李國(guó)祥
(泰州市測(cè)繪院,江蘇 泰州 225300)
自1996年成立地級(jí)泰州市以來(lái),城市發(fā)展非常迅速,而隨著數(shù)字泰州的建設(shè),城市信息化建設(shè)對(duì)基礎(chǔ)地理信息的需求愈來(lái)愈迫切,基礎(chǔ)測(cè)繪產(chǎn)品的時(shí)效性滯后于城市發(fā)展變化的矛盾日益突出,這些矛盾如果不能較好的解決,勢(shì)必影響基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的多元化和現(xiàn)勢(shì)性,制約著基礎(chǔ)地理信息的應(yīng)用領(lǐng)域和拓展空間,阻礙城市信息化建設(shè)的步伐。泰州市測(cè)繪院作為泰州市規(guī)劃局下屬單位,承擔(dān)著為城市規(guī)劃和建設(shè)提供測(cè)繪保障,為規(guī)劃地理信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行維護(hù)和更新的職責(zé),因而對(duì)基本比例尺地形圖的動(dòng)態(tài)維護(hù)和更新非常重要。
現(xiàn)有基礎(chǔ)地形圖是泰州市測(cè)繪院在2008年數(shù)據(jù)入庫(kù)時(shí)進(jìn)行全面修、補(bǔ)測(cè),經(jīng)數(shù)據(jù)整合后形成的,采用的底圖為泰州市測(cè)繪院自有的1∶500地形圖和泰州市國(guó)土局提供的2006版1∶1000航測(cè)圖,面積440km2。隨蘇陳、罡楊等鄉(xiāng)鎮(zhèn)的劃入,泰州市測(cè)繪院組織實(shí)施了上述區(qū)域的全野外數(shù)據(jù)采集,成圖面積60km2左右?;A(chǔ)地形圖數(shù)據(jù)庫(kù)的建立,有力地保障了城鄉(xiāng)規(guī)劃管理、規(guī)劃編制、規(guī)劃業(yè)務(wù)審批、城市建設(shè)等工作的進(jìn)行。但近幾年來(lái),城市建設(shè)步伐加快,中國(guó)醫(yī)藥城崛起,寧啟鐵路復(fù)線改造,泰州大橋、啟揚(yáng)高速相繼建成,社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展導(dǎo)致了地形地貌的巨大變化,使地形圖失去了應(yīng)用的現(xiàn)勢(shì)性。與此同時(shí),原有的地形圖更新方法和步驟,已跟不上地形圖的變化,急待研究制定更新的技術(shù)和制度以滿足規(guī)劃信息化建設(shè)和應(yīng)用的需求。為此,泰州市規(guī)劃局制定了地形圖更新計(jì)劃,委托泰州市測(cè)繪院組織實(shí)施,以基礎(chǔ)地形圖更新為例,進(jìn)行更新技術(shù)的探討。
GB/T 14268-2008《國(guó)家基本比例尺地形圖更新規(guī)范》和CJJ/T8-2011《城市測(cè)量規(guī)范》。
(1)修測(cè)后地物與鄰近原有地物的間距誤差不得超過(guò)圖上±0.4mm。修測(cè)后的地物不應(yīng)作為修測(cè)新地物的依據(jù)。
(2)測(cè)站點(diǎn)相對(duì)鄰近圖根點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差不得大于圖上0.3mm。
(3)圖上地物點(diǎn)相對(duì)于鄰近圖根點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差不得大于圖上0.5mm。
(4)高程注記點(diǎn)相對(duì)于鄰近圖根點(diǎn)的高程中誤差不得大于±0.15m。
(5)消失的地形要素應(yīng)予以刪除。
(6)更新時(shí)如發(fā)現(xiàn)原數(shù)據(jù)庫(kù)中已有的地形要素代碼、屬性、注記、分層等有明顯錯(cuò)誤,應(yīng)進(jìn)行更新。
圖1 更新流程圖
通常基礎(chǔ)地形圖更新分為動(dòng)態(tài)更新和定期更新兩種方案。
主要是指重要的要素變化后能得到及時(shí)更新。當(dāng)原圖內(nèi)某種重要地物發(fā)生變化或用圖部門(mén)需要時(shí),一般采用動(dòng)態(tài)更新[1]。例如:泰州市城郊的蘇陳鎮(zhèn)和罡楊鎮(zhèn)區(qū)域范圍內(nèi)的地形圖沒(méi)有全部進(jìn)行詳細(xì)更新,只是對(duì)規(guī)劃中的泰鎮(zhèn)路,陽(yáng)光大道所經(jīng)過(guò)的區(qū)域地形圖進(jìn)行了及時(shí)更新,這樣能及時(shí)滿足規(guī)劃部門(mén)的需求。
