地形图修测与补测

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1、 摘要 地形图是社会建设必需的基本资料。随着社会的迅速发展,对地形图的规定也越来越高,不仅要有较高的精度,并且还要具有极强的现势性。即充足反映地形地貌以及多种设施。为了保持地形图的现势性,满足社会发展建设的规定。必须对地形图进行常常性的补测与修测。因此,研究地形图的补测与修测措施具有重要理论意义和现实意义。本文总结并简介了老式的地形图补测修测措施,重要有距离交会法、支距法、设站法和透绘法。但这些措施不仅耗费大量的人力物力,并且成图周期长,难以满足建设规划用图的规定。因此又总结了地形图补测修测的新措施,涉及运用实时动态(RTK)定位系统修测地形图、数字照相测量在地形图补测修测中的应用。它可以及时

2、反映地形地物的变化,保持地形图的现势性。核心词:地形图、补测、修测、RTK、数字照相测量Abstract Topographic map is the necessary basic data of the social construction .With the rapid development of the society,On the map are increasingly high requirements,Not only have high accuracy,has a very strong reality.That fully reflect the topography

3、 of the land and facilities.In order to keep the currency of topographic map,To meet the social development demand.Must be supplement measurement and surveying on the map for recurrent.So,Study of topographic map supplement measurement and surveying method has important theory significance and the p

4、ractical significance.This paper introduces the traditional topographic map supplement measurement surveying method.Mainly with distance intersection method, offset method, station method and through drawing method.But these methods not only spend a lot of manpower and material resources.And the lon

5、g period of mapping.It is difficult to meet the requirements of construction planning map.It also summarized the topographic map surveying of the supplement measurement method.Including the use of real-time dynamic ( RTK ) GPS Surveying of topographic map,Digital photogrammetry in topographic map su

6、rveying supplement measurement application.It can reflect the terrain changes, keep the current topographic mapKey words:Topographic map、Supplement measurement、Surveying、Method、Basic technology、RTK、Digital photogrammetry. 目录摘要- 1 -第一章 绪论- 4 -1.1研究背景与目的- 4 -1.2地形图补测修测技术研究现状- 5 -1.3地形图的补测与修测内容和目的意义- 5

7、 -1.4地形图补测修测的规定- 6 -第二章 地形图补测修测措施基本技术- 7 -2.1地形图的概念、特性、功能与分类- 7 -2.1.1定义- 7 -2.1.2.基本特性- 7 -2.1.3功能- 8 -2.1.4地图的类型- 9 -2.1.5历史- 10 -2.2地形图的补测与修测措施与技术- 10 -2.2.1距离交会法- 10 -2.2.2支距法- 10 -2.2.3设站法- 10 -2.2.4透绘法- 10 -2.3地形图的补测与修测新措施新技术- 11 -2.4地形图的补测与修测基本技术- 11 -2.4.1 地形图补测修测过程- 11 -2.4.2图版的叠合显示- 12 -2.

8、4.3 矢量数据的显示- 12 -2.4.4数据的编辑- 13 -2.4.5 地形图清描整饰- 14 -第三章 地形图补测修测的实行- 15 -3.1资料收集- 15 -3.2.原图质量可行,针对测区实际状况制定修测方案- 15 -3.3.软件的选择- 16 -3.4地形图修测补测的实行- 16 -3.5质量控制与精度检核- 18 -3.5.1质量控制- 18 -3.5.2精度检核- 20 -3.6补测修测结束,提交成果。- 20 -3.7地形图补测修测新措施- 21 -3.7.1地形图补测修测作业环节- 21 -3.7.2运用实时动态(RTK)定位系统修测地形图长处- 21 -3.7.3实时

9、动态(RTK)定位系统修测地形图精度分析- 21 -3.7.4数字照相测量在地形图补测修测中的应用- 22 -第四章 结论与展望- 25 -致 谢- 26 -参照文献- 27 -地形图的补测与修测措施的探讨第一章 绪论1.1研究背景与目的 地形图补测修测技术是运用最新资料更新原有地形图数据的一种措施。地形图是工程设计的原始资料。对工程设计质量起着非常重要的的作用。 随着时间的推移,已有的数字地形图的现势性会变的越来越不好。数字地形图数据是根据测制时的测绘原则表达的当时地面状况,受工程建设等生产活动和自然变迁的影响,地形图上的内容与实地现状的偏差会逐渐变大。尚有,测绘原则的修订以及科学技术的发展

10、,也会使数字地形图的精度、表达的内容和形式与现时规定不相适应或者达不到规定。因此要提高其使用价值则需要保持和提高数字地形图的现势性。 随着国内改革的进一步, 国家加大了基本设施建设的力度, 用于都市规划、工程设计、施工放样、军用方面等的地形图需求量增多, 且现势性规定高。为了满足城乡发展建设的需要, 提高地形图现势性, 地形图更新问题就显得尤为重要。然而, 地形图的更新状况不很乐观。据联合国1993 年的记录数字表白, 全球地形图的更新速率远远落后于其生产速率, 见表1。从国内状况来看, 国家基本地理信息中心已经建成的1:100 万, 1:25 万基本地理信息数据库的现势资料截止到1997 年

11、, 部分地区到1998 年, 为保证两数据库的现势性, 也存在数据更新的问题。因此, 为了适应目前发展的需要, 地形图更新已迫在眉睫。表1 世界基本地图生产与更新状况(%) 地图比例尺 世界生产状况 亚洲生产状况 世界更新率 1:25000 1:50000 1:100000 1:250000 33.5 65.5 55.7 95.1 15.2 84.0 66.4 100 2.8 1.1 0.0 0.9 地形图补测修测技术就是运用最新资料更新原有地形图数据的措施之一。数据更新前先要根据新资料和新原则对原有地形图数据进行检测并鉴定需要更新的内容,然后运用地形图修测手段进行数据更新。如果在检测和修测的

