王延輝　勾煥蕾　毛 麗91039部隊，北京房山，102400

轉繪技術在地圖修測中的應用

王延輝*勾煥蕾毛 麗
91039部隊，北京房山，102400

提 要 利用衛(wèi)星圖像修測地圖時，首先對衛(wèi)星圖像的大地坐標、投影性質等進行設定，使其與地圖相統(tǒng)一，然后利用地圖對衛(wèi)星圖像進行幾何精校正，最后把衛(wèi)星圖像和地圖疊加在一起進行轉繪。實際工作表明，與傳統(tǒng)外業(yè)測量方式相比，利用此技術修測地圖更加方便、高效，且制作的地圖具有較高精度，能較好地滿足地圖修測工作需要。

關鍵詞轉繪 地圖 修測

0 引言

地圖在工程、測繪、軍事、探礦等各個領域都有廣泛的應用，是上述經濟和軍事活動必不可少的支撐。在長期的經濟、軍事建設過程中，我國的測繪工作者制作積累了大量的地圖資料，為各項建設事業(yè)的快速發(fā)展發(fā)揮了不可磨滅的重要作用。然而，隨著時間的發(fā)展，大量的地圖逐漸變得陳舊，地圖上的居民地、交通設施、植被、河流等諸多要素發(fā)生了較大變化，嚴重影響了地圖的使用性。為了保持這類圖件的現勢性,就需要對其內容進行頻繁的更新【1】，也既需要及時對地圖進行修測。傳統(tǒng)的地圖修測方法，通常先進行外業(yè)測量，取得最新實地測量成果，然后再進行內業(yè)制圖，把外業(yè)取得的測量成果繪制在地圖上。然而，外業(yè)測量修測法耗時費力，過程相當繁瑣，且受到各種客觀條件的限制，實際工作中并不能經常采用，因而，需要找到一種簡單易行的方法，解決地圖的快速修測難題。

現代航空、航天遙感技術的發(fā)展為問題的解決提供了可能。遙感成像衛(wèi)星拍攝的衛(wèi)星圖像具有更新快、現勢性高的特點，利用其修測地圖是一個不錯的選擇。筆者在工作實踐中發(fā)現了一種新的地圖修測技術方法：用衛(wèi)星圖像代替?zhèn)鹘y(tǒng)外業(yè)測量成果，先用專業(yè)軟件對衛(wèi)星圖像進行校正，再把校正后的衛(wèi)星圖像和地圖進行匹配，最后把衛(wèi)星圖像上的居民地、交通設施、植被、河流等變化了的地圖要素，轉繪修測到地圖上。

1 地圖、衛(wèi)星圖像分析

轉繪修測前，先對取得的地圖、衛(wèi)星圖像進行分析，梳理清楚地圖、衛(wèi)星圖像的大地坐標系、投影性質等信息。地圖、衛(wèi)星圖像之間保持一致的大地坐標系及投影性質，是保證轉繪修測精度的基礎。在實際工作中，可以根據需要，對衛(wèi)星圖像的大地坐標系、投影性質等進行變換，以適應地形圖的大地坐標系及投影性質，也可以對地圖進行變換，以適應衛(wèi)星圖像的大地坐標系及投影性質，還可以同時對地圖、衛(wèi)星圖像的大地坐標系、投影性質等進行校正，以統(tǒng)一到一種新的大地坐標系、投影性質上。本文謹以校正衛(wèi)星圖像以適應地圖為例，對此問題加以探討。

2 衛(wèi)星圖像校正

利用地圖，對衛(wèi)星圖像的校正，可使用Global Map，Erdas Image等圖像處理軟件來實現。

2.1 大地坐標系及投影性質設定

衛(wèi)星圖像的大地坐標系及投影性質的設定在Global Map中完成。啟動Global Map，打開衛(wèi)星圖像，單擊“工具”菜單，選擇“配置”選項，出現“配置”對話框。在“投影”欄中，選擇與地圖一致的投影（圖1）。在“基準”欄中，選擇與地圖一致的大地坐標系。點擊“確定”完成投影及大地坐標系變換。如果選項中無所需的大地坐標系，可以單擊“添加基準”按鈕，添加所需的大地坐標系。

