大比例尺数字化地形图

大比例尺数字化地形图（共10篇）

大比例尺数字化地形图 篇1

随着科技不断发展, 测绘技术不断更新, 测绘大比例尺地形图的方法多年来由传统的平板白纸测图、经纬仪测图等发展到现在的全站仪配合绘草图、全站仪配合测图精灵或笔记本电脑进行野外数字化成图的方法, 在技术和精度上都有很大的提高。同时, GPS实时动态定位 (RTK) 技术被广泛应用于测量上, 测绘大比例尺地形图的精度和效率越来越高。近几年, 测量数字化技术的飞速发展, 测量领域的高精尖仪器越来越多, 三维激光扫描仪就是其中的一种, 它的发展更推动了地形测绘向高科技立体图形的发展。

平板白纸测图是将测得的观测值用图解的方法转化为图形。这一转化过程几乎都是在野外实现的, 即使是原图的室内整饰一般也要在测区驻地完成, 劳动强度较大, 而且转化过程使测得的数据达到的精度大幅降低。特别是在信息剧增, 建设日新月异的今天, 一纸之图已难载诸多图形信息, 修改也极不方便, 实在难以适应当前经济建设的需要。

1 全站仪的测图

1.1 全站仪测图的工作过程

全站仪测图的工作过程主要有:数据采集、数据处理、图形编辑和图形输出。数据采集是获取数字化成图所必需的数据信息, 包括描述地图实体的空间位置和属性信息。外业采集有两种工作方式:1) 在野外用全站仪采集数据, 将数据存入与仪器相连的掌上电脑或全站仪内存中, 然后再将测量数据传入计算机供进一步处理。2) 在野外直接将全站仪与计算机 (便携机) 连接在一起, 测量数据实时传入计算机, 现场加入地理属性和连接关系后直接成图。

1.2 全站仪测图方法

1) 平面控制坐标系的建立。

在测量之前, 首先确立平面坐标系。通常都是选择大地坐标系, 以方便使用测区范围内的国家三角点或各等级的GPS点。在测图范围内若没有可利用的已知控制点时, 则可建立测区独立的平面直角坐标系, 起始方位角可考虑以地球正磁北为零度。

2) 数据采集。

首先在测绘地形图的范围内选择一个仪器设站点, 该站点要求视线开阔, 能看到测图范围内的大多数测点, 设站点确定后需标记。然后在设站点上架设全站仪连接掌上电脑, 运用测图精灵程序采集数据。在采集地物、地貌时所需的测点数是不一样的, 有的是独点地物、有的是带状地物、有的是多点地物, 所以在采集点时要分别对待, 如测房屋时至少需要采3个点, 测量独点地物时只需采集1个点, 设置不同地物用不同的测尺, 在遮蔽处运用微导功能, 山林中多采单点高程。总之, 我们在测量特殊地物时, 采点一定要根据地物实际的变化情况, 尽可能的控制其形状变化, 争取将误差控制在最小的范围内。

此外, 还应注意以下几个方面:a.为了方便测量, 如果用多个棱镜同时测量时, 各棱镜的高度最好保持一致, 当某一测点需变换棱镜高时, 一定要重新输入该点的棱镜高。万一出错, 可在测图精灵数据浏览中修改。b.工程测量时要配备对讲机, 仪器操作人员要及时与草图记录或采点人员沟通, 校对仪器记录的点号是否与草图上记录的点号一致或了解地物属性。c.每建一仪器站时一定要弄清该站的点号、后视的点号, 一旦出错所有在该站测量的点将全部报废。

3) 地形图绘制 (内业数据处理) 方法。

根据测点坐标结合地图图示按照测图要求绘制地形图, 全站仪测图通过专门的测图软件实施, 如南方测绘仪器公司开发的CASS软件, 目前常用的为CASS 2008版本, CASS成图软件是基于AutoCAD平台技术的数字化测绘数据采集系统, 广泛应用于地形成图、地籍成图、工程测量应用三大领域, 通过CASS成图软件的“电子平板”作业方式, 实现与各种全站仪的数据接口, 实现野外数据采集的自动输入记录, 并可在野外将地形图绘制出来, 或通过掌上电脑下载测图精灵数据在CASS上进行内业绘图。

根据采集数据时绘制的草图绘制地形图, 用符号连接相应的点或绘制独立符号, 地物绘制完成后再根据实际地形情况绘制等高线进行适当的修补。由于卫星图像与地形图二者的投影不同, 纸张变形不同等原因, 将卫片在地形图上, 二者不能完全叠合, 对照比较, 通过在局部范围内重合的方法绘制相应地物。对已收集到的航片和地图等资料进行野外调查, 建立判读标志, 如房屋层次、结构和地名等相应文字符号, 从而完成地貌的绘制。

2 GPS-RTK用于地形测图

2.1 RTK工作原理

RTK测量由基准站和流动站组成。基准站对所有可见的GPS卫星进行连续观测, 并将观测所得信息通过无线电实时传送出去, 基准站应尽量架设在比较高的位置。流动站至基准站的距离不宜过长, 一般在5 km～8 km较好, 流动站除了接收卫星信号外, 同时还接收基准站发来的数据信息, 并通过内置软件实时解算出三维坐标信息。

2.2 测前准备

在进行测量前要校核部分控制点的静态平面成果及水准高程成果, 在误差范围内即可进行图根控制点加密及外业的碎部测量。

2.3 数据采集

主站架设在已知控制点, 设置好基准站, 可几台流动站同时作业, 流动站的操作只需1人, 绘图人员可很直观地了解整个测区的地形地貌, 避免以往全站仪测量离测站较远时镜站人员形容不当可能造成的绘制错误。 所有数据全部存储在与流动站连接的测量手簿中, 避免了以往报、听、记过程中可能发生的差错, 保证了数据采集的正确性。同时在有条件的时候到已知点上进行校核, 确保RTK测量成果的准确性。在开阔的区域进行数据采集, 可以充分发挥RTK快速高精度定位的优势;在有部分树林植被遮蔽, 但四周仍可以看到很大面积的天空时, RTK还可以进行碎部点测量;在高大建筑物或植被稠密地区, GPS出现盲区, 初始化时间长或失锁, 可采用RTK增补图根导线点, 配合全站仪测量碎部点的方法, 从而快速地完成野外作业, 也可以大大提高外业测图的工作效率, 进而达到缩短工期, 节约成本的目的。

3三维激光扫描技术

三维激光扫描技术是一种新的测量地形方法, 它的运用将带来新的感观。其原理就是三维激光扫描仪通过向物体发射激光束的方式, 快速获得高密度的三维点位, 用于精确描述地物特征。其性能可靠, 投入产出比高, 正逐步成为一种成熟的测量技术。所得数据能快速生成TIN模型和等高线模型。开放的数据源能与专业的测量软件实现无缝链接。其大的优势在于可快速扫描地形及被测物体, 不需反射棱镜即可直接获得高密度的扫描点云数据, 可以高效地对真实世界进行三维模拟和虚拟重现。但是, 在作业过程中, 扫描仪对角度和距离都有限制, 所以要选择好架设仪器的位置。因为扫描光束是绿色的, 光斑在晴天不易发现, 需在控制点棱镜前用白纸挡住, 当确定反光点照准棱镜中心后, 再进行扫描棱镜。野外扫描时, 不可避免会扫描在灌木或水面上, 首先要将代表灌木点、水面点等颜色的点删去, 然后在CAD中利用格式刷或特性匹配工具, 将点云数据生成高程注记。因为点的密度过大, 数据量大, 也不易勾绘等高线, 需将高程注记过滤, 直到将错误点剔除完, 最终生成等高线, 形成成果图。