12、过程中引入自动化、半自动化技术和其她先进的技术,必然会加快数据检测、数据采集的速度和提高检测和采集的精确度。因此,对地形图补测修测技术进行进一步研究是非常必要的。1.2地形图补测修测技术研究现状随着数字地形图顾客的逐渐增多,测绘工作者对地形图补测修测技术的研究也越来越注重。测绘研究所、大学测绘学院和地方有关研究单位,在这方面都做了不少研究工作。研究重要集中在如何提高人工修测的速度、精确度以及修测作业中操作的以便性等方面,重点是在人工的基本上加入一定限度的自动算法。国外某些公司和大学的研究机构已研制出多种机动测图系统, 如Geospan Corp (美国)的GeoVAN, 俄亥俄州立大学的GPS

13、Van, Roadware Corp(加拿大) 的ARAN, Lambda Tech. Int . Inc(美国)的GPSVision, 慕尼黑国防军与数字地理大学的Kiss,TansMap Corp(美国) 的ON-SIGHT, Row e Surveyingand Engg , Inc(美国) 的RGIAS, John E. Chanceand Engg, Inc(美国) 的TrucKMAP, The Univ. OfCalgary and Geof it Inc. (加拿大)的VISAT 。其中加拿大卡尔加里大学和Geof it 公司联合研制的VISAT 机动测图系统, 系统在一辆汽车上

14、集成安装了一台INS, 两台双频GPS 接受机, 一组( 8 个) B/WCCD 相机, 一套ABS 系统, 一套影像控制单元和一台彩色SVHS 摄像机。根据差分GPS 技术拟定平台参照中心( 摄像机中心) 的位置, INS 获取相机的姿态信息, ABS 通过控制器以等距离间隔触发相机对地面目的进行拍照, 获取地面目的影像。1.3地形图的补测与修测内容和目的意义地形图补测修测技术是运用最新资料更新原有地形图数据的一种措施。它的目的就在于保持其真实性和现势性。数据更新前先要根据新的资料和原则对原有地形图数据进行检测并鉴定需要更新的内容, 然后运用地形图补测修测手段进行数据更新。这样的解决可以充足

15、运用已有数据的信息, 大大减少反复采集的工作量, 缩短地形图更新的周期修测 , 是各地基本用图完毕后来, 测绘工作中的一项重要任务。地形图补测修测是都市规划部门、都市勘测部门常常性的工作之一。是都市规划、土地管理、市政和工程建设等工作的基本资料,是基本地理信息系统的基本数据,它的现势性直接影响到这些工作的效果、质量和进度。地形图补测修测是指对原有地形图上有变动的地物、地貌及其属性进行修改和补充的测量工作。都市的发展已进入信息化时代, 都市的现代化发展水平与信息化限度息息有关, 都市信息化建设对基本地理信息的需求愈来愈迫切规定也愈来愈高。随着时间的推移和都市的不断发展, 基本测绘产品的时效性滞后

16、于都市发展变化的矛盾日益突出, 这些矛盾如果不能较好地解决势必影响基本地理信息系统的多元化和现势性。制约着基本地理信息的应用领域和拓展空间、阻碍都市信息化建设的步伐。都市基本地形图的补测修测根据本都市用图的需要, 合理制定都市地形图修测的长、中、远期和年度工作目的。保障基本测绘成果步入及时维护、定期修测、不断扩大的良性循环的轨道。作为都市建设规划、土地管理等必需的基本图件, 它规定各类地理要素和属性内容表达具体, 其补测修测的重要内容为新增的地形、地貌及地理名称以及改建、消失的地物。由于地物的变化比地貌的变化要大得多。因此,补测修测地形图重要是补测修测地物部分,同步对变化的地貌也应加以补测修测

17、,特别是此前测量时体现得不完全的地貌。因此地形图补测修测的重要内容涉及下面几种部分:(1)从旧图上去掉在实地已变化了的或地面上已不存在的多种地物符号。如改建的房子、道路、填平的土坑等。(2)在旧图上用相应的符号,描绘出地面上新增长的地物。如新建的工厂、发电站、道路、水渠、新架设的高压输电线等。(3)位置未变化但实质已变化的地物,用新符号描绘在地形图上。如旧图上的草地已变成树林,土路已改建成公路,人行桥改建成了车行桥等。(4)检查和改正所有的阐明注记以及地物名称。如土路改成了公路,则应加注铺面材料以及路面和路基的宽度。(5)地貌变化较大的地方,旧图上的地貌部分也应进行修测。 修测前修测后 图2

18、所示为基湖路重划区之地形变化1.4地形图补测修测的规定 多种比例尺的地形图都是按测图时地面上的地物、地貌的现状测绘的,但随着社会建设的迅速发展,地物、地形变化不久,特别是都市建设,更是日新月异。这种变化使已有地形图上的地物、地貌与实际地形状况产生了一定的差别,特别是对大比例尺地形图,这种差别更是如此。为了不断地提供符合现状的图纸,对已有地形图纸必须进行常常性的补测修测和修绘,以满足用图的需要。补测修测时对原图的图廓线、方格网应进行检查,其误差在土0. 3mm以内时,可视为合格,有部分超过时,应注意加以合适的配赋。对补测修测的地物点的精度,根据有关单位的经验,平面位置的中误差可在本来中误差的基本

