“數(shù)字大連” 基礎測繪數(shù)字線劃圖生產(chǎn)

汪 淼

（1.大連市測繪院研究院（大連市基礎地理信息中心）,遼寧 大連 116011）

“數(shù)字大連” 基礎測繪數(shù)字線劃圖生產(chǎn)

汪 淼1

（1.大連市測繪院研究院（大連市基礎地理信息中心）,遼寧 大連 116011）

介紹了先內(nèi)業(yè)后外業(yè)的數(shù)字線劃圖生產(chǎn)作業(yè)流程，詳細闡述了立體測圖、控制測量、外業(yè)調(diào)繪及補測、野外數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)檢驗的方法，以指導數(shù)字線劃圖的生產(chǎn)。

數(shù)字線劃圖；立體測圖；控制測量

傳統(tǒng)的數(shù)字線劃圖（DLG）生產(chǎn)模式為先進行外業(yè)控制測量和外業(yè)相片調(diào)繪，再進行內(nèi)業(yè)控制點加密和內(nèi)業(yè)立體測圖，最后經(jīng)內(nèi)業(yè)編輯成圖。但在實際工作中，由于外業(yè)調(diào)繪內(nèi)容龐雜，調(diào)繪的時間遠大于外業(yè)像控和內(nèi)業(yè)加密時間，因此在相片調(diào)繪階段，內(nèi)業(yè)測圖人員閑置情況較為嚴重。此外，由于相片外業(yè)調(diào)繪一次性完成，錯繪、漏繪現(xiàn)象時有發(fā)生。為提高DLG的生產(chǎn)效率，先內(nèi)業(yè)后外業(yè)的方法便應運而生。此方法是先開展外業(yè)控制測量，然后進行內(nèi)業(yè)控制點加密和內(nèi)業(yè)立體判讀采集，將內(nèi)業(yè)生成的DLG與DOM的調(diào)繪底片疊加后再進行外業(yè)調(diào)繪，最后進行內(nèi)業(yè)修改并編輯成圖。較傳統(tǒng)先外業(yè)后內(nèi)業(yè)的生產(chǎn)方式，先內(nèi)業(yè)后外業(yè)的成圖方式可優(yōu)化制圖流程，縮短工作周期，保證地圖質(zhì)量，提高工作效率[1]。

本文以大連市花園口經(jīng)濟區(qū)1∶500數(shù)字線劃圖及空間三維數(shù)據(jù)入庫為例，詳細闡述了先內(nèi)業(yè)后外業(yè)的數(shù)字線劃圖生產(chǎn)模式。

1 測區(qū)已有資料分析

大連市花園口區(qū)是遼寧沿海的重點建設區(qū)域，測區(qū)屬于地形復雜且高低起伏的丘陵地帶，沿海平緩地帶的高程大部分小于10 m。城區(qū)建筑物密集，交通便利。

采用由運-5攝影飛機搭載ADS80航空攝影系統(tǒng)于2010年10月進行航攝的資料，地面分辯率GSD=0.06 m，相對航高 580 m，攝影焦距62.77 mm，CCD像元大小6.5 mm × 6.5 mm，立體成像角度14°、0°、28°。

2 作業(yè)流程

大連市1∶500數(shù)字線劃圖（DLG）項目按照兩種方式成圖，城鎮(zhèn)主干道兩側(cè)明顯建筑物角點以及道路等一類地物點采用全野外法成圖，并形成道路網(wǎng)數(shù)據(jù)。其他地物利用航測調(diào)繪法成圖。具體作業(yè)流程如圖1所示。

圖1 1∶500數(shù)字線劃圖生產(chǎn)流程

3 控制測量

3.1 GPS平面控制網(wǎng)

依靠大連市連續(xù)運行基準站綜合服務系統(tǒng)，利用GPS建立首級控制點進行控制測量，平面坐標系統(tǒng)為大連城建坐標系。根據(jù)要求在測區(qū)內(nèi)共布測D級GPS網(wǎng)1個、E級GPS網(wǎng)3個，其中D級GPS網(wǎng)觀測3個同步環(huán)，E級GPS網(wǎng)在D級GPS網(wǎng)基礎上布測，采用雙基準站方式觀測。

3.2 四等水準網(wǎng)

1）共布測四等水準網(wǎng)2個，附合路線1條，觀測四等水準點87個，路線總長共計213 km，水準觀測記錄均采用電子記簿器記簿。

2）高程系統(tǒng)采用1985國家高程基準。

3）起算數(shù)據(jù)為測區(qū)內(nèi)國家一等水準點2個，國家三等水準點6個。

4 立體測圖

1）成圖精度。①平面精度：城鎮(zhèn)主要道路兩側(cè)明顯建筑物角點、檢修井以及道路拐點相對于鄰近圖根點的點位中誤差≤0．15 m，鄰近地物點的點間距離中誤差≤0．12 m。城市建筑區(qū)、平地、丘陵地區(qū)，點位中誤差≤0．5 m，鄰近地物點間距中誤差≤0．4 m；山地、高山地和施測困難的舊街坊內(nèi)部，點位中誤差≤0．75 m，鄰近地物點間距中誤差≤0．6 m。②高程精度：城鎮(zhèn)主要道路高程注記點相對于鄰近圖根點的高程中誤差≤0．15 m。其他地區(qū)地形圖的高程精度應以等高線內(nèi)插求點的高程誤差來衡量[2]。

