淺析1∶10 000 DLG生產(chǎn)與更新工藝流程

任 誠

(山西省第三地質(zhì)工程勘察院，山西 晉中 030620)

淺析1∶10 000 DLG生產(chǎn)與更新工藝流程

任 誠

(山西省第三地質(zhì)工程勘察院，山西 晉中 030620)

文章結(jié)合山西省1∶10 000基礎(chǔ)測繪DLG的生產(chǎn)與更新項目，詳細(xì)介紹了DLG生產(chǎn)的工藝流程，在生產(chǎn)技術(shù)上具有一定的優(yōu)勢和先進(jìn)性，高效率、高質(zhì)量的完成DLG生產(chǎn)，這種內(nèi)外業(yè)一體化、采集一體化的生產(chǎn)模式對同類測繪產(chǎn)品的生產(chǎn)具有一定的參考價值。

DLG；1∶10 000；工藝流程；等高線

0 引言

1∶10 000數(shù)字線劃圖(DLG)是以矢量數(shù)據(jù)格式存儲的數(shù)字地圖，是基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)集中最重要的產(chǎn)品之一，是對客觀現(xiàn)實世界中地理實體及各實體間相互關(guān)系的抽象表達(dá)，通過遵循特定的標(biāo)準(zhǔn)、分類組織和編碼，保存各要素間的空間關(guān)系和相關(guān)屬性信息，全面描述地表地物[1-4]。為了適應(yīng)信息化測繪新時期任務(wù)的需求，山西省開展了1∶10 000地理空間信息化基礎(chǔ)測繪全要素的生產(chǎn)和更新工作，實現(xiàn)對山西省地理信息產(chǎn)品的全領(lǐng)域覆蓋，并保持其現(xiàn)勢性。

本文參照《山西省1∶10 000基礎(chǔ)地理信息地形要素數(shù)據(jù)規(guī)范》，重點(diǎn)探討采用的技術(shù)流程，生產(chǎn)出滿足入庫要求的高質(zhì)量DLG數(shù)據(jù)。

1 1∶10 000 DLG生產(chǎn)與更新工藝

1.1 DLG生產(chǎn)與更新總體工藝流程

在1∶10 000 DLG生產(chǎn)與更新工藝上均采取了先內(nèi)業(yè)采集、后外業(yè)調(diào)繪的方式進(jìn)行作業(yè)，下面分別介紹DLG生產(chǎn)、更新工藝流程。

1.1.1 DLG生產(chǎn)工藝流程

首先對已有數(shù)字航攝成果采用空三加密軟件PF(Pixel Factory)進(jìn)行空三處理，形成數(shù)字高程模型(DEM)和數(shù)字正射影像圖(DOM)成果；然后利用全省2 m格網(wǎng)的LiDAR DEM成果，統(tǒng)一生成等高線和高程注記點(diǎn)；再利用空三成果采集除等高線以外的DLG數(shù)據(jù)，結(jié)合外業(yè)調(diào)繪成果，對DLG數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯和入庫前檢查；最后提交滿足入庫標(biāo)準(zhǔn)的DLG數(shù)據(jù)、DOM成果和影像匹配生產(chǎn)的對應(yīng)DEM成果。這種作業(yè)模式擺脫了傳統(tǒng)的完全依靠全數(shù)字?jǐn)z影測量工作站的模式，高效完成了滿足入庫要求的DLG數(shù)據(jù)采集工作。圖1為1∶10 000 DLG生產(chǎn)的總體工藝流程圖。

圖1 1∶10 000 DLG生產(chǎn)總體工藝流程Fig.1 General technical flow of 1∶10 000 DLG production

1.1.2 DLG更新工藝流程

在1∶10 000 DLG數(shù)據(jù)更新時，首先確定需要更新區(qū)域的范圍。更新區(qū)域范圍的確定，可以根據(jù)最新生產(chǎn)的DOM與原用作DLG數(shù)據(jù)生產(chǎn)的已有DOM進(jìn)行疊加，然后進(jìn)行變化檢測，從而確定更新區(qū)域。

在進(jìn)行DLG數(shù)據(jù)采集時，為提高工作效率，常通過對原有1∶10 000基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合改造來生產(chǎn)滿足要求的DLG數(shù)據(jù)，其基本工藝流程如圖 2所示。

圖 2 1∶10 000 DLG 數(shù)據(jù)更新工藝流程圖Fig.2 Update technical flow of 1∶10 000 DLG production

