大比例找方法

大比例找方法（精选7篇）

大比例找方法 篇1

0 引言

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.

[2]刘宝锋.1∶2000地形图测绘航测作业方法探讨[J].硅谷,2012.

大比例找方法 篇2

大比例尺测图图根点的测设方法

在进行大比例小面积测图时,图根点的布设若采用附和导线的`形式,其精度可靠,但很不经济.文章介绍了笔者在实际工作中采用的辐射法布设图根点的方法,并做了精度分析.

作 者：赵华 ZHAO Hua 作者单位：河北省水利工程局,石家庄,050021刊 名：南水北调与水利科技 ISTIC英文刊名：SOUTH-TO-NORTH WATER TRANSFERS AND WATER SCIENCE & TECHNOLOGY年，卷(期)：6(z2)分类号：P628关键词：辐射法 图根点 全站仪

大比例尺地质填图的主要工作方法 篇3

1 地质剖面测量

为正确划分地层层序、建立填图单元, 根据不同地质条件开展1∶1000地质剖面测量工作。剖面线应选择在地层发育完整, 基岩露头好、接触关系清楚、构造简单的地段。如果出露不全或因构造而缺失, 可以选择地质内容相互衔接的若干小剖面替代。实测剖面采用半仪器法, 界线点、剖面端点用SP24GPS测制坐标。

测量地质剖面要详细记录分层位置、岩性特征以及构造位置、规模、产状、蚀变等特征。相应绘制实测剖面图、地层柱状图, 确立地 (岩) 层层序及建立填图单元等。

剖面测制时, 凡大于0.5m的地质体均准确定位并绘制在剖面图上;小于0.5m的重要矿化体、矿化蚀变带及构造均应定点详细描述, 并放大表示。

2 1∶2000、1∶1000地质测量

1∶2000、1∶1000地质测量, 是基本了解测区地层、构造、岩浆岩与矿化带及矿体之间的相互关系, 围岩蚀变及分布等主要控矿因素, 基本查明地表含矿构造带、矿化带、矿体分布范围、产状及其变化, 大致了解矿床水文地质、工程地质、环境地质和开采技术条件等的重要方法手段。通过系统的1∶2000地质测量, 不仅可以研究矿体的地表产状变化、古采遗迹和老窿, 收集矿体、矿化体的资料, 还可以发现一批新的含矿地质体或矿体, 为进一步部署详查工作提供依据。

2.1 填图方法

野外填图以1∶2000、1∶1000地形图作底图。以追索法为主, 辅以穿越法。填图网度原则上线距20m～40m, 点距10m～20m, 局部地质体厚大及构造稳定的部位可适当放稀观测点密度。观察路线一般沿地层界线、构造线走向布置。观察点应布置在岩层、标志层、含矿断裂等分界线或构造线等最有意义的地方, 尤其是各种界线转折处。对构造、含矿断裂、矿化蚀变带及其它重要地质体和找矿标志层, 必须沿露头连续追索, 详细观察、记录其出露位置、长度、产状、矿化特征和围岩蚀变等, 并测制垂直走向的短剖面或露头素描图。同时, 按规定间距, 沿厚度方向采集连续拣块样。并注意收集区内水文地质、工程地质、环境地质和开采技术条件等方面的资料。

地质观察点按顺序统一编号, 不得重复, 采用半仪器法标绘在图上, 并在实地用红油漆标注。地质图应在野外直接填制, 实地连图。地质点处必须在实地认真观察和编录, 严禁在室内凭记忆勾划和记录, 但须根据工程揭露、岩矿鉴定和化学分析结果以及综合研究成果及时补充和修正, 使其更加确切。填图中重视矿化体、含矿层、矿体及与它们有关的岩石、围岩蚀变、含矿构造带及其它地质现象的详细观察。描述内容包括产状、厚度、岩石特征、蚀变类型、蚀变特征、矿物组合、结构、构造等, 必要时采集拣块化学样。