4结语

平板白纸测图现今已难以适应时代;全站仪连接掌上电脑运用测图精灵程序能较好地采集绘制出有不同属性的线形、地物并生成大致图形, 直观性好, 灵活方便;GPS-RTK在控制点比较少, 通视性较差, 尤其在有高杆农作物的情况下, 常规测量仪器完成难度较大的山地区域进行野外作业时更能发挥其优势, 同时节省了人力、物力;三维激光扫描仪在国内应用还处于起步阶段, 这主要因为:1) 作为新仪器, 其与传统测绘的结合应用还需逐步摸索;2) 作为新技术, 该套设备价格现在还处于比较高的阶段, 虽然其具有替代一些传统测绘作业的功能, 但在传统测绘领域的普及应用还需要一段时间。总体而言, 全站仪测图精灵与GPS-RTK技术配合测图是目前比较好的方法, 能更好地提高工作效率, 产生良好的经济效益, 达到优势互补。

摘要：对大比例尺数字化地形图测绘方法进行了介绍, 分别具体阐述了全站仪测图、GPS-RTK技术、三维激光扫描技术三种数字化地形图测绘方法, 并对各种方法的特点和适用范围及作业原理进行了总结, 以指导实践。

关键词：数字化技术,全站仪,GPS-RTK技术,三维激光扫描

参考文献

[1]杨晓明, 王军德, 石东玉.数字测图 (内外业一体化) [M].北京:测绘出版社, 2000.

[2]聂上海, 段立琼.GPS-RTK技术在数字化地形图的应用试验[J].测绘通报, 2005 (3) :30-31.

[3]罗林, 徐以盛, 庄惠荣.实时动态差分GPS与全站仪配合在行道测量中的应用[J].海洋测绘, 2005 (2) :69-71.

[4]赵保国, 苗云鹏.3D激光扫描仪在河口村坝址地形图测绘中的应用[J].测绘与空间信息, 2009 (4) :177-178.

[5]吴月琴.大比例尺地面数字测图的概述和草图法测图[J].山西建筑, 2009, 35 (16) :361-363.

大比例尺数字化地形图 篇2

大比例尺基础地形图数据生产流程研究

本文基于笔者多年从事地理信息系统建设的相关工作经验,以1:5000基础地形图数据生产为研究范例,探讨了大比例尺基础地形图的数据生产流程,为叙述方便,笔者选择曾经参与的某项目中某县地形图数据生产为例开展研究,全文既是来自于笔者工作实践的技术总结,同时,笔者通过参阅大量相关文献将其提升到一定理论高度,高屋建瓴地探讨了大比例尺地形图建设的相关知识,相信本文的`研究对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义.

作 者：谢国胜 作者单位：临海市国土资源局,浙江临海,317000刊 名：科技资讯英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：“”(7)分类号：P2关键词：1:5000地形图 数据生产 矢量 栅格

大比例尺数字化地形图 篇3

【关键词】航测调绘；必要性；方法

1.航测大比例尺地形图调绘的必要性

七十年代后期， 我国航测事业有了飞快发展， 国内各工程测量部门采用这一先进的测绘技术， 为工程勘测设计提供各种大比例尺地形图。实践表明， 航测图所反映的地形详尽逼真，具有较高的数学精度， 并减少了大量的野外工作， 有利于工程勘测设计的进行， 深受各专业技术人员欢迎。航空摄影测量需要经过航空摄影， 外业控制测量和调绘， 室内作业等三个基本过程。由于航空摄影受到气候条件， 航摄飞行申请与审批， 航空摄影单位计划安排等等影响。通过多年的研究和实践， 针对工程项目的具体要求和既有航测资料的状况， 制订出有效的技术措施， 直接利用既有航测资料测绘铁路大比例尺地形图是解决急需，缩减勘测经费， 节省人力的有效途径。把航测数字化手段运用到大比例尺成图的过程中，将发挥它的显著优越性。相片调绘是运用航测数字化手段测制出高质量的大比例尺地形图十分关键的一环。

2.对航外调绘资料的要求

2.1航空摄影像片

航空摄影像片是我们像片调绘的基础资料或工作底图，它包括航调片及立体观察片，所以航片资料情况的好坏无疑要对我们调绘的作业进度及成果质量产生重大影响。尤其对大比例尺成图而言，这种影响会显得更为突出。因为大比例尺地形图与其他中小比例尺地形图相比，具有成图精度要求较高、各种地形要素表达细腻、信息负载量大等特点，这自然就要对航片资料的各项质量情况提出更高的要求。

2.2航摄像片的质量

航测外业调绘质量受野外判读，室内清绘、表示，符号统一运用，航片质量等影响，只有在满足要求的航片上，准确判读，运用合理、清晰、简易、统一的地图语言表示，才能保证最终成果的数学精度和地理精度。首先，如果航片影像质量不佳，即影像的纹理层次不清，没能很好地把一些微小的地形信息单元充分地显现出来，影像密度及反差也没能达到一种较为理想的适中状态，那么这种劣质的航片资料对我们大比例尺地形图的调绘生产作业显然是不利的。在大比例尺地形图上绝大多数的地形要素一般都要以高度的精确性详尽地表达出来，一些微小而又独立的定位要素占有很大比重（如电杆之类的地物要素），大的地物要素其细部又要保持几何形状上的高度精确（如楼形），若资料影像模糊不清，就要给调绘的室内判读立体观察及野外实地判调等一系列作业程序带来很大的障碍，甚至无法进行；影像密度反差偏高也同样会造成上述的影响，特别是对像片清绘整饰造成很大的困难，因为影像密度反差，过黑或过白都要影响甚至完全遮盖某些要素或其细部的正常显现，如过黑的密度影像，其调绘内容往往就要同阴影部分混为一体令人难以区分，这样一来对外调的各类要素笔迹着墨整饰，调绘者就要花费极大地精力来加以判识，从而影响工效及调绘成果的质量。

2.3外业调绘底图比例尺的确定和选择

大比例尺的地形图调绘，航片资料的放大倍数，即航调片比例尺的确定和选择。根据多年来的生产实践经验表明：大比例尺成图，航调放大片的比例尺原则上不应小于成图比例尺的2.5倍，地物稀少地区对比例尺的要求可适当放宽。由于大比例尺地形图所要表示的内容繁多，信息表达细腻，单就这个意义来讲，在不影响清晰度的前提下，自然是航调片的放大比例越大越好，比例倍数的增大无疑会给我们实际作业在技术上带来一定的便利，也就是说在判读及清绘整饰等作业环节上是有利的，但在野外携带使用的机动性上却是很不方便的，反而降低了它的使用效果；再者航调片幅面无目的地放大，要增加感光材料的投入，在经济上是一种浪费，在成本效益上也是不可取的。所以航调放大片比例尺的选择，是大是小，在遵循一般原则确保晒图质量的前提下，要结合实际情况而定，即根据测区地形要素的繁杂程度，在使用的技术性和机动性两者之间加以合理的权衡，城镇密集地区的大比例尺地形图调绘，航调片一分为二，要尽可能以大为佳，反之放大比例尺可选取小一些乃至放宽。

3.室内判绘作业的具体方法

（1）首先在室内直接对影像进行解译。结合作业图幅的具体内容，详细分析提供的各种资料和判读样本，熟悉和掌握作业图幅内各地形元素和影像特征。

（2）室内判绘要依据成像规律，充分利用影像特征（影像的形状、大小、色调、阴影、纹理、图案、相关位置）和有关资料。通过立体观察，认真识别，综合分析正确判绘各种地形元素。如果影像不够清晰或地物密集时可先依据影像对地物进行调整标绘，通过室内解译从影像中判绘地物、地貌，并标绘在底图上，如果影像不够清晰或影像太小时可局部放大影像结合周围地物进行判断，然后到实地补充调查确定。