在數(shù)據(jù)加工時采用北京吉威數(shù)源公司的GEOWAY軟件進(jìn)行編輯，通過格式轉(zhuǎn)換將原有數(shù)據(jù)導(dǎo)入，直接加載新的標(biāo)準(zhǔn)方案，對所采用的坐標(biāo)系統(tǒng)不統(tǒng)一的部分?jǐn)?shù)據(jù)，需要經(jīng)過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，統(tǒng)一數(shù)據(jù)的參考基準(zhǔn)，才能對數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯整理[5-9]。然后根據(jù)最新DOM，及外業(yè)調(diào)繪資料對變化區(qū)域的DLG數(shù)據(jù)進(jìn)行整合改造，并進(jìn)行質(zhì)量檢查。最后進(jìn)行數(shù)據(jù)的接邊處理，質(zhì)量檢查合格后，導(dǎo)出滿足成果要求的DLG數(shù)據(jù)。

1.2 DLG生產(chǎn)與更新具體工作內(nèi)容

DLG是基礎(chǔ)測繪項目中作業(yè)環(huán)節(jié)最為復(fù)雜、也是最具代表性的測繪產(chǎn)品，從DLG的生產(chǎn)流程來看，主要涵蓋等高線提取、除等高線以外的DLG數(shù)據(jù)采集、外業(yè)調(diào)繪、數(shù)據(jù)編輯、元數(shù)據(jù)制作、質(zhì)量檢查、入庫等。

1.2.1 等高線提取

等高線是由2 m格網(wǎng)的LiDAR數(shù)據(jù)生產(chǎn)的高精度DEM數(shù)據(jù)提取而來，結(jié)合新采集的特征點(diǎn)線，內(nèi)插生成符合1∶10 000圖幅的等高線數(shù)據(jù)，并對變化區(qū)域的等高線進(jìn)行更新，同時要處理好與其他地物的關(guān)系，作為圖幅等高線使用。

利用DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行等高線自動提取時，需要先對DEM進(jìn)行預(yù)處理。若已有 DLG 數(shù)據(jù)中已采集靜止水域、堆場、雙線河流等要素，可利用已有的矢量數(shù)據(jù)對當(dāng)前 DEM 做置平、對稱、平滑等處理，避免自動提取的等高線落入靜止水域、堆場等閉合圈內(nèi)，以及穿越雙線河流時表現(xiàn)出自動爬坡、一次性穿過等問題出現(xiàn)。

為了保障 DEM 自動提取的等高線在精度最高的同時保持線條流暢性的最優(yōu)，在等高線提取之前可首先對 DEM數(shù)據(jù)在約束帶內(nèi)進(jìn)行去噪濾波處理；然后進(jìn)行內(nèi)圖廓加載，讀取內(nèi)圖廓所在圖層及地物類，作為等高線提取中線型綜合處理的邊界，及人工編輯等高線的邊界；最后，對平緩區(qū)域在約束帶內(nèi)的線條進(jìn)行綜合處理，去掉微小抖動和毛刺。

利用DEM統(tǒng)一生成等高線和高程注記點(diǎn)，輔以地貌符號表示地貌特征；高程注記點(diǎn)一般選在地形點(diǎn)和明顯地物上，河谷、平坦地區(qū)閉合等高線內(nèi)應(yīng)有高程注記點(diǎn)。等高線與周邊的高程點(diǎn)及水系上下游關(guān)系應(yīng)合理，與單線河及面域水岸線關(guān)系應(yīng)協(xié)調(diào)。對于變化區(qū)域的等高線和高程注記點(diǎn)，需要在立體模型上實測；沒有發(fā)生變化的區(qū)域，利用 DEM 進(jìn)行生成。

1.2.2 除等高線外的DLG數(shù)據(jù)采集

利用攝影資料、外業(yè)控制測量成果、調(diào)繪成果以及空三加密成果，采用 LPS 全數(shù)字?jǐn)z影測量工作站按照要求對地物和地貌要素進(jìn)行除等高線以外的DLG數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)采集的主要內(nèi)容有：定位基礎(chǔ)、水系、居民地及設(shè)施、交通、管線、境界與政區(qū)、地貌、植被與土質(zhì)以及地名共9類要素。