主要針對(duì)變化慢且不明顯的自然要素變化后能在一定周期內(nèi)得到更新。地形圖定期更新的周期應(yīng)根據(jù)比例尺、地物變化情況或經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況以及地形要素的重要性等因素確定。根據(jù)泰州市城建的速度、地形地貌的變化情況,泰州市規(guī)劃局制定的地形圖更新計(jì)劃確定更新周期為三年。
更新方案的確定并沒(méi)有嚴(yán)格的界限,結(jié)合基礎(chǔ)地形圖的現(xiàn)勢(shì)性,城市建設(shè)的優(yōu)先區(qū)域,以及竣工測(cè)量資料整合應(yīng)用等具體情況。基礎(chǔ)地形圖更新還應(yīng)依據(jù)人力、物力、長(zhǎng)遠(yuǎn)與短期規(guī)劃相結(jié)合的原則,確定具體的更新方案。通常,在實(shí)際工作中采用以下兩種方案作為基礎(chǔ)地形圖更新方案的補(bǔ)充。
(1)重點(diǎn)更新。對(duì)主城規(guī)劃區(qū)的重點(diǎn)、熱點(diǎn)地區(qū)定期巡視對(duì)照,進(jìn)行重點(diǎn)修測(cè)。采用的方法主要為內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測(cè)圖技術(shù)。此次更新,主要對(duì)泰州市的海陵區(qū)、高港區(qū)主城區(qū)中的近期規(guī)劃用圖進(jìn)行了巡視對(duì)照和重點(diǎn)更新。例如:對(duì)高新醫(yī)藥區(qū)約30平方公里的區(qū)域地形圖進(jìn)行了重點(diǎn)修、補(bǔ)測(cè)。修、補(bǔ)測(cè)的技術(shù)要求必須按基本圖的規(guī)定進(jìn)行。
(2)實(shí)時(shí)更新。建立建設(shè)項(xiàng)目竣工測(cè)量制度和測(cè)繪工作資料匯交制度,整合大比例尺工程圖件。所有任務(wù)實(shí)行“分片包干、責(zé)任到人”。此次更新,將最近幾年所測(cè)繪的竣工工程項(xiàng)目圖和一些質(zhì)量等級(jí)高的工測(cè)圖進(jìn)行了匯總。由信息中心進(jìn)行整合,把整合好的竣工圖和工測(cè)圖全部粘貼到待更新的工作底圖上。這樣既減少了工作量,又提高了更新的速度。
地形圖更新方法依據(jù)地形要素變化情況而定,變化情況以地形要素變化率做參考。其計(jì)算方法參見(jiàn)《國(guó)家基本比例尺地形圖更新規(guī)范》或根據(jù)用圖部門(mén)的要求而定。更新方法一般分為重測(cè)、修測(cè)和修編。所謂重測(cè)就是對(duì)全部的地形要素進(jìn)行測(cè)繪。所謂修測(cè)就是對(duì)部分地物要素和相應(yīng)變化了的地貌要素進(jìn)行實(shí)測(cè)修正。所謂修編就是依據(jù)最新的地形圖和現(xiàn)勢(shì)資料編繪地形圖或補(bǔ)充修正原圖的部分地物要素。
4.1.1 出現(xiàn)下列情況之一時(shí),需重測(cè)更新[2]
(1)原圖內(nèi)的地物要素變化率超過(guò)40%;
(2)原圖采用修測(cè)或修編更新方法更新3次;
(3)原圖精度達(dá)不到現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的精度要求。
4.1.2 重測(cè)的方法
(1)外業(yè)實(shí)測(cè)法:通過(guò)全野外數(shù)據(jù)采集獲取地形點(diǎn)的坐標(biāo)和高程,如新劃入鄉(xiāng)鎮(zhèn)蘇陳鎮(zhèn)、罡楊鎮(zhèn)等地塊,以及藥城大道、長(zhǎng)江大道、泰州大道、泰州大橋及連接線等。
(2)攝影測(cè)量法:用圖部門(mén)需要雖然未達(dá)到40%的變化率,但由于面積較大,宜采用此法,采用航空攝影測(cè)量方法與外業(yè)調(diào)繪的作業(yè)方法獲取地形點(diǎn)的坐標(biāo)和高度。如2013年泰州市高港區(qū)政府為規(guī)劃編制需要120km2的現(xiàn)勢(shì)地形圖,采用常規(guī)的更新方法時(shí)間上滿足不了甲方的要求,泰州市測(cè)繪院與有關(guān)單位合作采用本方法,滿足了甲方需要的同時(shí),更新了本區(qū)域的地形圖。
(3)無(wú)人機(jī)航測(cè):隨著無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)的成熟,對(duì)于小面積地塊的地形圖更新,采用本辦法可節(jié)省人工,縮短成圖周期,提高成圖精度,已廣泛應(yīng)用。如泰州地形圖更新計(jì)劃中的寧啟鐵路與啟揚(yáng)高速之間,由于人工采集有安全隱患,擬采用無(wú)人機(jī)航測(cè)。