19、上放大0. 5倍。高程中误差可仍按有关规范规定进行衡量。通过补测修测和修绘的地形图中,新老内容的衔接要妥当合理。凡通过补测修测和修绘的内容一律用新图式表达,以使地形图逐渐更新和统一。位于每幅图中的小三角点,II级导线点,四等水准点和更高档的控制点,在补测修测过程中均应查明贯彻,必要时应加以维护,或重新布设,以维持控制网的完整性。这些控制点均可作为补测修测地形图的根据。第二章 地形图补测修测措施基本技术2.1地形图的概念、特性、功能与分类2.1.1定义 地形图(topographic map)指的是地表起伏形态和地物位置、形状在水平面上的投影图。具体来讲,将地面上的地物和地貌按水平投影的措施(沿

20、铅垂线方向投影到水平面上),并按一定的比例尺缩绘到图纸上,这种图称为地形图。指比例尺不小于1100万的着重表达地形的一般地图(根据经纬度进行分幅,常用有1:100万,1:50万,1比25万,1:15万,1:10万,1:5万等等)。由于制图的区域范畴比较小,因此能比较精确而具体地表达地面地貌水文、地形、土壤、植被等自然地理要素,以及居民点、交通线、境界线、工程建筑等社会经济要素。地形图是根据地形测量或航摄资料绘制的,误差和投影变形都极小。地形图是经济建设、国防建设和科学研究中不可缺少的工具;也是编制多种小比例尺普遍地图、专项地图和地图集的基本资料。不同比例尺的地形图,具体用途也不同。2.1.2.

21、基本特性2.1.2.1.地理信息的载体地图可以存储数量巨大的地理信息,以体现它的空间构造和时间序列变化,以及各现象间的互相联系。空间构造指地理信息的分布规律,涉及它的数量指标、质量特性和动态变化。时间序列反映了制图对象的历史进程、现代发展和将来趋势。地图不仅能积累、复制、组合、传递地理信息,还能为用图者根据需要加以理解、提取和应用。2.1.2.2数学法则的构造地图总是以缩小的图形反映远不小于视野的地理信息,它一般需要将地球曲面上的景象和事物转换为平面状态表达,并且要精确的反映它与实体在位置、属性间的关系。因此地图投影、坐标系统和比例尺是构成地图的数学法则。随着对地图特性的结识深化,地图被觉得是

22、特定的数学模型,它不仅具有欧氏几何长度、面积的尺度,并且还具有拓扑的比例概念,还可以用数学形式加以存储。2.1.2.3有目的的图形概括缩小了的地图不也许容纳空间所有现象。地图所示的,仅是大量的地理信息中选择某些信息加以分析和解决,通过人们的思维与加工形成地图。这种通过度类、简化、夸张和符号化,从地理信息形成地图信息的过程,称为地图概括。地图的概括限度是由编制地图的目的决定的,它还涉及了多种制约的规则。至今地图概括的机理还在探究,图形的形状变化和尺度变化规律正在应用现代的数学措施进行实验。2.1.2.4符号系统的运用地理信息的图形体现借助地图符号,它便于空间定位以显示多种现象及其属性的互相关联。

23、地图符号既能将比它大多少倍的地物缩小表达,又能将缩微后来的地物夸张表达;它既能表达地球空间的物理现象,又能使物流的互相联系可视化。地理信息可视化拓展了静态地图的符号系统,动画技术制作了动态地图,虚拟现实进行了地形仿真,但“地图是符号的模型”的性质并没有变化2.1.3功能2.1.3.1地图信息的载负功能地图内容和地图信息一词是有区别的,地图内容指我们在地图上所能看到的图形要素的总和,而地图信息是指地图上的每个符号和符号组合后所代表的内容、意义和观念地图信息由直接信息和间接信息构成,直接信息是地图上用图形符号直接表达的地理信息,如水系、居民点等;间接信息是通过解译、分析而获得的有关现象或实体规律的

24、信息,如通过对等高线的量测而获得有关坡度、切割密度的数据和图形2.1.3.2地图的传递功能信息的重要特性是可传递性,地图也是地理信息良好的传递工具。地图信息传递的基本过程是:客观事物通过制图者的结识,形成概念,使用地图语言加工成地图,用图者读懂了地图语言,形成了用图者对客观事物的概念。地图的这个功能是将制图者和用图者联系起来,统一在地图信息的传递过程中。2.1.3.3地图的模拟功能模型与它所示的对象具有相似性。模型可以有物质模型和概念模型之分,显示多种地理要素的一般地图,可以直观地感受到是制图区域的物质模型,在作为物质模型的地图上,还可以替代实地的调查与量测做多种模拟分析,这种概念模型是对实体

25、的一种抽象与概括。由于地图所具有的模拟功能,可以对所需要表达的对象,在众多特性中抽取内在的、本质的特性与联系,即通过地图概括成地图。因此,地图所具有概念模型的特性,使它在表达各专项现象的分布规律时空差别和变化特性时,是任何文字描述或语言所无法比拟的,专项地图就是概念模型的一种实例。作为时空的模型,地图还在科学预报中发挥作用。2.1.3.4地图的认知功能地图不仅反映客观世界,并且可以结识客观世界,由于它具有空间认知和图形认知的功能。空间认知协助建立地图信息的空间概念,即空间的位置、范畴、空间格局、互相关系和随时间的空间变化。图形认知协助运用图形思维和地图语言,形成对地图信息的质量特性和数量特性,

26、在分布规律与区域差别上的结识。用图者也可以根据自己的知识与经验,对图形的认知进行联想与推演。因此对地图的认知,也是地图应用的理论基本。2.1.4地图的类型地图有许多成图措施和丰富的体现形式,随着科技技术的进步和应用领域的扩展,新颖的地图成果层出不穷,因此可以从不同的角度对地图进行分类。2.1.4.1按尺度划分(1) 不小于比例尺1:10万的的地图,称大比例尺地图;(2) 比例尺1:10万1:100万的地图,称中比例尺地图;(3) 不不小于比例尺1:100万的地图,称小比例尺地图。2.1.4.2按区域范畴划分(1)星球图、地球图(2)世界图、半球图、大洲图、大洋图(3)国家图、下属行政区地图(4