2.2 测量精度

一般情况下, 每平方千米地质观察点1∶2000不少于500个、1∶1000不少于1000个;根据矿化情况可以适当放稀或加密。单一地质体长度在图上小于1mm或构造线长度小于5mm者, 以一个地质点控制, 注明其方向、长、宽和产状;大于1 m m或长度大于10mm者, 应有两个或两个以上地质点控制。宽度小于1mm的标志层、含矿断裂、矿化蚀变带及其它有意义的地质体可在图上夸大表示。为配合1∶2000地质填图, 正确划分地层层序、建立填图单元, 根据不同地质条件开展地质剖面测量工作。

3 资料的综合研究整理

此项工作包括野外和室内两方面的工作, 且一般应先从资料的野外中间性综合整理工作入手。

(1) 中间性整理:在中间性的综合整理中, 既要对各地质剖面和地质填图中获得的野外资料进行较全面的综合整理研究, 还应该对已收到的样品分析测试数据做初步计算、作图、统计、研究。通过这一阶段综合研究, 形成一批中间性成果, 并找出存在的问题。以制定补充工作计划, 然后进行野外加深研究。

(2) 室内综合整理:包括对全部剖面测制及填图资料的全面整理, 综合研究。主要技术要求包括:地层、构造、岩浆岩、变质岩、围岩蚀变等特征。进而进行实际材料图的编制。

(3) 编写填图总结:地质调查的最终资料整理应在野外工作全部完成。各种原始资料也经过初步整理, 并经主管部门组织野外验收通过, 或已按验收意见完成野外补充工作, 对所获资料进行全面整理和综合研究, 编制各种成果图件, 通过总结最后编写地质调查报告。

最后进行地质填图工作总结, 主要内容如下。

概况:目的任务、交通位置及自然地理、以往地质工作及质量评述、完成实物工作量、工作方法以及质量评述。

测区地质:地层、构造、变质岩、岩浆岩、矿床。

结语:主要成果、存在问题、下部工作意见。

摘要：随着地质工作程度不断提高, 地表和浅部矿产逐步减少。今后地质工作的一项重要任务是开展深部地质找矿。众所周知, 传统的、普通的地质图是地表地质模型, 这样的模型又基本上是二维的、地表的, 满足不了深部地质找矿的需要, 所以大比例尺地质填图是一项基础地质工作。

关键词：大比例尺,地质填图,工作方法

参考文献

[1]于庆文, 李超岭, 张克信, 等.数字地质填图研究现状与发展趋势[J].地球科学-中国地质大学学报, 2003:4.

[2]方成名, 葛梦春.RGMAP数字区域地质调查方法及应用[J].东华理工学院学报 (自然科学版) , 2004:3.

[3]方成名, 葛梦春, 李超龄, 等.数字填图技术理论基础[J].新疆地质, 2003:S1.

[4]王生志, 徐大地, 荆友广, 等.PRB技术在矿区地质填图及图件编绘中应用的几点尝试[J].化工矿产地质, 2004:2.

大比例找方法 篇4

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.

大比例找方法 篇5

1 平面控制测量

1.1 GPS控制测量

本测区根据甲方的用图要求, 统一采用了高斯正形投影3°带平面直角坐标系, 中央子午线114°, 平面坐标为1954年北京坐标系统, 高程为1985国家高程基准。本测区施测的四等GPS网是综合考虑了滑县将来进一步规划和今后发展的需要布设的。该网共布设四等GPS点24个, 与两个高等级的三角点共同构成本测区的四等GPS网。

首先将以WGS-84坐标系为基准的自由网转换成以54北京坐标系为基准的自由网, 而后选定高斯正形投影, 即中央子午线为1140, 中央子午线长度变形系数为1, 最后固定双庙 (Ⅲ) 、新集 (Ⅱ) 两个已知点平面坐标, 进行二维约束平差。

平差后GPS网中相对于起算点的点位中误差最大为1.77cm, 最弱边相对精度为1/94416, 均小于规范限差。

1.2 一级导线测量

本测区一级导线沿测区外围及主要道路、河流布设, 全区共布设导线点180个, 其点位多是埋设混凝土标石, 当点位设在坚固铺装面上时, 点位以嵌入道钉为主。导线点的编号按罗马字母“I”后接自然数顺序编号。

2 高程控制测量

观测前仪器标尺进行全面检验, 观测时采用中丝读数法单程观测, 直读视距。每测段的测站数均为偶数, 采用PC-E500电子记簿。技术指标参照四等水准规范要求。

水准网的平差计算采用系统软件严密平差, 环线闭合差最大为±33mm, 允许±38.6mm;最小为-4mm, 允许±42.6mm。平差后水准网每千米高差中数全中误差为8mm, 小于限差要求;水准网中最弱点高程中误差为19mm, 小于限差要求。