2）儀器及方法。采用ADS80影像，應用ERDAS LPS、VirtuoZo工作站進行立體測圖，并通過南方測繪CASS2008（大連專用版）進行編輯形成初級線劃圖，初級線劃圖數(shù)據(jù)以km2為單位上交。

3）立體測圖方式與方法。內(nèi)業(yè)立體采集以定位為主，采集時用適當?shù)姆枌Φ匚镞M行識別，即在內(nèi)業(yè)可以判定其性質(zhì)的情況下對其進行適當?shù)臍w類，無法判別性質(zhì)的情況下根據(jù)設計要求進行采集[3]。對于水系要素大類采集、居民地與建（構(gòu)）筑物要素大類采集、交通要素大類采集、管線及附屬設施要素大類采集、地貌要素大類采集（等高線的采集、其他地貌要素的表示、高程點注記）、植被與土質(zhì)要素大類采集、圖幅接邊、立體采集數(shù)據(jù)的輸出與存放都根據(jù)既有規(guī)范操作執(zhí)行[4]，立體采集過程如圖2所示。

4.1 外業(yè)調(diào)繪及補測

1）調(diào)繪。使用繪圖儀將初級線劃圖回放，作業(yè)員手持覆蓋圖紙的調(diào)繪板到實地進行現(xiàn)場調(diào)繪與測量，依據(jù)項目設計書和作業(yè)指導書確定地形、地貌、地物的各屬性類別，并將調(diào)繪到的必要和可選信息清晰標記于調(diào)繪圖上，供內(nèi)業(yè)返回編輯使用。

2）補測。內(nèi)業(yè)測繪的地物、地貌要素均由外業(yè)進行實地調(diào)繪。對于內(nèi)業(yè)測圖時無法判別、遺漏以及航攝日期至調(diào)繪期間新增的地物，均由外業(yè)補調(diào)、補測。

3）零星新增地物可根據(jù)實地情況采用距離交會法、極坐標法等解析法在實地補測。對大面積新增地物，采用全野外的數(shù)據(jù)采集方法進行補測。

圖2 內(nèi)業(yè)立體測圖

4.2 野外數(shù)據(jù)采集

一類地物點測量的控制網(wǎng)以整個測區(qū)的控制網(wǎng)成果作為首級控制，圖根加密點是可直接供測圖使用的平面和高程控制點，測站點的增補可在各等級控制點基礎上采用圖根導線測量、GPS RTK測量、全站儀極坐標法測量。所有使用的全站儀都應經(jīng)過儀器檢驗部門檢定。圖根導線外業(yè)觀測時，應測一個完整測回，水平角、垂直角、距離均應做好記錄。圖根導線采用二聯(lián)腳架法施測。

對于城鎮(zhèn)主干道兩側(cè)明顯的建筑物角點以及道路采用外業(yè)碎部測量。圖根控制測量、城鎮(zhèn)道路、街(巷)道及附屬設施(各類檢修井、線桿、路燈、廣告牌等)以及位于城鎮(zhèn)的居住區(qū)、企事業(yè)單位內(nèi)部的明顯建筑物采用角點測量[5]。公路及其他道路、車站及其附屬建筑物、隧道、橋涵、路堤、里程碑等均需表示。公路、街道在路兩邊取點立尺及道路中線進行高程加密。道路網(wǎng)高程注記點應分布均勻，間距為15 m（平坦地區(qū)可放寬為25 m）。公路彎道有圓弧時，至少取起、中、終3點，當圓弧較長時采集點需加密，并用圓滑曲線連接。路堤、路塹按實際寬度繪出邊界，并在其坡頂、坡腳合理注記高程。公路橋應實測橋頭、橋身、橋墩的位置，橋面應測定高程，橋面上的人行道寬度大于0．5 m的應實測。圖根點的密度應根據(jù)復雜程度而定。細部點坐標測量采用極坐標法（極坐標邊長小于300 m），測量時應認真仔細，重要地物不能遺漏。