27、)局部区域,如海湾图、流域图2.1.4.3按地图的图型划分(1) 一般地图 一般地图是表达自然地理和社会经济一般特性的地图,它并不偏重于哪一种要素。(2) 专项地图 专项地图是着重表达一种或几种主题要素及它们互相关系的地图。2.1.4.4按地图的维数划分 可以有平面地图和立体地图 平面地图是常用的地图类型,立体地图是运用视差原理形成立体视觉,如互补色地图和光栅地图。2.1.4.5按其她指标的分类(1) 按用途 可分为国民经济与管理地图、教育与科学技术地图、文化地图。(2) 按语言种类 可分为中文地图、外文地图、各少数民族文字地图、盲文地图(3) 按历史年代 可分为古地图、历史地图、近代地图、现

28、代地图。(4) 按出版和使用方式 可分为桌图、挂图、折叠图、地图集。2.1.5历史0出来。地图通过在在纸或羊皮上等其他材料上绘制道路、居民点和自然要素等。如此,便得到了用以描述真实世界的平面图。 随着地图学实践的发展,人类学会了使用种类繁多并且富有发明性地使用多种图层来体现现实世界。地图学也积累了诸多描述要素的措施,用以要素分类、标记辨认、地球表面的形状或者资源与商品的流动。 现代地图中仍然沿用了许多古代地图的体现措施,如,用双线表达道路、用文字作注记、用蓝色表达水体等。随着计算机的普及和地理信息系统(GIS)技术的发展,地图目前已成为人们非常熟悉的印刷品,并且地图也能在计算机上交互地可视化显

29、示。 GIS 进一步加强了人类与地图之间的互相作用。在GIS 中,可以非常容易地拟定信息在地图上的体现方式,也可以很以便地通过查询和分析选择位置或目的。2.2地形图的补测与修测措施与技术补测修测地形图的工作中,事先应对控制点和拟作测站点的地物点作合适的实地检核,以免因根据点不可靠而引起新补测修测内容的精度达不到规定。 原有的导线点、图根点以及能在实地精确鉴定位置的墙角、电杆等均可作测站点,在特别困难的状况下,还可以用极坐标法或交会法来决定新的测站点,必要时也可采用导线的措施来补测一定数量的图根控制点。 2.2.1距离交会法为了测定新地物点,运用附近23个旧地物点,量新旧地物距离,然后在图上用图

30、规进行距离交会。2.2.2支距法当新旧地物距离较近时,可以运用支距法。2.2.3设站法当直接运用旧地物测设新地物有困难时,需用多种措施增设测站点,设站的措施有:运用旧地物点距离交会法,平板仪后方交会法,经纬仪后方交会法、前方交会法、侧方交会法以及全站仪法等。根据地形条件和设备状况选用。后方交会法是比较以便的一种措施,一方面将透明纸固定在平板上,把测站点标在透明纸上,然后,过测站点向选择的3个地面目的画3条方向线,最后将透明纸蒙在地形图上,使3个方向线通过3个相应的地物,用针将交点刺入地形图,即为所求测站点。如果用经纬仪观测的后方交会角,用量角器和直尺画在一张透明纸上,然后用相似措施求得测站点。

31、2.2.4透绘法当某区域内地物变化很大,则可以在测区内选一测站,将新旧地物一并观测。外业结束后,将观测成果绘在一张透明纸上,将透明纸蒙在原图上,使旧地物完全重叠,然后将新地物透绘到原图上。2.3地形图的补测与修测新措施新技术地形图补测修测是都市规划部门、都市勘测部门常常性的工作之一。常规的补测修测措施及补测修测技术测绘速度较慢、测量精度也不够抱负。为此,本人查找了些资料,总结前辈的经验,并通过验证。给出了如下几点:运用原有地形图数据回放的纸图在野外进行全面巡视,可用数字装图法、全站仪极坐标法或RTK GPS动态法在野外获取地物、地貌数据,标注在纸图上,经内业传播、编辑整饰成图。修测前应对原图施

32、测质量和状况进行理解,并到实地进行全面巡视,制定修测方案。地物补测可采用数字距离交会法、直角法、解析法(经纬仪、全站仪)测图等措施补测地物实体。补测面积不大,且参照地物较多的状况下,可运用通过校核、位置精确的地物点,采用数字装图法(数字距离交会法,直角法等)。补测数据应有多余观测以检核补测精度,补测地物与周边有关地物间距的最大较差不应不小于04 m。补测面积较大或参照地物不多的状况下,采用解析法。下列状况也应补设图根控制点进行设站修测: 补测新建的住宅楼群或独立的高大建筑物; 新增和改建的道路边线; 新增的绿化地(带范畴线; 铺装路面高程和变化面积较大的高程,修测丘陵地的地貌。解析法使用全站仪

33、或经纬仪配备测距仪施测,在已知点上设站,水平角、垂直角各观测半测回,斜距一次读数。旋测过程中,应随时进行归零检查,归零差不得超过|24,测站至补测地物的距离1:500图不不小于300m,1:1 000图不不小于600m。对于高程注记点的补测,可采用直接水准和三角高程测量。2.4地形图的补测与修测基本技术 地形图补测修测技术是运用最新资料更新原有地形图数据的一种措施。数据更新前先要根据新的资料和原则对原有地形图数据进行检测并鉴定需要更新的内容, 然后运用地形图修测手段进行数据更新。这样的解决可以充足运用已有数据的信息, 有目的性,大大减少反复采集的工作量, 缩短地形图更新的周期。2.4.1 地形