4.2.1 出現(xiàn)下列情況之一時(shí),宜進(jìn)行修測(cè)更新
(1)地物變化率超過(guò)10%,但不超過(guò)40%;
(2)原圖內(nèi)某種重要地物位置發(fā)生變化;
(3)修測(cè)中發(fā)現(xiàn)原圖上有明顯錯(cuò)誤(即超過(guò)2√2倍中誤差的粗差)的地物、地貌應(yīng)予以更新。4.2.2 修測(cè)的方法
根據(jù)地形、地物的變化情況,可采用下列方法對(duì)原有數(shù)字地形圖進(jìn)行更新[3]。
(1)零星分散:可根據(jù)原有數(shù)字地形圖上明顯的地物特征點(diǎn),如房角,點(diǎn)狀地物等(至少應(yīng)取3個(gè)特征點(diǎn))采用傳統(tǒng)皮尺或手持測(cè)距儀量距,通過(guò)后方交會(huì)的方法,實(shí)施修補(bǔ)測(cè)。
(2)成片:遇成片修測(cè)時(shí),選擇原有的高等級(jí)控制點(diǎn),采用RTK布設(shè)局部地域圖根控制點(diǎn),并對(duì)原有圖根控制點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè),以檢驗(yàn)控制點(diǎn)精度,如精度達(dá)到規(guī)范要求,則采用全站儀實(shí)地采集數(shù)據(jù)進(jìn)行修補(bǔ)測(cè),
制與竣工測(cè)量動(dòng)態(tài)更新互為補(bǔ)充的方法,使基礎(chǔ)地形圖的現(xiàn)勢(shì)性與完整性得到更有力的保證。2011年10月,“數(shù)字泰州”地理空間框架建設(shè)項(xiàng)目通過(guò)了國(guó)家測(cè)繪局專家的評(píng)審驗(yàn)收,泰州市成為全省首個(gè)數(shù)字城市?!皵?shù)字泰州”的建立對(duì)于構(gòu)建數(shù)字中國(guó)地理空間框架,提升測(cè)繪保障服務(wù)能力,推動(dòng)泰州經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有極其深遠(yuǎn)的意義。在“數(shù)字泰州”地理空間框架內(nèi),規(guī)劃地理信息綜合系統(tǒng)的運(yùn)用,對(duì)泰州城市基本地形圖的現(xiàn)勢(shì)性和準(zhǔn)確性提出了更高的要求,也對(duì)泰州測(cè)繪人的工作提出了更高的要求。隨著GPS、GIS技術(shù)應(yīng)用的逐步深入,地形圖更新技術(shù)會(huì)更加成熟,周期會(huì)逐步縮短,數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性會(huì)保持在很短的時(shí)間內(nèi),實(shí)現(xiàn)地形圖數(shù)據(jù)的同步更新,及時(shí)滿足城市發(fā)展的需求。
(1)原圖所依據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如分類代碼或地形圖圖式發(fā)生變化[4];
(2)原圖內(nèi)地物要素屬性發(fā)生變化;
(3)已有現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)的較大比例尺地形圖。
如何實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)地形圖的更新與維護(hù),是城市測(cè)繪部門(mén)長(zhǎng)期面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,本文根據(jù)作者長(zhǎng)期從事基礎(chǔ)地形圖更新的工作經(jīng)驗(yàn)分析了基礎(chǔ)地形圖更新的意義,提出了基礎(chǔ)地形圖更新的方案與技術(shù)方法。初步探索了建立基礎(chǔ)地形圖更新機(jī)
[1]祝國(guó)瑞.地圖學(xué)[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2004.
[2]楊德麟.大比例尺數(shù)字測(cè)圖的原理方法與應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,1997.
[3]CJJ/T8-2011,城市測(cè)量規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2011.
[4]GB/T 14268-2008,國(guó)家基本比例尺地形圖更新規(guī)范[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.