（3）室内判绘过程中，对于有把握确认的地形元素，按有关技术规定进行综合取舍，直接清绘到调绘图幅上，对于难以辨认或疑问的影像作为判读疑点做出相应标记，以便野外调绘时认真核对。

4.野外调绘作业中的方法步骤

（1）测区作业开始前，首先学习图式规范，技术设计，踏勘报告，对测区的调绘作业做到心中有数，一般先易后难。

（2）熟悉了解像片的野外实际地理位置，出发前，对照旧图，查明本片行走的最佳路线及显著地地理名称，以便准确地到达目的地。

（3）野外调绘作业中，首先做到三到，即看到，对于地面上的所有地物、地貌都要看到；走到，对调绘片的每一处都要走到；问到，对于不明的地物、地貌等要素，要询问清楚，记录明白。

5.作业中的几点经验及方法

（1）对测区有了一定的了解后，可因地制宜地确定作业顺序，一般情况下按像片从上到下，从左到右顺序进行，以免漏掉。开始工作选择最佳的行走路线，以便事半功倍。

（2）如测区砖瓦结构的房屋较多时，在作业中可对土房做特殊记号，反之对砖瓦房做特殊记号；如果篱笆墙较多时，对砖、土墙做特殊记号，反之对篱笆墙做特殊记号。

（3）对高层建筑的房檐，一般情况下直接测量不到，可根据房檐的雨滴线来测量。

（4）对于烟筒水塔的测量。

①利用皮尺直接测烟筒、水塔的周长，然后利用几何原理求得（D=C/3.14，C=周长，3.14=圆周率）。

②采用切线延长法量取烟筒、水塔直径。

③在烟筒、水塔有投影的情况下，直接量取烟筒、水塔根部的投影直径。

④对于阴影掩盖或影像不清的地物，一般最好用皮尺采用交会法、截距法、或用平板仪实地测量。但在缺少丈量工具时，可采用目估、步量和相关位置的判调，结合像片比例尺共同确定准确位置。

6.外调结束后

要及时内业清绘外业调绘结束后，要逐段、逐片、逐项仔细认真地清绘，不要虎头蛇尾，眉毛胡子一把抓，以免产生丢漏现象，清绘结束后要认真自查自校。总之，大比例尺航外调绘是一项内容多，工序复杂的工作，所以每个调绘工作者都应本着对工作高度负责的态度，仔细、认真、一丝不苟地完成每一道工序，从而确保调绘工作的质量。

7.结束语

随着测绘科学技术的不断发展，测绘技术的不断更新，地形图、成图质量的要求显得更为重要。航外调绘是航测成图的关键环节，有待同行更进一步的探讨。

【参考文献】

[1]王青祥.航空摄影测量学[M].郑州：黄河水利出版社，2011.

大比例尺数字化地形图 篇4

1 低空无人机数字摄影系统

我们就以Gatewing X-100的无人机为分析探讨对象, 这类无人机在低于高度600米, 续航时间40分, 飞行速度为每秒90千米, 像素为0.00207毫米, 摄像焦距6.4毫米, 称重重量为2公斤, 像幅大小定义为5.7*7.5mm, 它的突出特色在于其具有独特的轻量化机身设计, 翼展位是100厘米, 起飞主要是通过弹射架, 硬着陆, 对于起降场地的要求和选择并没有太复杂。这一套无人机主要是讲测绘高新技术与传统的摄影测量技术相结合针对一些人无法到达的地方和危险地带进行测量作业, 特别适用于一些小面积区域的测绘。

假设地面的分辨率是GSD, M代表飞行面积、H代表具体飞行高度, M与GSD之间的关系和与地形图完全吻合的比例尺, 彼此之间的关系可见下表1。

2 无人机摄影测量系统在大比例尺数字化地形图中的操作流程

自大比例尺数字化地形图中的无人机摄影技术操作主要体现在内业空三加密、野外像空点测设、数字测图和获取测区影像这些步骤当中。这其中内业空三加密主要就是对相应的文件信息数据的输出后进过空三加密处理之后形成的影像体现在SSK中进行数字测图, 这些文件主要有进过匹配之后定向的坐标文件、相机文件、DEM数据、记录影像大地坐标、加密后影像、照片外方位元素、空三平差的定向点影响坐标文件等。

对于无人机数字航空摄影相片的影像处理软件一般使用的是Cloud-ATVe r1.0, 即全数字化摄影测量系统, 广泛适用于低空轻型机航摄、无人飞艇航摄取的竖直摄影影像、普通飞机航摄以及无人机航摄, 对于现阶段广泛使用的数码相机、组合宽角相机和航摄像机的影像都会进行相应的处理, 此外对于倾斜影影像、交向摄影影像等等航拍也能够进行处理。以多视影响匹配自动构建为技术支持, 建立起空中三角色两网, 通过低空要干的高分辨率影像的配合, 最终达到高精度航测定位的效果。

测图系统主要是在Microstation J平台中开发起来的通过对SSK数据采集, 再配合相关鼠标以及立体眼镜, 使之利用效率大大提升, 人力物力大大缩减, 并且能够达到测绘效果。这个系统还将地类数据库容纳其中并且运行自如, 并在需要的时候变换格式为CAD图形, 方便日常工作需要。

3 实例分析

将这台Gatewing X-100无人机定义在一定的区域内进行数字摄影测量分析, 0.1米的地面分辨率, 飞行面积是1.7平方千米, 300米的飞行高度, 并设定野外测设检查点76个和像控点为33个。

我们利用Cloud-ATVer1.0软件进行空三加密, 主要针对的是航飞影像来进行的, 针对于相对和绝对的定向精度。

加密后的数据可以通过SSK软件进行立体测图, 完成测图后在选取的检查点中随机选取10个左右的点进行对比 (表2) , 获取检查点测量得出的精度。由下表就可以看出高程的精度要求低, 平均数值小于0.5米, 但是绝对满足测绘要求的1:2000的地形图测绘要求。

在对抽样点进行测量之后输出文档对象模型, 空三加密之后在运用Cloud-ATVer1.0软件输出相应地文档对象模型数据。批量输出那些运用文档对对象模型数据的那些摄影影像图, 导入正射影像是通过ERDAS软件, 这样一来就可以实现文档对象模型的拼接最终实现正射影像图的获取 (图1) 。

接下来主要是通过Cloud-ATVer1.0对包括相机文件和影像外方位元素等文件进行数据文件输出, 将这些文件数据整理完之后导入到SSK软件当中去, 进行数字线划图的数字采集, 然后再将整个测区线画图, 得到最终想要的数字线划图, 这也就是俗称上的生成数字规划图即DLG生成。

基于以上操作在数字线划图的基础之上生成三维立体图。建立起有机结合测绘区的数字线划图数据。

此外还有一些精密技术下的低空无人机数字航空摄影在航射中的应用。PPP即精密单点定位技术, 主要运用的是单台GPS双频双码的接收机进行数据观测, 通过全球定位系统对相应检查点进行定位解算, 静态定位后进行航摄, 这样的技术是不需要在地面上架设地面基站, 这对于航摄的人力物力财力的节省意义重大。徕卡公司推出对ADS80航测系统, 其装有全球卫星导航定位系统和惯性测量装置可以精确定位出摄影空间坐标, 对于那些外方位元素也可以获取其相应的线阵影像。通常情况下获取更高精度的外方位元素主要是通过基站差分技术来使结算方式增强, 还有就是精密单点定位技术, 这其中主要运用地面基站来观测GPS数据的是基站差分技术。

精密单点定位技术的主要工作原理是运用一台GPS接收机对相位中心对的ITRF框架的绝对位置进行独立确定并定位, 运用GPS精密星历和种差数据休整之后建立其相应的物理模型, 观测资料主要是以无电离层影响的载波相位和伪距组合值为依据, 估计接收机种差、对流层天顶延迟和对侧站的位置。经过相关实验得出, 这样的精密单点定位技术运用在大比例尺数的航摄技术中是可行的, 其为无人机低空航摄提供了一定的生产依据, 但是在1:500的比例地图上该技术尚且还不够适用, 随着技术的发展, GPS的定位系统精度会越来越高, 必然会创造出航摄系统的高能效时代, 降低航摄成本最终真正意义上的摆脱地面基站的束缚。

4 小结

针对上文描述的无人机低空摄影在大比例尺数字画地图上的应用可行性, 通过航摄获取到低空的高精度影像, 对与测绘结果的时效性能够很好的把握, 并将摄影结果广泛运用在城镇建设、城市规划和国土资源等工程大项目中去, 大大的促进了我国测量行业的发展, 对于国民建设意义重大。

参考文献

[1]刘欣阳, 孟祥熙, 杨明辉.无人机低空摄影测量系统在大比例尺地形图中的应用[J].基础科学, 2014.