3 像控点测量

本测区像控点的布设采用全野外布设, 每个模型按不少于四点布设。像控点的选刺首先在内业立体镜下进行目标范围的大概圈定, 外业实地优选目标位置标刺。

像控点原则:上选刺在航向及旁向六片 (或五片) 重叠范围内, 距像片边缘不得小于1.5mm。旁向重叠过小, 相邻航线不能公用时, 应分别按模型分开布点;自由图边的像控点, 应布设在图廓线4mm以外。由于该测区像控点均为平高点, 因此实地选点时既要选择影象清晰的明显地物点, 如接近线状地物的交点, 地物拐角点等实地辨认误差小于图上0.1mm的地物点, 也要顾及到局部高程不能变化太大, 不可在弧形地物及高程变化较大的斜坡处选刺像控点。

4 全数字化内业测图

根据测区的实际情况, 航测内业成图主要完成地物的定位测绘工作, 其性质说明注记及地貌的测绘留待外业调绘时一并完成。

内业模型测图时尽可能地利用上下航线间的定向点, 排除了粗差保证模型的正确建立, 定向要求如下:

内定向误差小于0.02mm, 相对定向各点上下视差不得大于0.008mm, 绝对定向平面对点误差小于0.2m, 最大不超过0.3m, 高程误差不应大于0.2m。

测绘地物时应在模型上认真测绘, 仔细辨认判读, 以免地物错漏移位和变形。房屋原则上以外轮廓分幢测绘, 不能综合;对能识别房檐的可先测房屋界线再加绘檐廊线;对各种线状地物应跟踪测绘, 单线描绘时应以地物中心线描绘, 特别是对于有规律可循的地物 (如电力线等) 应根据其规律认真查找, 确保测绘完整, 避免遗漏;对于露天管线内业要测绘支柱。

道路测绘时小路、内部道路和高等级道路的路基线和路肩线均要按实测表示。大车路和乡村路难以定性时, 可以双线路表示。

植被测绘时应表示大块菜地、旱地、果园林地, 小面积菜地则不表示。

田埂择要表示, 原则上以区分地块为宜。

另外, 凡是坡坎成片时内业应测注高程和等高线。坑塘底部、土包上、乱掘地及村庄密集处应适当测注一些高程点。

凡是内业不能判明的地物, 原则上内业均应测绘其形状范围线等。

5 外业调绘

外业调绘的任务主要是对内业所测绘地物的性质调注, 对新增地物的补测。调绘时应将原图与实地逐一核对, 描绘清楚, 图式运用恰当, 注记准确。对原图要全面进行实地检查、修测、补测。完成地理名称的调查注记, 屋檐改正及野外高程点等的测注工作。对已拆除的地物和不需要表示的要素要在调绘图上以“X”标记。图面表示要清晰易读, 以方便内业编绘。

居民地调绘:居民地实地应调注房屋的结构性质、层数, 并一一标注在调绘图上相应房屋中间, 房檐的改正应实地量注檐宽, 并按统一格式标注在调绘图上, 房檐量注至厘米。

工矿建筑物及其他设施:实地调注大型货场内的起重机、吊车、地磅等, 并配置相应符号;大型烟囱、水塔均按规范调注表示。

6 计算机图形编辑

计算机图形编辑统一采用南方cass4.0系统软件, 在外业调绘的基础上, 外业调绘的内容输入计算机内, 并进行房檐的改正、名称注记、图幅整饰、接边等, 最后输出dwg格式的图幅数据。

编辑时采用人工干预的方法逐一修改, 对内业测绘的所有线条要素都要进行编辑修改。

7 成果成图的检查

为确保成果成图的质量, 满足城市建设的需要, 我院与滑县规划局聂孟往等同志组成联合检查组, 全过程跟踪管理检查。

成果成图资料在作业组自查互检后, 交分院检查, 最后由院质检站作最终质量检查。

摘要：摄影测量是通过目标的影像信息获取目标点群三维空间坐标的一门技术, 近几十年以来获得了很大的发展, 在高精度三维测量等领域有了不少成功的经验。

大比例找方法 篇6

Quick Bird卫星影像是目前世界上空间分辨率最高的商业遥感影像, 但由于卫星发射时间晚, 因此对Quick Bird影像应用的研究在很多领域中还存在着空白。结合实际的项目, 就测绘领域里的城市大比例尺地形图更新作如下两方面的研究:

(1) Quick Bird高分辨率影像数据库的建立

遥感影像数据库, 一方面可作为地理信息系统的基础数据系统, 另一方面也可以作为一个独立的系统发挥其作用。因此, 如何建立高分辨率的Quick Bird影像数据库就显得格外迫切。虽然国内对利用航天遥感影像进行测图和更新地形图的理论和方法的研究一直没有停止过, 但是基本上都是针对中小比例尺地形图的更新而言的, 且大部分研究的是利用SPOT遥感影像进行地形图的测制和更新。至于对利用Quick Bird遥感影像进行地形图, 特别是城市大比例尺地形图更新的研究目前仍然是一片空白。基于此, 就利用Quick Bird更新城市大比例尺地形图所达到的精度指标、方法、技术流程等进行了研究。

(2) 地形图更新的必要性和迫切性

城市的发展是一个国家发展和繁荣的具体体现。而作为城市基础地理信息系统主要空间基础数据来源的大比例尺地形图, 在城市规划管理、可持续发展研究、交通、社会与公众服务等众多领域都有着十分重要的作用。可是随着城市建设速度的加快, 地表及其附属物正发生着日新月异的变化, 如何将这些变化快速准确地反映到地形图上, 及时更新地理信息系统数据库, 从而确保地形图的现势性和准确性, 为城市的发展和经济建设服务。便是摆在测绘工作者面前的一项重要任务。由此可见, 大比例尺地形图更新工作势在必行。

1 利用遥感影像更新地形图的优势

长期以来, 对地形图的更新通常采用航空摄影测量和实地手工作业 (目前是全站仪野外数字化采集作业) 相结合的办法。手工作业是采取局部更新的办法来解决地形资料的现实性问题, 但毕竟该种办法不是系统的、完整的解决方案, 且相对来说成本较高。因此, 采用全站仪野外数字化采集进行局部更新的缺陷是显而易见的。而采用航空摄影测量的方法进行地形图更新尽管有改手工作业的极大缺陷, 但由于受摄影资料获取速度慢、航摄成本高、摄区范围小、受气候影响等客观因素的限制, 使得地形图更新周期过长, 现势性仍然较差。通常我国大比例尺地形图采用航空摄影测量的方法, 更新周期长达五年, 这对于飞速发展的城市来说, 显然是非常滞后的。从而造成了“地形图更新完成之日也是地形图需要再更新之时”的严重状况, 其现势性根本难以满足现代化经济建设和社会发展的需要。相反, 随着航天遥感技术的发展, 特别是最近几年高分辨率遥感影像进入商业和民用领域, 利用高分辨率航天遥感影像实现大比例尺地形图的快速更新将是目前解决地形图现势性差的有效方法。

尽管采用遥感影像更新地形图是未来地形图更新的发展趋势和必然, 但由于长期以来受传感器分辨率的限制, 地形图的更新通常局限于中、小比例尺地形图。Quick Bird的成功发射, 使遥感影像的空间分辨率有了质的突破——首次突破米级单位, 从而给大比例尺地形图的更新带来了新的发展空间。

2 利用Quick Bird更新地形图的技术路线和技术流程

既不同于采用全站仪野外数字化采集进行地形图更新, 也有别于利用航空摄影测量的办法更新地形图, 采用Quick Bird高分辨遥感影像更新地形图的技术路线如下:

(1) 资料的收集、整理及系统软件的准备:

主要是地面控制点 (Ground Control Points、简称GCPS, 又称像控点, 同名点等) 资料、现有的城市大比例尺地形图资料及其它相关资料等的搜集、整理。

(2) 系统软件的准备:地理信息系统软件Arc/info, 遥感图像处理软件ERDAS IMAG-INE, 图像处理软件Photoshop, 制图软件AutoCAD等。

(3) Quick Bird影像的处理:

包括影像的预处理 (亮度和对比度的调整、遥感影像的增强处理等) 、影像纠正 (影像的多项式几何纠正和在DEM支持下的正射精纠正) , Quick Bird全色影像和多光谱影像的融合、影像切割分幅 (按照大比例尺地形图的标准分幅进行切割) 等。

(4) 地形图的预处理:

对待更新的地形图进行破损修补等处理。

(5) 地形图的扫描矢量化:

主要包括对扫描后数字栅格图 (Digita Raster Graph, 简称DRG) 进行定向与校准、以及按照地理信息系统的相关标准进行分层矢量化。

(6) 遥感影像和矢量图的叠加配准:

将分幅切割好的Quick Bird影像图和矢量化完毕的数字线划图 (Digital Line Graph, 简称DLG) 在Auto CAD中 (也可以是任意的测图软件或地理信息系统软件) 中进行叠加配准。

(7) 地形图的更新:

在更新系统中, 经影像与矢量图叠加配准后, 便可以采用屏幕数字化的方式进行变化地物 (主要是居民地、道路、水系、植被等) 的更新 (增、删、减等) 。

(8) 地形图更新的后期工作:

主要包括地形图更新的外业检核、精度评定及图幅接边、整饰、打印输出或存档等。

利用Quick Bird遥感影像更新城市大比例尺地形图的技术流程 (见图1) 。

3 自然要素和人文要素的更新

众所周知, 地形图主要有自然要素和人文要素两大部分组成。随着时间的推移, 自然要素如水系、地貌、土质、植被等变化比较缓慢;人文要素如交通网、居民地、境界及经济标志等变化较大。因此, 在更新时主要考虑人文要素的更新。此外, 地形图的好多要素如独立地物、管线等在Quick Bird影像上特征不明显乃至不可见, 从而无法判读。与此同时, 由于所采用的Quick Bird影像不是立体像对结合更新因此, 无法提取高程信息。综合考虑上面的因素, 本实验利用1:2000地形图的进行了居民地、道路、植被、本文水系与注记等更新的研究。

3.1 明显建筑物的更新

由于在摄取影像时的天气条件、卫星的位置等不同, 加之每一建筑物与周围其他地物的位置关系等各异, 因此有些建筑物的边缘特征在Quick Bird遥感影像上表现很明显, 边界线明显的矩形建筑物, 在影像上可以看到3个房角点。对于尽管边界线明显, 但属非矩形多边形等建筑物, 更新时只有采用屏幕数字化采集可见房角点和实地观测不可见房角点相结合的方法。

3.2 边界线不明显建筑物的更新

与上述情况不同, 有些建筑物由于受到周围地物的影响等, 其边界线反映在遥感影像上不明显甚至模糊不清, 如建筑物被烟雾严重遮挡 (这种情况在大多数城市, 特别是冬季的北方城市非常普遍) 。在这种情况下, 无法采用屏幕跟踪建筑物边界线的办法完成更新, 需要到外业实地采集建筑物的边界线数据, 然后将采集到的数据交付内业人员, 由内业人员完成更新。

3.3 道路更新

除了城市中的建筑物外, 道路在城市的发展变化中变更也很快 (如道路的新增、旧有道路的改建和扩建等) 。由于在市区受密集建筑物的影响, 除了主要街道和周围地物稀少道路 (如高速公路、乡村路等) 的边界线在影像上反映比较明确、目视判读容易外, 其他街区的次要道路、内部道路等的边界线则在遥感影像上表现出模糊、被其他地物遮挡 (道路两旁树木阴影的遮挡、建筑物遮挡等) 等特点, 致使道路边界线不可) 。

3.3.1 明显道路的更新

道路的边界线非常明显, 对这样的道路进行更新, 只要在更新系统中设定好其属性值 (包括所在层、线型、颜色等) , 便可以采用屏幕跟踪边界线对其进行数字化更新。

3.3.2 不明显道路的更新

对于建筑群中的道路和受树木阴影遮挡严重的道路, 室内在影像上对边界线的判读比较困难 (特别是道路的转折点) , 因此, 在这种情况下更新道路的办法是:首先由外业人员到实地调绘、实测, 然后将得到的数据等资料交付内业人员, 最后由内业人员完成道路的更新。