34、图补测修测过程 地形图补测修测可分为地貌补测修测和地物补测修测。地物补测修测根据原有地形图的不同又可以细分为对栅格地形图的补测修测和对矢量地形图的补测修测两大类。根据补测修测资料的不同, 可以灵活地选择相应的补测修测措施。2.4.1.1地貌补测修测补测修测前要运用自动或人工交互的措施对原有地貌数据进行检测以拟定需要进行补测修测的区域。补测修侧时, 将需要补测修测的地貌数据叠合到相应立体像对的左、右像片影像上, 通过立体观测可以看出地貌数据与影像的套合状况, 然后采集变更和增长的地貌元素或等高线数据并对原有地貌数据进行编辑。这种人工的措施效率很低, 可以考虑将原有的数据作为初值, 重新对立体像对

35、进行匹配, 然后将匹配的成果与本来的数据比较, 差别大的则自动进行更新。我们懂得立体像对匹配的核心: 一种是速度, 一种是精确度。对于加佚匹配的速度, 人们想出了种种措施, 如核线排列、金字塔分层等。这些措施可以提供较好的初值, 减少不必要的匹配运算。而我们要修测的地貌数据所发生变化一般是局部的、少数的, 因此可以看作是相称好的初值, 这种状况, 可以做到加快匹配速度和大大减少误匹配率, 因此对等高线的检测完全可以实现自动化。2.4.1.2地物补测修测(1)基于立体量测的地物补测修测将原有地物数据叠合在立体像队的左( 或右) 像片影像上, 采集变更或增长地物要素数据并对原有地物要素数据进行编辑

36、。该措施的长处是量测精度不受地貌数据精度的限素数据并对原有地物要素数据进行编辑。 适合于修测高大或高架的地物。(2) 基于正射影像的地物补测修测将原有地物数据叠合在正射影像上,采集变更或增长的地物要素数据并对原有地物要素数据进行编辑。该措施的长处是便于多种关系的解决和不必考虑片与片之间地物数据的接边问题。在己经有新正射影像时, 宜采用此措施进行地物修测。(3)基于单幅原始影像的地物补测修测将原有地物数据叠合在原始影像上,采集变更或增长的地物要素数据并对原有地物要素数据进行编辑。该措施可免除制作正射影像和进行正射影像镶嵌的复杂过程, 因此具有作业过程简朴的长处。在只需要地形图修测数据而不需要正射

37、影像图时, 宜采用该措施进行地物修测。2.4.2图版的叠合显示图版通过重采样解决就可以采用一定的光栅操作, 与数字影像在计算机屏幕上进行透明叠合显示。这样可以清晰地进行目视检查, 决定修测的区域和内容。在进行图像叠加时, 分幅员像与正射影像或者原始影像应当有相似的投影方式和参数。但是分版数据与影像之间这种相应关系差别很大, 因此就需要将分版影像通过重采样得到一幅投影方式和参数都相似的影像。重采样的措施有两种: 直接法和间接法。两种措施对比起来, 直接法要循环判断所有的图版像素点, 如果图版比影像大许多, 则会有许多无效的循环, 但是图版中有地物信息的地方占少数, 因此比间接法要少诸多计算坐标时

38、的浮点运算。但是两个措施可以结合起来使用, 一方面用间接法的思路计算在图版影像中也许的重采样范畴, 而后在该范畴内用直接法进行解决。2.4.3 矢量数据的显示2.4.3.1数据的分层控制将数据按一定原则(如国标) 分层可以清除不需要解决的数据层, 如减少显示数据, 加快显示速度, 同样在编辑中更能精确地捕获目的。分层的根据在国标中是以大类码( 其她原则类似) 进行划分, 大类码相似的即为一层。可以将一层用一种链表进行管理, 这样在编辑、搜索、显示和建拓扑关系等解决中都易于实现; 此外一种措施是用一种统一链表管理数据, 需要分层时则靠大类码进行辨别, 但是要增长许多判断, 长处则是措施简朴, 易

39、于对数据进行统一解决。2.4.3.2数据盒技术在对地物数据进行显示或者编辑时,在窗口内部的才可以进行解决。一般状况下, 在窗口内部的不是所有而只是少部分的数据, 因此有必要清除无效的数据。保存每个目的的外接矩形信息, 解决时就可以判断与否与窗口区域相交, 从而决定与否解决该目的。通过这样的解决, 可以大量的减少数据, 特别是在数据量很大的状况下, 也不会对速度产生大的影响。2.4.3.3 多种符号化的方式在补测修测过程中, 符号的显示只是为了属性类别的辨认, 不必像出图那样正规: 此外, 符号的正规显示在修测中也有不适合的地方, 例如面、平行线的填充很容易对影像产生压盖, 从而影响采集作业。因

40、此在总结采集过程中所能遇到的种种状况后, 符号的显示类型可以设计成如下几种。 (1)不显示。 重要用于数据分层的状况下, 可以将用不到的层的数据选择此种方式。 (2)正常的符号显示方式。 重要用于全面地察看采集成果的时候。 (3)节点、链线的显示方式。 很简洁的方式, 在坐标采集过程中, 比较合用。2.4.4数据的编辑在采集数据、查出错误或者输入属性时, 对矢量数据的编辑是必不可少的, 应当满足补测修测的需要, 重要功能如下所述。 (1)目的的捕获是所有编辑操作的基本, 这里把点视为没有长度的线, 面则先考虑边线, 这样目的捕获就被简化成两种: 线状目的的捕获和面状目的的捕获。 (2)目的平移