[2]王继承.基于精密单点定位的ADS80数字航空摄影在大比例尺航摄成图中的应用[J].测绘与空间地理信息[J], 2013.

大比例尺数字化地形图 篇5

利用数码影像进行大比例尺地形图测绘的应用研究

随着电力建设飞速发展,电力建设所用的大比例尺地形图量越来越大,搜集图纸不能满足工程需要,必须重新测图,而有时候利用传统的`全数字化测图在工期上又难以得到保证.本文结合某500kV变电站工程实际,探讨大比例尺数码影像航测成图过程中的误差影响,研究大比例尺数码影像航测成图的精度和质量控制,并对实践经验作出总结,为类似工程提供了有价值的参考.

作 者：王骏 WANG Jun 作者单位：福建省电力勘测设计院,福建,福州,350003刊 名：电力勘测设计英文刊名：ELECTRIC POWER SURVEY & DESIGN年，卷(期)：2009“”(2)分类号：P2关键词：数码影像 数字摄影测量 大比例尺航测成图 精度 质量控制.

大比例尺地形图自动缩编的研究 篇6

1 自动缩编设计思路

制图综合是地图生产实践中重大技术问题, 是一种从较大比例尺的地图依次派生各较小比例尺地图的生产流程与方法。通过地图综合得到所需比例尺的地图, 而不需要进行外业测量, 它不仅提高了劳动生产效率, 而且节省了大量的人力、物力和财力, 具有重大的生产实践意义。

数据是GIS的血液, 是GIS最基本和最重要的组成部分。顺德经过几年的建设, 基础地理信息系统在1∶500数据的高质高效的生产、建库、数据更新方面建立了良好的运营机制, 保证了数据库的现势性。如何使1∶500的数据增值、如何获得1∶1000、1∶2000的地形图, 以满足国土管理、城市规划等各部门和社会的需求。最经济、最有效的方法就是利用制图综合技术, 实现1∶500～1∶1000、1∶2000地形图的自动与人机交互结合的模式进行生产。地理信息系统是实现制图综合的最佳环境, 顺德优质的1∶500地形数据是最好的基准。

由于地图综合是一项复杂的工作, 即使由人工来处理也需要具有经验的制图人员来操作。在工作中要顾及图面的各种地图要素的处理, 在进行选取、化简、合并、放大等处理时, 要按标准保持地图要素的基本特征, 不仅与比例尺有关, 还和地图的具体内容和地图的用途相关。

考虑到完全自动综合的难度较大, 在开发制图综合软件时, 除了提供大量的自动缩编脚本, 同时又引入部分人工辅助操作, 以保证综合功能全面完整。现已开发完成了当前比较可行的制图综合软件, 降低繁重的人工作业工作量, 提高综合生产效率。在生产应用的过程中, 地图综合软件也会不断改进和完善, 并进一步提高自动化水平。

2 系统功能介绍

2.1 系统软件系统简介

该系统软件在佛山市“基于数字城市建设的‘一张图’应用模式研究”成果的软件基础上, 针对顺德特色进行开发, 依托EPS地理信息基础平台的用于多比例尺地形图缩编生产与空间数据加工处理的软件系统。系统采用数据库的管理模式, 基于缩编流程自定义技术、模板控制技术、多综合模型技术和知识规则库建立技术等实现了已有大比例尺数据自动完成后续小比例尺数据的数据综合, 主要应用于基础测绘、城市勘测、规划、国土等有关地形图数据生产与处理领域, 为基于大比例尺数据派生中小比例尺数据提供了简单实用、高效便捷的解决方案。

软件提供的图形与属性处理方法多达几十种, 可通过编写特定脚本自动调用, 从而实现数据缩编与综合处理过程中的自动化, 同时提供多种高效率的人机交互编辑功能, 用于处理过程中的特殊性。

2.2 总体架构

3 缩编综合功能

系统是在EPS平台上实现, 该平台提供大量的图形、属性一体化编辑功能, 针对自动缩编、半自动功能进行阐述。

3.1 面状地物化简、综合、合并

地图综合算子的研究被认为是制图综合领域最热门的, 针对特定的对象几何特征、拓扑特征、语义特征探索目标化简、移位、合并、删除的各种算法, 计算几何、图论、数学形态学等理论是研究的出发点。近年来在有关算子研究的文献中, 大量地出现凸壳、Voronoi图、Delaunay三角网、栅格化等概念。Voronoi图、Delaunay三角网是矢量结构上对空间邻近关系表达的很好的支持模型, 被广泛用于地图要素冲突探测、视觉邻近多边形的合并、地貌形态结构线的搜索、多边形骨架线的获取与形状分析、街道中轴线提取及网络模型建立等, 有些成果已十分成熟。本软件的研究在Vorono图、Delaunay三角网上算子设计作深入探讨, 开发一些适用性很强的诸如面状地物化简、面状地物合并。

面状地物化简可以修改最小距离来化简掉建筑物的小凸起或小凹隙, 使建筑物的边线美观;面状地物综合将同属性距离相近的面状地物进行综合, 如将建筑物结构、建筑物楼层数、建筑物功能等属性相同、在一定限距内的建筑物合并成一个建筑物;面状地物合并, 合并跨图幅边界的绿地面和河流面。

3.2 线状地物连接

系统提供自动断线连接功能将跨图幅边界的地类界线、道路线、河流线等距离在限距范围内的各种断线连接。

3.3 双线线地物转换为单线

两个并行的地物转换为一个地物:如双线渠转单线渠;一个地物的两个并行线转换为单线:如坡转坎。

3.4 点位移动功能

缩编过程中为了出图效果, 会遇到一些点状地物移动点位的情况。移动点位主要包括电力线出入口的移动, 低压高压线向电铁塔靠拢的情况。

3.5 密度筛选

系统能够按照不同的标准筛选密度较大的地物, 剔出多余地物。密度筛选分为高程点密度筛选和密集点密度筛选。

(1) 高程点密度筛选功能是可以让用户选择钉子点, 在已有钉子点的基础上根据保留高程点最小距离以及两高程点最小高程值的原则下, 剔出多余高程点。 (2) 密集点密度筛选功能主要是处理比较密集的旗杆点、船缆柱等点状地物使其保留中间一个点。 (3) 沿指定方向及按指定的间距筛选对象:如门牌号、地压电力线、电杆。

3.6 复杂地物识别

复杂地物需要构建拓扑关系辨别其地物, 本系统处理的复杂地物包括识别围墙方向, 楼梯台阶识别等功能。围墙识别功能能够自动调整围墙的方向;楼梯识别功能能够辨别小于8×12 m的台阶和室外楼梯, 在用户干预的情况下删除。