圖1　大地坐標系及投影設定Fig.1 Geodetic coordinate system and projection enactment

2.2 幾何精校正

在統(tǒng)一地圖和衛(wèi)星圖像之間的大地坐標、投影性質后，用地圖對衛(wèi)星圖像進行幾何精校正。具體步驟為：在Erdas中打開需校正的衛(wèi)星圖像，單擊“柵格”菜單，選擇“幾何校正”選項，出現“設置幾何模型”對話框。選擇“多項式”模型，點擊“確定”。出現“多項式模型屬性”對話框，根據地圖的信息，設置投影、大地坐標系等屬性，完成后點擊“關閉”。出現“控制點工具參考”對話框，選擇“新地圖”選項，點擊“確實”，調入地圖文件。出現“控制點”工具和“幾何校正”工具（圖2），選擇足夠多的控制點后，點擊“控制點”工具上的“校正”按鈕，實現衛(wèi)星圖像的幾何精校正。

圖2　幾何精校正Fig.2 Geometrical precision calibration

幾何校正過程中，控制點的選取至關重要。應選取清晰的道路交叉點、明顯地物角點等作為控制點?？刂泣c的選取還應注意盡量均勻并布滿全圖。

3 地圖和衛(wèi)星圖像的配準

在Photoshop中，打開地圖和衛(wèi)星圖像，另建圖層，將衛(wèi)星圖像疊加在地圖之上，疊加方式選擇“正片疊底”。選擇“編輯”菜單，點擊“變換”、“縮放”選項。通過等比例縮放把衛(wèi)星圖像縮放到與地圖同等大小，通過移動衛(wèi)星圖像的位置，使衛(wèi)星圖像與地圖完全疊加在一起，此過程即為地圖和衛(wèi)星圖像的配準（圖3）。驗證衛(wèi)星圖像與地圖的疊加效果時，應選擇道路交叉點、明顯獨立房屋、標志性建筑物等設施，直接利用步驟3.2中的控制點也是不錯的選擇。配準好的地圖和衛(wèi)星圖像文件，存為PSD格式。

圖3　地圖和衛(wèi)星圖像的配準Fig.3 Map and satellite image registration

4 轉繪

對地圖的修測轉繪在Illustrator中完成。打開步驟4中的PSD文件，開始轉繪工作。實際轉繪作業(yè)過程中，為了提高制圖質量，確保成圖美觀、協(xié)調，應注意符號、顏色的選擇使用和原地圖保持一致。

5 結語

利用衛(wèi)星圖像修測地圖，與傳統(tǒng)的通過外業(yè)測量修測地圖相比，較大減少了室外作業(yè)工作量，節(jié)省了時間、人力和物力，速度快，效率高,且具有較好的美觀度（圖4）。制圖精度方面，經過數學計算和實踐檢驗，利用該方法完成的地圖，轉繪誤差不超過10m，基本能滿足測繪、工程建設各領域對地圖產品的精度要求。

圖4　修測前后效果對比Fig.4 Effect comparison of pre-and post mapping

參 考 文 獻

1 楊賢偉.衛(wèi)星遙感影像在地圖現勢更新中的應用[J].地礦測繪,2005,(03)

THE USING OF TRANSFER-MAPPING METHOD IN MAPPING

Wang Yanhui Gou Huanlei Ji Yuan 91039 troops , Fangshan, Beijing, 102400

Abstract

When mapping with satellite image，firstly, set the coordinate and projection of the satellite image with those of the map. Secondly, do polygonal correction to the satellite image with the map. Finally, cover the map with the satellite image rightly，and then begin mapping. It is proved that this method is efficient and can meet the need for precision.

Keywords:transfer-mapping method mapping

收稿日期：2015-04-20；改回日期：2015-05-12

* 第一作者簡介：王延輝]（1978～），男，地理信息專業(yè)，工程師

中圖分類號：P283.8

文獻標識碼：A

文章編號：1006–5296（2015）02–0115–04