41、捕获目的后, 把所有的节点加上平移量即可。 (3)目的节点平移捕获目的和节点后, 把相应的节点加上平移量即可。 (4)目的旋转捕获目的后, 选定旋转中心, 再由鼠标拖动得到通过旋转中心的两条射线, 求出旋转角度, 然后把该目的的所有节点绕旋转中心进行坐标变换。 (5)目的增删节点捕获目的后, 如果是增长节点, 需要判断增长点处的坐标与该目的的哪条直线段距离近来, 求出代表该线段的前后两个节点后, 再在中间插入新的节点; 如果是删除节点, 得到该目的中距离近来的节点的数据指针, 将之从链表中删除即可。 (6)目的合并先后捕获两个目的, 判断四个端点: 首首、首末、末首、末末之间的距离, 取最小的

42、两个端点为连接点, 合并成新的目的, 并把可以继承的属性数据也接受过来。 (7)目的打断捕获目的并得到打断点所在的直线段的前后两个节点, 新建两个目的, 复制相似的属性, 然后将链表中断点前后的坐标分别加入两个目的; 最后把断点的坐标也加入到两个目的, 如坚决点与接近断点的节点的距离很近, 可以不加入断点。 (8)数据回退在进行目的采集或编辑时, 不可避免会产生错误的操作, 因此数据回退的功能很重要。2.4.5 地形图清描整饰 2.4.5.1地形图的检查与验收 测绘工作是十分细致而复杂的工作,为了保证成果的质量,测量人员必须具有严肃认真的工作态度和纯熟的操作技术,同步还必须有合理的质量检查制度

43、。测量人员除了平时对所有观测和计算工作作充足的检核外,还要在自我检查的基本上建立逐级检查制度。 1.自检 自检是保证测绘质量的重要环节。测绘人员应常常检查自己的操作程序和作业措施。所使用的仪器工具与否认期检查并符合精度规定;地形控制测量的成果及计算与否充足可靠;图廓、坐标格网及控制点的展绘与否对的;地面控制点的高程与否与成果表相符等。测图开始前应选择一种通视良好的测站点设站,先以一远处清晰目的定向,还至少要以另一方向检查,并检查高程无误后始能测图。每站测完后,应对照实地地形,查看地物有无漏掉,地貌与否相象,符号应用与否恰当,线条与否清晰,注记与否齐全对的等。当确认图面完全对的无误后,再搬迁至下

44、一测站进行测绘。测图员要做到随测随画,要做到一站工作当站清,当天工作当天清,一幅测完一幅清。 2.全面检查 测图结束后,先由作业员对地形图进行全面检查,而后组织互检和由上级领导组织的专人检查。检查的措施分室内检查、野外巡视检查和野外仪器检查。 (1)资料检查:观测和计算手簿的记载与否齐全、清晰和对的;各项限差与否符合规定。也可视实际状况重点抽查其中的一部分。 (2)原图检查:格网及控制点展绘与否合乎规定,图上地形控制点及埋石点数量与否满足测图规定,图面地形点数量及分布能否保证勾绘等高线的需要,等高线与地形点高程与否适应,综合取舍与否合理,符号应用与否合乎规定,图边与否接合等等。 (3)巡视检查

45、:应根据室内检查的重点按预定的路线进行。检查时将原图与实地对照,查看原图上的综合取舍状况,地貌的真实性,符号的运用,名称注记与否对的等。有两种措施,散点法是在测站周边选择某些地形点,测定其位置和高程,检查时除对本站所测地形点重新立尺进行检查外,并注意检查其她测站点所测地形点与否对的。断面法是沿测站的某一方向线进行,测定该方向线上各地形特性点的平面位置和高程,然后再与地形图上相应地物点、等高线通过点进行比较。 (4)仪器检查:仪器检查是在内业检查和外业巡视检查的基本上进行的。除将检查发现的重点错误和漏掉进行补测和改正外,对发现的怀疑点也要进行仪器检查。 在检查过程中,对所发现的错误和缺陷,应尽量

46、予以纠正;如错误较多,应按规定退回原测图小组予以补测或重测。测绘资料经全面检查觉得符合规定,即可予以验收,并按质量评估级别。检查验收工作是对成果成图进行的最后鉴定,通过这项工作,不仅要评估其质量,而更重要的是最后消除成图中也许存在的错误,保证各项测绘资料的对的、清晰、完整,真实地反映地物地貌。技术检查工作的重要根据是技术筹划和测量技术规范。 2.4.5.2地形图的清绘与整饰 (1)地形图的清绘:对铅笔原图,按地形图图式进行着墨描绘,称为地形图的清绘。清绘时要注意地物地貌的位置、内容和种类均不得更改和增减。 (2)清绘的顺序:内图廓、坐标格网、控制点、地形点符号及高程注记;独立物体及多种名称、数

47、字的绘注;居民地等建筑物;多种线路、水系等;植被与地类界;等高线及多种地貌符号等。 (3)图廓整饰:图廓的整饰涉及外图廓线、坐标网、经纬度、图幅名称及图号等。线条粗细、采用字体、注记大小等均应根据地形图图式的规定。第三章 地形图补测修测的实行 近年来,都市发展变化非常快,刚刚覆盖的地形图往往不久后来就发生了变化,无法给都市的管理、规划等各项工作提供及时的测绘保障。本次方案以兖州市经济开发区地形图施测实例,进行地形图的补测修测实行的某些探讨。本次地形图修测的范畴为穆北路、创业路、开发路两侧新建工厂区域,开发路、创业路、西铺路、扬州路等新修道路及其她零星变化区域。3.1资料收集 (1)根据收集到的