3.7 注记压盖对齐

多个注记散列时, 由于比例尺的改变使距离较近的注记互相压盖, 使用注记压盖对齐处理功能重新排列注记。

3.8 约束删除

符合一定条件对象的删除, 如长度、面积小于指定值的对象, 指定面外的对象删除。

3.9 地物类型转换

地图综合过程中一个很重要的问题是地物类型的转换, 当面积小于一定值的面状地物转换为点地物, 所围面积小于一定值的线状地物转换为点地物。

(1) 面状地物转点:针对不同地物的性质特点定位点状地物的定位点以及方向生成点状地物, 并放到相应得图层上, 同时转换扩展属性。如面积小于24 m2地下室入口转换为点符号时, 定位点在入口线的中心点上, 方向根据BASEMENT_ENT_SYM层的方向来判断;面积小于36 m2的变电室转换为点符号时, 定位点在面状地物的中心点上, 而没有方向。 (2) 线状地物转点:线状地物所围面积小于一定值时, 转换线状地物为点状地物。转换地物时可以根据地物的形状搜索定位点, 判断点地物方向, 并可以转换扩展属性。如墩分为圆墩和方墩, 源数据中墩是以线状地物存储且不闭合。系统能够连接断线为闭合状态搜索定位点在中心点上, 并且能够判断方墩的方向, 生成点符号, 并转换扩展属性。

4 缩编综合成果展示

通过该软件对我区SD042和SD042两个块图区域进行自动化地图缩编处理, 经过对比基本达到制图要求, 具体展示见下图2、图3。

5 结语

缩编是一项系统性、规范性很强的工作, 数字环境下利用计算机软件的自动综合功能进行的地图缩编, 仍然离不开人工运用综合方法、掌握综合尺度, 随着科学技术的发展进步, 相信数字化地图的缩编工作会越来越更具先进性和科学性。

参考文献

[1]祝国瑞, 郭礼珍, 尹贡白, 等.地图设计与编绘[M].武汉:武汉大学出版社, 2001.

[2]郭庆胜.地图自动综合新理论与方法的研究[D].武测博士论文, 1998.

[3]王桥, 毋河海.地图信息的分形描述与自动综合研究[M].武汉测绘科技大学出版社, 1998.

[4]王家耀, 钱海忠.制图综合知识及其应用[J].武汉:武汉大学学报:信息科学版, 2006.

山区大比例尺地形图测绘方法研究 篇7

延安位于黄河中游,属黄土高原丘陵沟壑区。延安地貌以黄土高原、丘陵为主,属于典型的山区,就意味着测绘像延安这样的山区大比例尺地形图想用常规的测绘方法完成数字地形图的测绘是非常困难的。本文将简要介绍利用无人机航空摄影技术如何快速高效的进行数字测图。

1 无人机低空航摄系统

无人机低空航摄系统是以无人机为飞行平台,利用高分辨率相机系统获取遥感影像,利用空中和地面控制系统实现影像的自动拍摄和获取,同时实现航迹规划和监控、信息数据压缩和自动传输、影像预处理等功能,是具有高智能化程度、稳定可靠的,具有较强作业能力的低空遥感系统。

本文所述无人机飞行平台为“大地鹰”智能化测绘无人机,采用弹射自动起飞、程控超视距智能飞行执行、自动开伞降落,且体积小(机身长0.95m,翼展1.5m)、重量轻(空机重1kg,机翼载荷71g/dm2),具有很强的实用性。市场上针对无人机数据影像处理的相关软件比较多,本文影像后期处理软件采用武汉大学开发的DP-Grid低空航测数据处理系统软件,立体采集、编辑成图采用适普公司的全数字摄影测量VirtuoZo和清华山维的EPS软件完成。

2 航空摄影测量外业

2.1 作业流程图

2.2 像片控制地标点布设

测区航摄采用SWDC-4数字航摄仪,该相机集成了GPS精密单点定位技术,可在航空摄影时,获取每张航片摄影瞬间的像主点坐标。

2.2.1 像控点布设方案

成图区域内,均采用四角两线法布设像控点,即在区域网四角各布设一个平高控制点(如图2所示),同时在区域网两端垂直于航线方向敷设两条控制航线(构架航线)。其四角像控点布设在构架航线和基本航线六片重叠处,航向跨度控制在18条基线以内;旁向跨度在8-10航线为加密区域。为了检查内业空三加密精度,区域中间须布设3-5个空三加密检查点。为了提高内业空三加密精度,四角平高控制点及检查点采用了地标像控点。

2.2.2 像片控制地标点的布设要求

(1)地标像控点应布设在基本航线6片重叠区域,且应与构架航线保持3片重叠。像控点地标布设时,应保证影像目标清晰,便于空三加密时,能够准确量测像控点目标几何中心位置。

(2)自由图边的像控点应布设出测区范围线20~30米。

(3)像控点布设点时,应考虑到采用GPS仪器测量时应满足的条件要求:像控点点位便于安置仪器,视野开阔,视场内障碍物的高度角不宜大于15°;点位距周围大功率无线电发射塔(如电视塔、电台、微波站等)不小于200米,距离高压输电线和微波无线电信号通道不小于50米,点位周围无强烈反射卫星信号的物体。

(4)地标点布设应依据航摄设计书提供的WGS84大地坐标系成果布设,利用手持GPS导航仪在实地定位确定地标点位置。

3 航空摄影测量内业

(1)选择模型加密点:在区域范围进行航线自动匹配构建自由网(或人工逐片手动选择模型标准点),并通过自动匹配或人工选择模型连接点实现航线内的模型连接以及航线之间的模型连接。主要工作包括自动相对定向、影像自动匹配选择模型连接点(或人工手动方式选择模型标准点)、自动转点与自动量测等。

(2)自由网平差、转刺控制点:航线自动匹配构建自由网完成后,对匹配或人工选择的模型标准点进行检查,剔除各粗差点。人机交互选择自动匹配失败时,反复进行航线自动匹配构建自由网,剔除各粗差点,人工消除区域网平差时超限的连接点。

模型连接点应分布均匀,且应选在标准点点位位置。各模型间连接点数不得少与2个。特殊困难地区标准点位置影像目标不明显,选不出点时,可尽量在标准点位最近的位置人工选点。为了提高加密精度,另外每像对非标准位置处应增选1~2个连接点,来增强模型连接网形强度。

4 全数字立体测图

(1)相对定向:相对定向完成后,各模型相对定向点数不得少于50个且要均匀分布。上下视差不得大于0.015mm。特殊困难地区,可适当放宽点数要求。

(2)绝对定向精度:绝对定向完成后,各模型定向精度必须满足相关要求。绝对定向后,检查员应进行检查。对于定向时超限的像对,由加密技术负责人认真分析原因进行解决。对于个别模型定向精度超限且无法解决时,必须经技术负责同意后方可作业,并且要记载说明。

(3)数据采集原则。

(1)对于相邻要素严格按照范围采集,相邻的边要严格捕捉,不应存在裂缝重叠等错误拓扑关系。

(2)采集矢量要素前,采集设备必须正确设置各项测图参数。严格按照规定要素标准图层代码进行采集,文件配置必须有检查校核记录。

(3)要素根据立体模型判读,立体模型中地物轮廓全部或部分可以看清的,测标用“小十字”,做到不变形、不移位、不遗漏。若立体模型中观测对象被植被、房屋阴影所遮盖而无法准确判读,采集时用与观测对象图式符号相近的符号绘出范围线,并进行标记,由外业实地精确定位、定性。在采集中对于依比例尺表示的地物,测标应立体切准地物的轮廓线;不依比例尺表示的地物,测标应立体切准其定位点或定位线。

(4)使用流线进行数据采集时应注意及时调整流线参数,使线条流畅、光滑。

(5)按内业立体模型定位、外业定性的原则进行数据的采集,保证数据的完整性、正确性,确保采集数据不断缺、遗漏、移位。采集过程由检查员进行的检查,如若出现差、错、漏的现象,检查员对于未按模型采集或漏采的地物、地貌应当重测或补测。