在影像立體模型上對要素實體進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時，要保證所采集要素的位置精度，做到不移位、不變形、不遺漏；通常先采集水系、道路、居民地等，再采集其他要素；控制點(diǎn)宜按坐標(biāo)準(zhǔn)確導(dǎo)入；像對之間 DLG 數(shù)據(jù)必須在測圖過程中進(jìn)行連接和接邊；立體測圖困難時，由調(diào)繪量測為主；按立體模型圖范圍進(jìn)行采集的數(shù)據(jù)，應(yīng)先相互拼接，再按標(biāo)準(zhǔn)圖幅范圍進(jìn)行數(shù)據(jù)裁切。

數(shù)據(jù)采集時應(yīng)處理好各要素間的關(guān)系，各要素疊加后其關(guān)系要保持協(xié)調(diào)一致，如居民地與道路、水庫與庫壩、道路與水系、河流與橋梁等。線狀要素應(yīng)連續(xù)，具有多種屬性的公共線只采集一次。要求按中心點(diǎn)、中心線采集的要素，其位置必須準(zhǔn)確。有向點(diǎn)、有向線按真方向采集。

1.2.3 外業(yè)調(diào)繪

外業(yè)調(diào)繪采用全野外調(diào)繪或室內(nèi)外綜合判調(diào)法。調(diào)繪時，采用新生產(chǎn)的 1∶10 000 正射影像圖(或帶內(nèi)業(yè)立體采集地物、地貌及特征點(diǎn)線數(shù)據(jù))，進(jìn)行野外調(diào)繪。

調(diào)繪方式采用紙質(zhì)影像圖為底圖或電子調(diào)繪平板系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)繪。采用紙質(zhì)影像圖為底圖進(jìn)行調(diào)繪時，可以疊加已有的基礎(chǔ)測繪資料，按照統(tǒng)一規(guī)格打印出圖；采用電子平板系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)繪時，采用影像和已有基礎(chǔ)測繪資料疊加(保留相應(yīng)的軌跡文件)。

調(diào)繪時，若采用室內(nèi)外綜合判調(diào)法調(diào)繪，則需對調(diào)繪片上的要素進(jìn)行逐一核查，對于正確的要素則做出標(biāo)示；對于錯誤的則需進(jìn)行改正；對于變化的則進(jìn)行完整調(diào)繪；對于新增的則需進(jìn)行補(bǔ)調(diào)。若采用全野外的方法進(jìn)行調(diào)繪，則需對調(diào)繪要素進(jìn)行清繪。采用室內(nèi)外綜合判調(diào)法進(jìn)行作業(yè)時，要求調(diào)繪片上符號統(tǒng)一規(guī)范、統(tǒng)一格式、統(tǒng)一表達(dá)式。

1.2.4 數(shù)據(jù)編輯與入庫

在數(shù)據(jù)編輯方面，要嚴(yán)格遵循相應(yīng)規(guī)范和項目設(shè)計書要求。所有要素的表示應(yīng)以地物的實地位置為準(zhǔn)，按照要素選取指標(biāo)進(jìn)行綜合取舍，不得進(jìn)行地物的位移；不同要素之間共線時，公共部分應(yīng)嚴(yán)格重合；在點(diǎn)狀要素采集定位點(diǎn)時，有向點(diǎn)的采集要定位于地物的實際位置處；在線狀要素采集定位線時，有向線要按照線狀要素中心線或定位線表示，應(yīng)保持要素符號主體在數(shù)字化前進(jìn)方向的右邊；面狀要素采集外圍輪廓線，并閉合；公共邊宜以主要要素為準(zhǔn)采集一次，次要要素拷貝生成，公共部分應(yīng)嚴(yán)格重合。

在數(shù)據(jù)入庫方面，首先要確保數(shù)據(jù)字段定義和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的正確。其次，要素屬性項的填寫要正確、合理，對于必填內(nèi)容必須填寫，要完全滿足數(shù)據(jù)入庫要求。

1.2.5 圖幅接邊處理

1∶10 000 DLG數(shù)據(jù)必須經(jīng)過接邊處理，包括跨投影帶相鄰圖幅的接邊。經(jīng)過接邊處理的要素關(guān)系應(yīng)基本協(xié)調(diào)合理。相同的更新年代或更新方法生產(chǎn)的數(shù)據(jù)應(yīng)嚴(yán)格接邊。因生產(chǎn)年代不同而產(chǎn)生的部分重要社會經(jīng)濟(jì)要素的不接邊，如高速公路、鐵路、水庫、大壩等，應(yīng)收集資料盡量接邊，確實無法接邊的，可保持不接邊狀態(tài)，并記錄在元數(shù)據(jù)中。