48、测区地形网的有关资料(技术设计、技术总结、电子地形图、检查(验收)报告等),审查测绘资料质量与否符台规范规定。与否存在重大质量缺陷。如果原图不符合规范规定或存在重大质量缺陷即可鉴定原图不可用,只能进行重测。原图存在如下问题之一的,即为重大质量缺陷:经检测控制点偏差、控制点至剧边地物点偏差以及高程点偏差超过规范规定的,数字地形图与实地严重币相符的,原平板仪测绘图经数字矢量化后的数字地形网,地物严重变形的。 (2)通过上一步审查的原图,检查其控制测量的质量,重要足对高(首)级控制质量的检查,经检测合格后可布设F一级控制。布设下一级控制点位时,尽量通过原有的控制点,以便作为检查原有控制点的质量根据。

49、 (3)选择不同区块并到实地进行地物点榆验。运用全站仪就近控制点进行设站对不同区块周边地物点进行全方位检测。 (4)对各区块的检测数据进行汇总,得出控制点至地物点的绝对误差值,评估该批数字地形图的可用性。本次地形图修测工作尽量使用原有控制资料。收集到本测区施测的1:1 000地形图一套及测图时使用的部分控制点。对变化范畴较大且原有控制点较少的区域,为了满足测图的规定,决定建立新的整体统一的级别控制网,收集到大南铺、山拖和范家堂3个c级GPS点,均联测三等水准,点位对的,保存完好,可作为本次控制测量起算点。3.2.原图质量可行,针对测区实际状况制定修测方案针对不同的修测状况采用不同方略,制定修测

50、方案:(1)零星(分散):可根据原有的控制点和地物进行修测、更改。如果控制点已破坏殆尽,则可运用数字地形图上明确的一级地物特性点,采用后方交会的措施,但至少应取3个特性点,并且对其她明确的一、二级地物特性点进行验证,的确可行后可开展修测工作。(2)成片:遇成片修测时,应选择原有的高级别控制点对该地区的首级控制点进行连测,以检查原控制点的精度。如偏移限度达不到规范规定,则须对整片地形图进行偏移,重新进行图根加密后进行修测,以保证足够的测绘精度和原图的统一。(3)不小于3/4:当修测区域不小于3/4时,应考虑重测,原有控制点也不再使用。对该地区须重新布设GPS首级控制网和水准控制网,按规范规定重新

51、施测数字化地形图,以达到都市建设用图的需要。3.3.软件的选择目前测绘市场上,各个测绘单位采用较多的测绘软件: (1)清华山维EPS软件,室内运用区域掏出功能,现场修测后调入,经室内整饰编辑和现场查图后,移送内业人员解决,最后输出dwg文献地形图。较多用都市建设用图。 (2)南方cass软件,可直接加附安装在AutocAD软件上,直接打开dwg文献进行修测、更改。较多用于都市建设用图、数字地籍用图。 (3)瑞得软件,重要用于数字地籍测绘和数字地籍管理。其输出的dwg文献有较多丢失,且其线型不抱负。 (4)Walk软件,重要用于数字地理信息化解决,较少用于野外测绘。3.4地形图修测补测的实行对于

52、变化范畴较大的区域,必须严格按照数字化测图的基本流程及有关规范实行,保证测量精度,提高成图质量。目前数字化测图技术已日益成熟和广泛应用,因此本文重点探讨特殊状况下数字化测图的应用技巧。由于测区内原有的部分控制点因点之记不全或路面重修而寻找不到,在小范畴变更区域进行地形图修测时常常遇到没有控制点、只有一种控制点或两个控制点不通视的状况,此时若按数字化测图措施先布设控制网再进行碎部测量,费时费力,效率低下,如何充足运用已有资料进行碎部测量呢,现分状况予以阐明。(1)新增地物补测时待测地物附近没有控制点的解决措施(如下简称措施1)新增地物补测时,待测地物附近没有控制点,但附近明显地物(如两栅栏角)先

53、前已进行了测量成图。此时如果从远处引点,工作量必然加大,如果变化区域不大,则可采用如下措施解决: 找一合适位置使用方位角建站,规定可以同步观测到两个以上明显地物已知点(如图3中A,B两栅栏角)和新增地物点并观测,直到将新增地物补测完。 图3 无控制点碎步测量示意图 新建图形文献123dwg,将所测数据在此文献内展点并绘图(图1中虚线部分),并在两个已知栅栏角间连始终线。 打开图形实际所处图幅,将新测图形以图块方式插入此图。 将图块以新观测的(见图3)为基点移动到对的的A点上,量算出AB与A一B之间的夹角,根据此夹角将图块旋转到对的位置,删掉辅助线即可。 (2)地形图修测时两控制点不能通视状况下

54、碎部测量措施在地形图修测中运用原有控制点进行碎部测量时,常常会遇到安顿好仪器后找不到定向点,无法进行碎部测量的现象。如图2所示,C、D是两个互不通视的控制点,运用C、D两点进行碎部测量环节如下:一方面在C、D点上分别选择一种高大明显目的(P1,P2),同步在地面合适位置选择一点G,规定G点应以便立镜且与C、D两点通视。在C、D两点进行碎部测量时,分别以P1、P2作为定向方向,使仪器的水平度盘读数置零后,进行碎部点距离和角度测量。G点作为一种特殊碎部点在记录中加以特殊注记。根据以及C、D两点的已知坐标,可求得CG、DC的坐标方位角,进而求得定向方向CPl、DP2的坐标方位角,各碎部点的坐标方位角

55、随之拟定,由此各碎部点的坐标即可计算出来 图4 不通视控制点碎步测量示意图在实际工作中遇到此类状况还可以在任意一控制点上使用方位角建站,然后直接进行碎部测量,并将另一控制点测出并作特殊标记,然后参照措施1成图即可。此外全站仪支持后方交会建站的功能,还可以选择G点为测站点架设仪器运用C、D两点后方交会建站即可正常测量。(3)新增地物补测时附近只有一种控制点的解决措施(如下简称措施3)在地形图修测过程中由于原有控制点破坏严重,补测新增地物时常常遇到只有一种控制点的状况,此时则可以从原图上展绘出与该控制点通视且距离较远的两个明显地物点(如墙角等)的坐标,在该控制点建站,运用其中一种明显地物点定向,另