(6)整幅图的数据采集完成后,图幅之间要相互接边,最后输出*.dxf数据格式供后工序使用。

(4)外业调绘及精度检查:为了检查成果的可靠性,在测区不同区域采集了100多个明显的地物点和地形点统计精度,其中地物点点位中误差0.483m(小于规范要求的0.6m),结果完全满足《1∶5001∶10001∶2000外业数字测图技术规程》(GB/T 14912-2005)中1∶2000地形图的测量精度要求。

5 结语

本文介绍了无人机低空航摄在山区大比例尺数字地形图测绘项目中的应用,并在延安市山区测图中进行实际运用,通过实例验证了无人机低空航摄系统在山区地形图测绘项目中的优势,首先,大比例尺数字地形图测绘应用无人机低空航摄生产,完全可以达到精度要求,尤其是1∶2000比例尺;其次,相比传统测量技术,无人机测量可以很大程度的减少外业工作量,降低生产成本,提高作业效率;最后采用无人机低空航摄系统不仅能获得数字地形图,还能获得三维立体图和正射影像图,为后期的规划设计等各环节提供了更为直观的基础资料。

摘要：山区大比例尺数字地形图运用以往传统的测绘方法很难快速达到目标,本文首先简要介绍无人机低空航摄系统,并通过实例验证无人机低空航摄系统测绘山区地形图的优势。

关键词：无人机,大比例尺,地形图

参考文献

[1]杨润书,吴亚鹏等.无人机航摄系统及应用前景[J].地矿测绘,2011,27(01):8-9.

大比例尺数字化地形图 篇8

1 数据采集模式及内业成图方法

目前, 数字化地形图测量的外业数据采集主要有两种作业模式。

(1) 有码作业。

这种方法是在进行碎步点测量的同时输入反映碎步点信息的编码。值得注意的是, 在有码作业方法中, C A S S软件通过对编码的处理就能形成数字地图。但对于地形较复杂的区域, 测站与镜站人员的沟通就更加重要。

(2) 无码作业。

这种作业方法在进行碎步点测量时数据文件中只记录坐标数据, 由于在数据采集中未给碎步点输入相应的编码, 所测的所有点都是孤立的, 因此在无码作业中采用绘制草图的方法。内业可以通过依据草图编制的引导文件或计算机展点, 采用测点点号成图定位方式, 编辑形成数字地图。

2 利用CASS软件功能解决坐标转换的问题

在进行全野外数字测图的过程中, 经常会遇到测站点和定向点的设站错误或独立坐标系转为已知坐标系等问题, 通常有两种方法解决。

(1) 三维改正。

(2) 平面改正, 利用C A S S软件的功能就可以解决。

三维改正:利用C A S S工具栏中的“数据”→“数据加固定常数”, 选择处理所有数据或处理高程为0的数据, 输入东方向 (Y) 改正值, 输入北方向 (X) 改正值, 输入高程改正值, 回车、输入原始数据文件名, 输入更改后文件名并保存。

平面改正:采用“地物编绘”下的“测站改正”功能, 输入改正前测站点即纠正前第一点, 改正前定向点即纠正前第二点方向, 改正后测站点坐标为纠正后第一点, 改正后定向点坐标为纠正后第二点方向。选择待纠正图像, 回车, 选择输入前数据文件名, 选择输入纠正后数据文件名, 保存。图形与坐标数据文件均改为已知坐标系下。

利用C A S S软件本身的这些功能, 省去了其他软件解决坐标转换时平移旋转的繁琐过程, 坐标改正变得轻松自如。

3 CASS软件的开发——以层码转换为例

C A S S软件本身具有强大的功能, 为了使其更好地适应单位生产需要, 对其进行简单的二次开发, 实现不同的目的。

为使C A S S软件的图层便于管理和编辑, 规定每一类地物、地貌为一层, 但与国标的层码不同。软件本身提供了图形属性转换的功能, 可以更改层码, 但工作起来比较繁琐。通过对软件的认识和学习, 本人编写了一个层码对照表, 这样, 利用CASS软件进行编辑时, 层码可自动转换为国标层码。

CASS软件是在AUTOCAD的平台上开发的, 利用AUTOCAD强大的二次开发平台, 运用l i s p语言编写小程序以解决工作中经常会遇到的问题。例如:上面所述由于C A S S软件的图层已经改为国标图层, 但它的颜色变成了白色。通过加载自动建立图层、图层属性随层这两个程序, 把C A S S软件的图层属性与符号统一起来, 以适应不同项目的要求。通过使用这些程序, 大大减少了编辑的工作量, 提高了工作效率。由于篇幅所限, 程序源码就不列出。

4 自动生成等高线

在地形图中, 等高线是表示地貌起伏的一种重要手段。常规的平板测图中等高线是手画的, 等高线可以描绘得比较圆滑但精度稍低;在数字化成图工作中, 等高线是由计算机绘制的, 成图精度比较高, 但对于复杂地形不适用。

目前结合实际情况, 勾绘等高线有两种方法。

(1) 在山区地貌不是十分复杂, 地物不多的情况下, C A S S依据测点自动生成, 比较实用。利用C A S S软件绘制等高线的功能:等高线→由数据文件建立D T M→选择文件→不考虑坎高但选择地性线, 地性线一般在野外采集时绘制草图, 内业编辑时将地性结构线绘出, 地形结构线是地貌形态的控制线, 一般包括山脊线、山谷线、坡度变化线、坡顶线、坡底线陡坎等。D T M精度和可靠性取决于地性结构线上的点位取得是否正确。若不能正确地连接地性线, 就会出现三角形边悬空和切割地表的现象, 从而导致模拟地形的失真和错误的等高线走向。解决的方法是在建立DTM之前建立正确的地性结构体系, 并将其引入到建立D T M的过程中, 作为建立D T M的一个强制性约束条件。建立好D T M后, 对D T M进行检查编辑, 删除高程错误的点, 删除三角网外围较长的边与较小的角。还应根据地性线进行调整, 防止三角形的边穿入山脊、陡坎等地貌内部, 防止边线在山谷、凹地、陡坎下方等地物处悬空, 即不要让三角网的边线横切地性线, 加以调整, 使其平行或顺延地性方向线。通过等高线下拉菜单进行删除或增加三角形, 进行修改, 结果存盘。这样绘制的等高线就不会内插到删除的三角形内。这是一个不断循环不断更改的过程, 直到最后构成的D T M符合要求, 生成等高线。

(2) 手工绘制等高线:等高线在绘制时会自动拟合, 线体有很多节点, 在修改时非常麻烦。故在绘制等高线时不要直接使用绘制等高线工具, 而使用复合线工具来绘制等高线, 因为复合线非常容易拉动修改。在等高线绘制完后可以批量拟合复合线, 然后把拟合后的复合线加注等高线属性即可。这样画出的等高线套合的非常好, 非常漂亮。

5 结语

全野外数字化测图的核心是测图软件系统, 但由于目前数字化成图软件在国内发展迅猛, 现流行的测图软件系统多由专业公司开发, 它们都能满足一般的全野外数字化成图的要求。但它们的数据结构和数据组织有很大差别。由于多家公司开发研制, 软件各有侧重, 各有所长, 难于做到彼此的完全兼容, 形成了百家争鸣、各自为政的局面, 国家也没有明确规定数字化成图软件的格式。

国家技术监督局发布了国家标准地形图图示, 大部分地形图测图软件为便于管理, 采用自己的图层和编码, 就与国标的层码产生矛盾。虽然软件本身也可以转换, 转换起来比较繁琐, 因此, 对不同的生产单位、不同工程项目来讲, 面对的问题不同。只有结合单位的实际需要, 对目前市场上的软件进行优化, 才能达到适应单位生产的要求。本文通过对C A S S软件的认识和改进, 解决了实际生产中更改图层、图形3维改2维、高程点取位的问题, 并总结出一套适合自动生成等高线的方法, 提高了工作效率。

参考文献

[1]马俊海, 吕长广.全野外数字测图技术的现状与发展趋势[J].测绘与空间地理信息, 2006, 29 (5) :15～17.