3.4 植被更新

植被主要包括耕地、园地、林地、草地及花圃等。对于一个城市来说, 变化最快的便是人工植被要素如街道、道路旁规划的绿化岛、花坛及厂矿企业、机关、学校内的正规花圃及花坛等。

3.4.1 花圃等的更新

为了美化家园、改善人们的居住和生活环境、投资环境等, 致使城市的绿化岛、花圃、花坛等大为增加。这些新增的花圃作为1:2000地形图上主要人工要素, 必须将它们准确的更新到地形图上。

由于花圃, 不像建筑物、道路等在Quick Bird全色遥感影像上表现规整, 而表现出散列等影像特征, 如图2所示;表现在12000地形图上更是形状各异。因此, 对花圃的更新基本上采用外业采集数据, 再由内业人员结合影像特征屏幕数字化完成。

3.4.2 耕地、园地的更新

一方面, 由于农田、菜地等周围地物稀少, 从而对其造成的影响不大, 另一方面, 对于冬季拍摄的Quick Bird遥感影像 (本文所利用的Quick Bird遥感影像于2003年2月拍摄) , 农田、菜地等的边界线非常清晰、明确, 所示。所以, 在这种情况下, 可由内业人员直接采用屏幕数字化的方式完成耕地、园地的更新。

3.4.3 林地的更新

由于林地自身的特点——受自身阴影遮挡等, 致使其边界线通常不明显, 到实地勘测。因此, 对林地的更新需要通过外业人员、调绘人员根据实地资料然后将得到的数据资料交付内业人员, 再由内在屏幕上完成更新。

3.5 水涯线明显水体的更新

3.5.1河流范围线非常明显, 因此, 在更新时可直接采用屏幕数字化的方式完成。

3.5.2 水涯线不明确水体的更新

对于那些周围地物密集、水涯线不明确乃至在Quick Bird影像上不可见的水体。则需要由外业人员实地采集边界线数据, 将采集到的数据资料交付内业人员, 然后由内业人员根据采集到的边界线数据和调绘资料结合影像目视判读在屏幕上完成水体更新。

3.6 注记更新

注记是地形图的重要内容之一, 是判读和使用地形图的直接依据。因此, 要对更新地物要素的名称、说明等准确注出。主要有建筑物的层数、道路的等级、植被类别及水体名称等。

注记更新的办法类似于航测, 即充分的利用搜集到的现有资料, 再结合外业实地调绘的方法实现注记的更新。必须注意的是注记的内容一定要准确。

4 更新的精度

由表1的数据进一步计算得到:M=1.348, 这项精度指标己经达到了1:2000地形图图上单点定位绝对精度的要求 (±1.0m) 。

5 结论

通过利用Quick Bird高分辨率遥感影像更新城市大比例尺地形图的研究和实验验证, 本文得到如下结论:

Quick Bird 0.61m高分辨率遥感影像在小范围内几何纠正的精度达到亚象素级;在地形起伏不大的大范围内, 正射纠正的精度也接近亚象素级。

利用Quick Bird高分辨率遥感影像在地形起伏不大的区域内更新地形图其精度完全能够达到1:2000地形图的精度要求。在小范围平坦城区中, 条件理想的情况下更新地形图可以达到1:1000的精度要求。

通过利用Quick Bird高分辨率遥感影像更新1:2000, 1:10000地形图的实验, 经过精度评定证明更新后地形图完全达到了各自的精度要求。

Quick Bird高分辨率遥感影像信息丰富、现势性强, 是更新城市大比例尺地形图的有效途径。

然而, 由于时间关系, 本论文还有好多需要完善和进一步研究的地方, 具体如下:

a.地形起伏大 (特别是山区) 的大范围Quick Bird影像正射纠正的研究。

b.为了进一步提高影像存取和浏览的速度, 需要做影像数据压缩方面的研究。

c.地形图更新的半自动化、自动化实现研究。

参考文献

[1]陈海鹏, 董明.高分辨率遥感影像在测绘生产中的应用潜力研究[J].测绘通报, 2005 (3) .