56、一点用于测站检查,检查无误后即可进行新增地物碎部测量。3.5质量控制与精度检核3.5.1质量控制(1)措施l及措施3的质量控制措施l中两个明显地物点的距离对碎部测量精度的影响与全站仪定向点距离对测量精度的影响类似,因此应当按全站仪定向点距离原则规定两个明显地物点的距离,一般状况下不应低于100 m。措施3规定与措施1类似。(2)措施2的质量控制与正常碎部测量相比,措施2的精度增长了定向方向误差的影响因素,如图3所示,以测站C为例分析如下: 图5 不通视控制点测量精度分析图根据观测值和已知值可求出角度a,b,c 根据已知方位角(由已知坐标反算)和计算角a,b可以计算出定向方向的坐标方位角为 不考

57、虑已知点误差,则定向方位角精度是由角度观测值a和角度计算值口的精度决定的,对于同一台仪器,角度观测值精度一定,因此本文重要讨论角度计算值a的精度影响因素。角度a与边长观测值的关系为 设的测量中误差分别为,不考虑已知点误差,则为真值,根据误差传播定律,角度a的中误差为: 设,即同精度测距,则有即由上式可知,在边长不变的条件下,sinc越大,角度a的中误差越小。当c角不小于150度或不不小于30度时,计算角的精度急剧下降。因此,在作业过程中选择过渡点G时,应保证角度c在30-150度之间,在作业条件容许的状况下,尽量使c角趋于90度。3.5.2精度检核 相应用上述措施进行碎部测量的部分区域,使用G

58、PS RTK进行检核,地物点平面较差成果见表6。 RTK测量检核 表6 较差范畴/cm 个数 % 0-9 10-19 20-29 30-39 40以上 12 32 38 10 0 13.0 34.8 41.3 10.9 0由上可以看出,在小范畴内应用上述数字化测图技巧,只要采用一定的质量控制措施,精度即可满足工程测量规范的规定。3.6补测修测结束,提交成果。 如下列举个别修测案例:(1)湖州老城区整片修测。湖州老城区的首级控制部分存在,经检测合格后,施测了部分二级导线作为本次修测的起始数据。图件为1:500数字地形图。修测开始,各组对需修测的地物点进行修测,同步对周边地物点进行检测。检测成果不

59、容乐规。后经多组多次对测医各个区块进行设站检测,再对各组各区块的检测数据进行汇总,得出控制点至地物点的绝对误差为0.150.6之间,且地物呈不规则偏移,主线不能满足规范规定。也无法进行整体旋转偏移。通过和甲方联系得知,湖州市老城区原有地形图为l:500大平板实测的薄膜图,后经数字矢量化的数字地形图。因大平板测图存在的不可避免的误差(控制点展点误差,视距或量距误差,碎部点展点误差,划线误差)以及原有地形图在数字矢量化过程中的取点误差,地物严重变形。以上诸多因素直接导致了地形图的精度受到极大的影响,无法作为修测底图使用。因此,就此具体状况和甲方具体协商,决定该测区基本重新测绘。(2)海宁农村村庄地

60、形图修测,甲方提供控制为每个村庄2个GPS点。图件为大平板假定坐标测图,经数字矢量化后运用每村的2个GPS点进行旋转偏移,作为修测底图。修测时检测周边地物点,经多村设站后数据汇总,其控制点到周边地物点的绝对误差为0.63 m之间,呈不规则偏移,地形误差更大,主线无法进行修测工作。通过和甲方单位进行协商,决定对其地形地物所有重新测绘。原有地形图上的地籍要素重新做旋转偏移保存,将界址点、界址线套绘到重新测绘的地形图内的地物上,并作出相应的技术解决,其地籍要素不予更改。袁华镇修测,经检测控制点精度达到规范规定,地物经多区块设站检测并汇总,总体精度达到规范规定,个别地物点误差0.1O3 m,须修测对象

61、多为小块、单独地物。修测方案根据袁华镇的具体状况,进行常规修测。 许巷镇修测,检测首级、图根控制点和地物点时,发现均整体规则偏移,偏移超过规范规定,地物点相对精度良好。根据许巷镇的具体状况,制定修测方案:重新布没GPS首级控制网,并联测3个不同方向的、基本上等距离的原首级控制点,运用2个控制点将整个许巷镇的地形图进行旋转偏移,另一控制点作检核。旋转偏移后检另一点坐标,精度达到规范规定。按常规修测方案进行修测作业。(3)德清县三桥3实测,0.5修测,修测区块位于测区中心作业方案:一方面运用高级别控制点对三桥3.5测区布设GPS首级控制网,布网时联测须修测区域内的2个控制点(修测区域为长方形)。检

62、查坐标发现控制点偏移超过规范规定,检测地物点相对精度良好,为整体规则偏移。运用联测的2个控制点进行旋转偏移后再进行常规修测。经周边实测图接边解决,效果良好。3.7地形图补测修测新措施3.7.1地形图补测修测作业环节老式地形图修测作业环节,先外业巡视调查,根据巡视调查 (地形、地物变化)成果,然后从高级别控制点上运用全站仪发展图根控制点,再将全站仪架设在图根控制点上或经纬仪配合小平板等方式进行修测。采用实时动态 (RTK)定位系统修测地形图环节,只要在测区内或测区附近的高级别控制点上架设基准站,可边巡视调查边修测,只需在修测的碎部点上停留1-2s即完毕,在电子手簿中输入编码或序号,随时随处修测。3.7.2运用实时动态(RTK)定位系统修测地形图长处 老式地形图修测措施

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