大比例尺数字化地形图 篇9

在执行某项大比例尺测图任务的过程中, 我们总结以往野外调绘经验并结合该项任务的实际情况, 摸索出了一套新的适用于大比例尺地形图野外调绘的方法和技巧, 经过在实际作业过程中的应用, 发现该方法行之有效, 希望能给大家提供借鉴。

1 野外调绘前的准备工作

(1) 检查随身携带的装备是否齐全。常用的装备有7.5米钢卷尺、30米大卷尺、红笔、黑笔、调绘夹、照相机等。

(2) 打印调绘原图。包括套合矢量的影像图一份、矢量图一份。

(3) 熟知所要调绘的图幅。野外调绘前要清楚图内有哪些地物要素需要重点查看, 外业时做到有的放矢, 提高作业效率。

(4) 计划路线。根据自身业务特点和测区实际, 计划野外调绘的行走路线, 确保图上要素和野外地物有对应、不丢漏, 尽量减少走回头路。

2 野外调绘的方法和技巧

2.1 掌握好野外调绘的基本顺序

进入测区后, 先找到自己在调绘片上的位置, 然后按照规划好的路线进行调绘。一是由高到低。每到一处, 首先调绘高处的地物, 如电力线;然后再调绘地面上的地物, 如独立房屋。二是由近及远。先将近处的地物要素, 如道路的属性、房檐改正等认真核实;然后对较远的、宏观的地物, 如面状植被、独立地物等进行重点标记。三是做好标识。为了避免调绘时遗漏地物, 可以将已经调绘过的地物用红笔打勾, 遇到难以辨别或者存在疑问的地物, 不能确定其属性时, 可以用照相机从不同角度进行拍照, 返回后及时请教解答。

2.2 把握好野外调绘的基本原则

野外调绘过程中应把握好三条基本原则。首先是勤走, 一定要保证图内的每一处都走到看到, 不能想当然的认为哪些地方没有地物, 不需要去看。有可能你没去到的地方就存在内业漏判的地物或者新增的地物;二是要多问, 野外调绘时会遇到许多我们从未见过的地物, 一定要多问问当地的居民, 确保调绘准确无误;三是要善记, 野外调绘的地物属性要记录到调绘片上, 地物较多较密时, 更要字迹工整, 书写认真, 做到易于识别。书写时, 可以在调绘的地物旁只写编号, 在空白的地方按照编号, 清楚详细地书写地物的属性。

2.3 做好新增地物的补绘

野外调绘的过程中, 经常会有新增、变化的地物, 或者由于地物遮蔽、影像模糊等原因造成的内业漏判的地物, 这就需要野外调绘时进行补绘。常用的补绘方法有以下三种:

2.3.1 直接补绘法

该方法适用于变化小、轮廓规整、有明显参照物的要素。使用卷尺、圆规、三角尺等测量工具, 通过截距法、距离交会法、直角坐标法、延长截距法等作图方法, 将新增地物补测到调绘原图上。

2.3.2 全站仪补绘法

该方法适用于变化较大、网络信号较弱的地区。

(1) 分析需补测地物的大概形状, 做出合理计划, 然后选定基准站。

(2) 利用GPS静态测量或RTK技术获得基准站坐标值。

(3) 利用全站仪对新增地物的特征点进行采集。

2.3.3 网络 RTK 补绘法

该方法适用于卫星信号较好, 遮蔽较小的地区。网络RTK具有操作简便、成本低、精度高、实时性强、覆盖率广等优点, 近年来正逐步取代传统单基站RTK技术, 被越来越多的测量用户所接受。

参考文献

[1]国家技术监督局.GB/T13977-1922.1:5000 1:10000地形图航空摄影测量外业规范[S].1992.

[2]国家质量监督检验检疫总局, 国家标准化管理委员会.GB/T18316-2008.数字测绘成果质量检查与验收[S].2008.

[3]国家质量监督检验检疫总局, 国家标准化管理委员会.GB/T7931-2008, 1:500 1:1000 1:2000地形图航空摄影测量外业规范[S].2008.

[4]国家质量监督检验检疫总局, 国家标准化管理委员会.GB/T23236-2009.数字航空摄影测量空中三角测量规范[S]., 2009.

[5]宁津生, 陈俊勇, 李德仁, 等.测绘学概论 (第二版) [M].武汉:武汉大学出版社, 2008.

大比例尺数字化地形图 篇10

根据《国务院关于开展第二次全国土地调查的通知》及国土资源部《地籍管理“十一五”发展规划纲要》要求, 我国将在2007年7月至2009年6月期间开展全国土地调查,并将在“十一五”期间建立城乡一体化和国家、省、市、县四级联网互通的土地数据库。目前,部分试点城市先期开展了这项工作,初步构建了基于各类GIS平台下的地籍信息系统,并且取得了积极的应用效果。但经笔者调查发现,虽然全国部分城市的工作进程较为顺利,但是很多非试点城市在工作的组织方式、技术流程等方面都存在诸多弊端,有待进一步改进。针对这一现状,本文从技术实施流程的角度,提出应用现势大比例尺地形图的城镇地籍调查工作方案。该方法在某市地籍调查工作中已经取得了明显成效,大幅度提高了工作效率。

1 现行城镇地籍调查流程中存在的主要问题

迄今为止,地籍的发展可以概括为税收地籍、产权地籍、多用途地籍几个阶段[1]。城镇地籍调查属于多用途地籍的初级阶段。目前多数城镇地籍调查工作采用如图1所示的流程,该流程是多年来地籍调查的经验总结,但同时也暴露出一些问题。

1.1 历史底图的问题

考虑调查成本的需要,很多省市利用原有的测绘和调查成果图作为目前城镇地籍调查的底图。这些底图作为基础的地理数据,多数以栅格地图和部分早期的矢量图为主。对于部分城市的老城区,由于地物变化不大,采用该种底图是经济可行的。但是,由于我国经济建设和社会发展速度很快,地形地物等要素不断变化,基础地理数据具有鲜明的现势特性[2]。因此把它们作为城镇地籍调查工作底图可能对地籍调查工作产生误导,甚至产生错误的调查结果。如图2所示,(a)图是历史宗地图,其中J1到J7是历史宗地1的界址点,J1-J2=67.23m;j1到j7是历史宗地2的界址点。(b)图是历史宗地1经某时期改造后形成的现状宗地图。J1到Ji+1是现状宗地1的界址点,j1到j7是现状宗地2的界址点。在(b)图中,J4到Ji为宗地1弧形界址线,同宗地2界址点j4、j5、j6构成国有空地(图2(b)阴影部分)。很明显宗地1的界址点位置、界址点数量、与宗地2的相邻关系发生了变化。目前城镇地籍调查采用的底图甚至是十几年前形成的成果,“现势性”不够强, 仅对部分老城区有参考价值。因此,当利用这些历史宗地图作为本次调查的依据时可能产生错误。

1.2 非独立宗地和大面积宗地指界的问题

按照现行城镇地籍调查流程,地籍调查时必须对所有界址点进行现场指界。对于独立的面积较小宗地,采用该方式指定界址点是可行的。但是在实际工作中,多数宗地是非独立宗地,例如图3所示情况。而且经常出现如图2中(b)所示的大面积宗地。在图3中,南北方向形成成排建筑物,且每一个砼房屋均属于不同宗地,西侧为河流。按照现行城镇地籍调查流程,逐宗调查、逐宗标定界址点的方式。调查人员必须在该排建筑物两侧往返工作,像对图2(b)所示的大面积宗地现场指界一样,这两种方式都必然造成时间大量的浪费。