大比例找方法 篇7

关键词：AutoCAD,地形图,分幅裁剪

随着经济建设的不断发展, 社会各个部门对测绘数据尤其是大比例尺数据的需求越来越大。AutoCAD作为一种常用的制图出图软件, 在大比例尺地图编制方面也得到广泛的应用。由于大比例尺测图最终提交的成果都是标准分幅的图幅格式, 因此标准分幅裁切就成为数据生产中相当重要的一个环节。

利用AutoCAD中自带的扩展工具可以实现图形数据的裁剪, 但只是简单地将图形从裁剪线处剪断, 要实现数据的标准分幅需要工作人员在软件中一幅幅地输入至少两个点的X、Y坐标从而画出裁剪范围进行分幅裁剪, 并将裁剪完的数据进行人工分离后生成标准分幅图, 因此无法完成数据的批量标准分幅裁剪。

以金昌市新农村测区的1∶2000数字地形图为例, 提出一种基于AutoCAD的标准分幅裁切方法, 可以对测区内的图形进行批量标准分幅裁剪, 从而可大大减少分幅过程中人工工作量。

1 技术方案

1.1地形图结构分析

1∶2000数字地形图采用城区坐标系统, 采用50cm×50cm标准图幅, 矩形分幅。因此具有以下的结构特点:图幅间距为1000m, 图幅左下角坐标值取1000的整数倍, 并且图幅号以左下角坐标值Y-X取整公里数命名。例如, 左下角坐标为 (51000, 36000) 的图幅, 其图名为“36.0-51.0”。

从整个测区来看, 同一横轴上, 图幅左下角X坐标值从左向右以1000递增, 同一纵轴上, 图幅左下角Y坐标值自下而上以1000递增。

1.2设计思路

在VB环境下, 利用VB和AutoCAD接口, 设计功能界面和编写程序实现对AutoCAD当前窗口中的整个测区的图形进行标准分幅。

1.2.1确定分幅范围

设计由用户输入最小最大坐标或在测区中画一个矩形框或从图中选择一个图形来确定分幅范围的最小坐标 (Xmin, Ymin) 和最大坐标 (Xmax, Ymax) 。既可以针对测区中所有图形数据进行标准分幅, 也可以针对测区中的部分图形数据进行标准分幅。

1.2.2图幅推算

根据1∶2000标准图幅的特点, 由分幅范围的左下角坐标 (Xmin, Ymin) 推算出分幅区左下角图幅的左下角坐标 (X 1, Y 1) , 推算公式如下:

从而, 其他图幅的左下角坐标可以由分幅区左下角图幅推算出。

1.2.3对标准分幅图逐幅进行裁剪、取出、保存

利用一个DoWhile循环语句, 在分幅范围内逐个推算分幅图的最小坐标 (X 1, Y 1) 和最大坐标 (X 2, Y 2) , 并根据这两个坐标在图中画出矩形框, 然后利用AutoCAD扩展工具中的Extrim功能对矩形框内的图形进行裁剪 (将图形从范围线处剪断, 并保留范围线内的图形完整) , 之后用选择集工具将矩形框内的所有图形选择并写块在指定的路径FilePath中保存成一个新的DWG文件, 最后对原始图进行Undo操作使其恢复到原始状态以执行下一个循环。

分幅图裁剪程序如下:

1.2.4生成图廓

这是一个可选的功能, 可为裁剪生成的分幅图添加图名、图号、内外图廓、方里网、接图表等图廓信息, 原理是:程序循环运行中, 在每个分幅图生成新文件后, 将其打开在当前窗口, 为其添加一个新层, 并在新层中利用AddText、AddLine等绘图功能在分幅图中的相应位置绘制文字、线等图廓信息。

2 实施效果

内容中所介绍的基于AutoCAD的地形图分幅的方法已实际应用于甘肃省张掖市数字地形图管理系统和金昌市新农村建地理信息平台中, 给基于AutoCAD软件的数字地形图管理工作带来了极大的便利。

3 结语

基于AutoCAD的地形图标准分幅方法原理简单, 实用性强, 应用范围也颇为广泛, 既可应用整个测区图形的标准分幅, 也可用于将一幅大比例尺地形图分幅成更大一级比例尺的地形图

参考文献

[1]张晋西.Visual Basic与AutoCAD二次开发[M].北京:清华大学出版社, 2002.

[2]张力果, 赵淑梅, 周占鳌.地图学[M].北京:高等教育出版社.