严密平差，满足精度要求后再建立图根网和水准网作为碎步测量基础。数据采集使用全站仪或测距仪在外业测取，通过电子手薄记录、计算并贮存界址点和地物点的坐标，然后输入计算机，运用数字测图软件进行编辑和图形输出功能成图，最后由绘图仪和打印机自动制成各种地籍图和统计表。本次地籍测量共测得D级GPS控制点17个，I级导线点54个，II级导线点124个，图根点287个，四等水准路线5.8公里，测定界址点19969个。最终共绘制1：500的数字化地籍图99幅、 1：2000城区地籍总图1幅和宗地图2368幅，生成各种地籍统计表近3000份。

      由安徽省国土资源厅组织有关专家成立的安徽省岳西县城区地籍调查成果省级验收组对该成果进行了严格的现场检测鉴定和验收，验收报告认为：该调查作业步骤和方法符合相关《城镇地籍调查规程》、《全球定位系统（GPS）测量规范》和《地籍测量规范》的要求，提交的成果资料较齐全。土地权属调查工作底图合格，街坊及宗地划分合理，地籍编号方法正确，宗地界址调查和认定程序符合《规程》要求，界址标记较规范，地籍调查表填写内容较全面，宗地草图绘制恰当。基本控制总体精度均达到《规程》和《规范》要求，D级GPS控制点点位精度和边长相对精度较高，网形结构合理，成果可靠，为下级控制网的布设提供了良好的成果资料。5“控制成果资料齐全，精度符合要求。8”和图根控制的导线角度闭合差与边长相对精度均在限差之内，点位分布较均匀，满足了碎部测量的要求，测绘的数字地籍图要素表示合理。对抽取的10幅地籍图内的界址点和地物点进行同精度检查，共测量界址点80个，界址点相对于图根点的点位中误差为±4.3CM，大于二倍中误差的有6个，占7.5%；共测量地物点81个，地物点相对于图根点的点位中误差为±5.4CM，大于二倍中误差的有7个，占8.6%。使用钢卷尺丈量界址点间距109条，中误差为±3.82CM，大于二倍中误差的1条，占0.92%；丈量界址点与邻近地物间距33条，中误差为±5.32CM，均小于二倍中误差；丈量宗地内部与界址点不相邻地物间距36条，中误差为±7.7CM，大于二倍中误差1个，占2.1%。

四、测绘数字化成图技术应用的总体评价

      测绘数字化成图技术应用研究使用了国际上最为先进的GPS全球卫星定位系统技术和全站仪进行控制和碎部测量,利用国内领先的数字化地形地籍成图软件CASS4.0进行成图和绘制各种地籍表格, 最后使用先进的绘图仪和打印机绘制各种地籍图和统计表。其采用的技术是接近国际先进水平的。

      参加测绘工作的多为受过高等教育的专业技术人员，在测量中，严格执行有关测量规范，在大家的共同努力下，总体控制精度均达到《城镇地籍调查规程》、《全球定位系统（GPS）测量规范》和《地籍测量规范》的要求。该项目的质量水平是有保证的。

      安徽省岳西县城区地籍调查成果省级验收组的验收报告最终得出以下结论：岳西县城区地籍调查技术路线正确，作业方法得当，技术手段先进，经验收组认真评议，同意通过省级验收，质量被评为优秀。

五、测绘数字化成图技术应用的效益分析和前景

      通过地籍调查所形成的大量成果资料，已在城区有关部门得到应用，创造了一定的社会效益和经济效益，主要表现在以下几个方面:

1、通过地籍调查，结束了长期以来城区建设用地家底不清的状况。

2、通过确权发证，为土地使用者提供了法律依据，保护了土地使用者的合法权益。

3、提高了工作效率，节约了人力物力财力，减少了人为误差因素。

4、通过对调查发现的违法占地和土地隐形交易的处理，为国家挽回了经济损失，有效地防止了国有资产的流失。

5、完成的城区大比例尺地籍图可单独形成界址、房屋、道路、水系、地貌、植被等图层，也可根据需要形成混和图层，满足各行各业多方面对地理信息的需求。如为商业、供销、粮食部门设立商业网点、粮店等提供了依据，为广播电视、邮电、通迅、电力等部门合理设计线路以及公安、消防部门布置联防提供了准确、可靠、直观的数据及图件资料，为城区规划拆迁改造、道路的修建等提供了完备的图件资料。

6、通过地籍调查，明确了城区土地资源利用状况，为深化土地使用制度改革、土地的有偿出让、转让、分等定级、土地估价，加强对城区的土地管理，引导各单位合理利用土地提供了直观、可靠、准确的图件数据资料。

      测绘数字化成图技术应用研究同时解决了与之配套的相关设备、技术等问题，使之在各项工程测量的实际应用成为现实，为以后成果的推广应用打下了良好的基础。