4.3 數(shù)據(jù)編輯

數(shù)據(jù)編輯時利用外業(yè)調(diào)繪數(shù)據(jù)對立體量測數(shù)據(jù)進行確認、補充、修改、增加和刪除。確認就是確認地物地貌要素是否發(fā)生變化，未變化的保留立體采集地物基本屬性。補充就是對遺漏的地物地貌要素進行補充編輯。修改就是根據(jù)外業(yè)實地測量數(shù)據(jù)對內(nèi)業(yè)無法判別或判別錯誤的數(shù)據(jù)根據(jù)實地已經(jīng)發(fā)生變化的地物地貌要素予以改正。增加就是對外業(yè)補測的新增地物地貌要素進行補充。刪除是由于航片拍攝至調(diào)繪有一定的時間差，應根據(jù)實地情況將已變化的地物予以刪除。

在編輯時特別應注意的是，對非測量數(shù)據(jù)以外的內(nèi)外業(yè)原始測量數(shù)據(jù)必須保持其原始位置不變。編輯錄入地物屬性時應以現(xiàn)場調(diào)繪的屬性為準[6]，困難地區(qū)可適當結(jié)合內(nèi)業(yè)測圖綜合判斷。對同類地物進行屬性分層，分層以《大連市1∶500、1∶2 000數(shù)字線劃圖（DLG）要素分層及代碼表》為依據(jù)進行數(shù)據(jù)編輯和入庫。圖3是在CASS中對道路中心線、要素屬性進行編輯。

圖3 要素屬性編輯

4.4 數(shù)據(jù)檢查

1）CASS成圖檢查。作業(yè)員要對編輯的成果圖在CASS中進行檢查，并且修改編輯過程中產(chǎn)生的不合理處，要注意的有：①必填屬性項和選填屬性項內(nèi)容的完整性、合理性。②拓撲關系正確性。③文字注記的正確性、合理性。④面域與邊線之間的一致性檢查。⑤實體綜合檢查。⑥三維節(jié)點高程值檢查。

2）檢查程序參數(shù)設置。檢查的內(nèi)容有：① 圖形實體檢查，面狀地物封閉檢查為0．5，復合線重復檢查為0．01，等高線高程值檢查為0．5。② 計算房屋檐高，但棚房、其他房屋不計算檐高。③ 格式化圖形中的文字注記，先清除廢層廢塊編組，加載CASS環(huán)境后再執(zhí)行。④ 在CAD環(huán)境下所有的房屋均不作直角化檢查。

3）三維還原。為了恢復編輯過程中丟失或變更的地物三維結(jié)點高程，需要通過CASS軟件提供的三維還原功能，利用3DPOLYBACK三維備份數(shù)據(jù)對所有地物進行三維信息還原，還原后沒有被還原的對象需要手動進行三維信息還原或錄入。

4）Geoway制圖數(shù)據(jù)檢查。在利用Geoway進行制圖數(shù)據(jù)檢查之前，需將檢查前的數(shù)據(jù)做好備份歸檔，再將DWG格式數(shù)據(jù)利用CASS軟件的三維還原功能進行三維還原，使用Geoway軟件檢查所需要的index． ini文件替換CASS2008/system目錄下面的index．ini同名文件，在CASS入庫菜單執(zhí)行“賦編碼到厚度”操作。Geoway制圖檢查過程的屬性設置如圖4所示。

圖4 Geoway制圖檢查屬性設置

執(zhí)行還原和賦編碼之后，將DWG數(shù)據(jù)輸出為dxf2000格式，利用Geoway軟件對dxf2000數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換、檢查、錯誤查看、檢查結(jié)果輸出，輸出的檢查結(jié)果作為數(shù)據(jù)修改的依據(jù)。

5）Geoway 入庫數(shù)據(jù)檢查。① 入庫檢查之前，操作系統(tǒng)要先安裝ArcGIS運行環(huán)境。②通過CASS軟件入庫菜單下的轉(zhuǎn)換工具將圖形轉(zhuǎn)換為MDB數(shù)據(jù)庫格式。③ 利用Geoway軟件對MDB進行轉(zhuǎn)換、檢查、錯誤查看、檢查結(jié)果輸出，輸出的檢查結(jié)果作為數(shù)據(jù)修改的依據(jù)。Geoway檢查數(shù)據(jù)導入語結(jié)果如圖5所示。

圖5 Geoway檢查數(shù)據(jù)導入

6）ArcScene 結(jié)點高程異常檢查。①將轉(zhuǎn)換后的MDB入庫數(shù)據(jù)導入到ArcScene軟件中，人工將數(shù)據(jù)中結(jié)點高程不合理的地物對象作為問題輸出為CAD數(shù)據(jù)格式；② 將問題數(shù)據(jù)回插至DWG數(shù)據(jù)，利用CASS編輯結(jié)點高程工具對結(jié)點高程錯誤的線條進行逐點修正；三維信息錯誤的獨立地物符號塊要根據(jù)周圍環(huán)境及補測高程進行修改。房屋三維結(jié)點修改如圖6所示。

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1672-4623（2016）12-0066-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2016.12.021

2016-04-12。