1.3 指界人无法现场指界的问题

排除宗地存在争议的情况,指界人无法现场指界分为三种情况:

(1)界址点为坐标的。当已发证宗地的界址点类型为坐标时,指界人没有专门的仪器和知识是无法确定界址点位置的。也就无法确定该宗地与周围宗地的具体相邻关系。

(2)相邻宗地指界人无法同时指界。现行城镇地籍调查流程要求本宗地及所有相邻宗地指界人同一时间到现场指界,相邻宗地过多,协调多方指界人统一时间指界是不易实现的。

(3)界址点被物体遮挡的。由于宗地形成时间的差异,先形成宗地界址点被后期建设的建筑物、种植的树木等物体遮挡时,形成了隐蔽界址点,指界人无法直接观察到界址点。

2 利用现势大比例尺地形图对问题的解决

2.1 历史底图问题的解决

鉴于历史底图出现的问题,采用现势大比例尺地形图作为地籍调查的底图是必要的。目前城市大比例尺地形图测绘主要有电子平板法和全站仪配草图法[3]。随着技术的进步,近些年出现了摄影测量数字测图法、雷达干涉测量技术和多源遥感数据融合技术等测图技术。采用这些方法获取的地物空间数据不仅是快速实时的,而且能高精度的反映地物空间信息的变化。

2.2 解决非独立宗地和大面积宗地指界的问题

为了解决现场指界困难的问题,笔者这里提出了准界址点的概念,准界址点是以现势大比例尺地形图为底图而进行图上指界的临时界址点,是区别与进行现场指界后得到的真正意义上的界址点,见表1界址点和准界址点的特点比较。

对非独立宗地和大面积宗地进行地籍调查时,现场指界困难时,指界人在现势大比例尺地形图上标定准界址点。如图4所示的包含准界址点的非独立宗地图。

J1、J5、j1、j2、j5都是现场指界较困难而在现势大比例尺地形图上指界得到的准界址点。待该工区调查完毕后,参考地形图上的准界址点进行统一的、实地的界址点标定,地籍测量后,这样就确定了最终界址点。

2.3 解决指界人无法现场指定界址点的问题

(1)当界址点为坐标时,调查人员通过在矢量的现势大比例尺地形图上进行坐标展点,即可发现该宗地与周围宗地的具体相邻关系。外业采用坐标放样的形式确定界址点的实地位置并采用埋石、钢钉等方式标定界址点。同时在现势大比例尺地形图上标定准界址点及其与周围特征地物的相对距离,方便进行地籍测量时参考。

(2)对于相邻宗地指界人无法同时指界的宗地,如图5所示,j1到j5是宗地1的界址点,宗地1南北均存在相邻宗地。当其北侧宗地指界人未能到现场指界时,本宗地指界人在两宗地的相邻边标定准界址点j2、j3。此时,调查人员按照本宗地指界人所指界址点位置进行调查。当对北侧宗地进行调查时,若其指界人对该界址点无争议,则确定j2-j3为其相邻界址线;若存在争议则按照争议宗地进行处理,同时进行公示。宗地存在争议的情况是少数的,所以该种方法彻底的解决了部分邻宗地指界人无法统一时间现场指界的问题。

(3)对于隐蔽界址点的指界,笔者所指的隐蔽界址点是可以通过间接方式测定的界址点,对于无法测定的界址点是失去了实际的应用意义的。隐蔽界址点一般是地物变化的特征点或者地物的拐点,可以通过间接的方式获得该类点的坐标,测绘出现势大比例尺地形图,这里不再赘述。这样指界人可以通过间接的方式指出界址点的位置,确定其与邻宗地的关系。解决了界址点不通视而不能指界的问题。

3 改进的城镇地籍调查流程

鉴于现势大比例尺地形图在城镇地籍调查中的优势,我们提出了改进的城镇地籍调查流程,如图6所示。

与现行的城镇地籍调查流程比较,改进后的城镇地籍调查流程有诸多优点,见表2两种流程的比较分析。

(1)现行城镇地籍调查流程中调查人员根据历史底图只能发现过去本宗地及相邻宗地的关系,当本宗地及邻宗地地物变化较大,甚至出现宗地的消失、合并、分割时,则很难确定该宗地的具体位置及宗地间的相邻关系。改进的城镇地籍调查流程利用现势大比例尺地形图标定了土地使用者的名称及宗地界址线,可以使指界人更直观地发现本宗地及邻宗地间的位置关系,使调查人员能快速、整体的了解该街坊宗地的数量、空间位置关系、宗地的变化情况及调查区域内宗地完成情况。

(2)对于现场难于指出界址点甚至无法现场指出界址点的宗地,提出在现势大比例地形图指出准界址点方法,间接地确定宗地间的相邻关系。而现行城镇地籍调查流程是逐宗调查、逐宗标定界址点的方式。改进后,参考布满准界址点的现势大比例尺地形图,对那些邻近、可标定的准界址点进行统一的实地标定,进而提高工作效率。如发现大比例尺地形图和实地情况不相符时,则可能是如下两种情况:①由于仪器、人员等原因致使大比例尺地形图出现了错误。②在大比例尺地形图获取后、界址点实地标定前,地物又发生了新的变化。当重新修测大比例尺地形图后,该问题即得到解决。

(3)目前现势大比例尺地形图多为DLG数据,而DLG数据到GIS数据的转换过程中容易造成数据丢失和数据的冗余[4]。为了避免该类问题,笔者建议采用具有DLG数据向GIS数据直接转换接口的软件,而不用采用一种中间格式作为中介。为了避免上述问题,我们在某市采用了MapSuv数字测图系统,采用MapGIS进行地籍信息数据库的建设。MapSuv使用MapGIS平台标准的符号库和点、线、区文件格式,保证了数据在MapGIS平台上的通用性,同时通过MapGIS平台上的数据转换模块提供的十几种接口,可与AutoCAD、 Arc/Info、 MapInfo 等进行数据交换。

4 结语

为验证方法的实用性和工作效率,我们利用现势大比例尺地形图在某市地籍调查中取得了积极的效果,与常规地籍调查方式相比,农村宅基地调查进程由每日调查约20宗地提高到100余宗;大规模企业用地,由每日调查约2宗地提高到5宗。实践证明,该方法不仅成倍地提高了地籍调查工作效率,所产生的布满准界址点和土地使用者名称的地形图,为宗地界址线的连接、矢量宗地图的形成以及对最终地籍信息数据库的建设都起到了积极的作用。

摘要：在第二次全国土地调查和地籍数据库建设的背景下,必须在规定时间内完成全国地籍数据库的建设工作,急需一种切实有效的方法提高城镇地籍调查工作的效率和质量。本文分析了现行城镇地籍调查流程存在的问题,提出了在城镇地籍调查中应用现势大比例尺地形图的方法,同时提出了准界址点的概念。解决了历史底图现势性差、非独立宗地和大面积宗地指界困难、指界人无法现场指定界址点的问题,改进了地籍调查流程,经实际工程验证,该方法可以大幅度提高地籍调查工作的效率和质量。

关键词：现势大比例尺地形图,城镇地籍调查,准界址点

参考文献

[1]吴长彬.基于ArcGIS的“现代地籍”系统建设[J].测绘通报,2007,(8):62~65.

[2]陈军,李志林,蒋捷等.基础地理数据库的持续更新问题[J].地理信息世界,2004,2(5):1~5.

[3]张文胜,吴立新.GIS的大比例尺数字测图方法分析与改进[J].辽宁工程技术大学学报,2003,22(5):599~602.