1.2.6 元數(shù)據(jù)制作

元數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)據(jù)的說明數(shù)據(jù)，其存儲格式可以是 EXCEL 數(shù)據(jù)格式，DLG、DEM、DOM都應(yīng)進(jìn)行元數(shù)據(jù)制作。此外，還應(yīng)填寫DLG、DEM、DOM圖歷簿。圖歷簿是基礎(chǔ)地理信息的成果之一，它記錄了每幅圖數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程的基本情況。

2 DLG質(zhì)量控制及DLG生產(chǎn)與更新注意事項

2.1 DLG質(zhì)量控制

質(zhì)量控制貫穿于整個DLG生產(chǎn)的全過程，每一個階段都要根據(jù)相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)嚴(yán)格把關(guān)。項目質(zhì)量控制實行“兩級檢查一級驗收”制度，一級檢查采用全數(shù)檢查，應(yīng)逐幅成果進(jìn)行內(nèi)外業(yè)詳查，對檢查出的錯誤修改后應(yīng)通過復(fù)查方可提交最終檢查。二級檢查一般采用全數(shù)檢查或計數(shù)抽樣檢驗，抽檢的圖幅原則上不與一級檢查重復(fù)。在整個作業(yè)生產(chǎn)過程中按 ISO 9001 質(zhì)量管理體系的要求進(jìn)行質(zhì)量管理，確保成果質(zhì)量達(dá)到相應(yīng)規(guī)范和項目設(shè)計要求。

DLG數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查應(yīng)對數(shù)據(jù)的正確性、完整性、統(tǒng)一性進(jìn)行檢查，包括數(shù)據(jù)格式、圖層命名、要素圖層歸類、要素屬性編碼、要素名稱、類型等屬性項填寫是否正確，以及圖面質(zhì)量和接邊檢查等。此外，還需對上交的DLG數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量評定，將圖幅按優(yōu)、良、合格、不合格進(jìn)行評定。

2.2 DLG生產(chǎn)與更新注意事項

DLG生產(chǎn)與更新過程中應(yīng)注意以下事項：

1)加強(qiáng)對收集到的基礎(chǔ)資料在現(xiàn)勢性、可用性等方面的分析。在對要素屬性項填寫時，要對收集的資料(如行政區(qū)劃、水系、交通、地名等專題圖和文字資料)作出合理判斷，填寫現(xiàn)勢性較強(qiáng)、可靠性高的資料，確保屬性項填寫正確、完整。

2)建立合理的地形要素綜合取舍規(guī)則。在進(jìn)行地理要素采集時，要注意圖幅的負(fù)載量，主次要素要選取得當(dāng)，避免對地物、地貌要素的不合理取舍，如對一些重要特征要素遺漏，而采集一些次要要素，以至不能反映圖幅的主要特征。有時由于取舍不當(dāng)，造成地物、地貌要素輪廓凹凸不平、綜合過大等問題。

3)要注意處理好各要素之間關(guān)系的協(xié)調(diào)性，如居民地、道路、水系等要素，要素之間不能相互壓蓋遮擋。

3 結(jié)束語

通過對山西省1∶10 000 DLG生產(chǎn)與更新工藝流程的詳細(xì)介紹，旨在與進(jìn)行基礎(chǔ)測繪生產(chǎn)的同行們探討如何高效、高質(zhì)量的進(jìn)行滿足入庫要求的DLG數(shù)據(jù)生產(chǎn)與更新，更好地為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供高效服務(wù)。

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Analysis of Technical Flow of 1∶10 000 DLG Producing and Updating

REN Cheng

(TheThirdGeologicalEngineeringExplorationInstituteinShanxi，JinzhongShanxi030620，China)

According to producing and updating project of Shanxi province 1∶10 000 DLG fundamental surveying and mapping，this paper details the process of DLG production，which has certain advantages in the production technology，and it can finish DLG production with high efficiency and high quality.Therefore，the production model of integrated mapping technique for field and indoor work and integration of data collection has a certain reference value to the similar producing of surveying and mapping production.

DLG；1∶10 000；technical flow；contour line

2016-10-31

P 231.5

：B

：1007-9394(2016)04-0039-03

任誠(1970～)，男，山西忻州人，學(xué)士，高級工程師，主要研究方向為攝影與遙感在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查方面的應(yīng)用。