汪 淼

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

“數(shù)字大連” 基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)字線劃圖生產(chǎn)

汪 淼1

（1.大連市測(cè)繪院研究院（大連市基礎(chǔ)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(xì)闡述了立體測(cè)圖、控制測(cè)量、外業(yè)調(diào)繪及補(bǔ)測(cè)、野外數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)檢驗(yàn)的方法，以指導(dǎo)數(shù)字線劃圖的生產(chǎn)。

數(shù)字線劃圖；立體測(cè)圖；控制測(cè)量

傳統(tǒng)的數(shù)字線劃圖（DLG）生產(chǎn)模式為先進(jìn)行外業(yè)控制測(cè)量和外業(yè)相片調(diào)繪，再進(jìn)行內(nèi)業(yè)控制點(diǎn)加密和內(nèi)業(yè)立體測(cè)圖，最后經(jīng)內(nèi)業(yè)編輯成圖。但在實(shí)際工作中，由于外業(yè)調(diào)繪內(nèi)容龐雜，調(diào)繪的時(shí)間遠(yuǎn)大于外業(yè)像控和內(nèi)業(yè)加密時(shí)間，因此在相片調(diào)繪階段，內(nèi)業(yè)測(cè)圖人員閑置情況較為嚴(yán)重。此外，由于相片外業(yè)調(diào)繪一次性完成，錯(cuò)繪、漏繪現(xiàn)象時(shí)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(yīng)運(yùn)而生。此方法是先開(kāi)展外業(yè)控制測(cè)量，然后進(jìn)行內(nèi)業(yè)控制點(diǎn)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(jìn)行外業(yè)調(diào)繪，最后進(jìn)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(jì)區(qū)1∶500數(shù)字線劃圖及空間三維數(shù)據(jù)入庫(kù)為例，詳細(xì)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(cè)區(qū)已有資料分析

大連市花園口區(qū)是遼寧沿海的重點(diǎn)建設(shè)區(qū)域，測(cè)區(qū)屬于地形復(fù)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(yùn)-5攝影飛機(jī)搭載ADS80航空攝影系統(tǒng)于2010年10月進(jìn)行航攝的資料，地面分辯率GSD=0.06 m，相對(duì)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(xiàng)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(diǎn)以及道路等一類地物點(diǎn)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(cè)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(cè)量

3.1 GPS平面控制網(wǎng)

依靠大連市連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站綜合服務(wù)系統(tǒng)，利用GPS建立首級(jí)控制點(diǎn)進(jìn)行控制測(cè)量，平面坐標(biāo)系統(tǒng)為大連城建坐標(biāo)系。根據(jù)要求在測(cè)區(qū)內(nèi)共布測(cè)D級(jí)GPS網(wǎng)1個(gè)、E級(jí)GPS網(wǎng)3個(gè)，其中D級(jí)GPS網(wǎng)觀測(cè)3個(gè)同步環(huán)，E級(jí)GPS網(wǎng)在D級(jí)GPS網(wǎng)基礎(chǔ)上布測(cè)，采用雙基準(zhǔn)站方式觀測(cè)。

3.2 四等水準(zhǔn)網(wǎng)

1）共布測(cè)四等水準(zhǔn)網(wǎng)2個(gè)，附合路線1條，觀測(cè)四等水準(zhǔn)點(diǎn)87個(gè)，路線總長(zhǎng)共計(jì)213 km，水準(zhǔn)觀測(cè)記錄均采用電子記簿器記簿。

2）高程系統(tǒng)采用1985國(guó)家高程基準(zhǔn)。

3）起算數(shù)據(jù)為測(cè)區(qū)內(nèi)國(guó)家一等水準(zhǔn)點(diǎn)2個(gè)，國(guó)家三等水準(zhǔn)點(diǎn)6個(gè)。

4 立體測(cè)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(diǎn)、檢修井以及道路拐點(diǎn)相對(duì)于鄰近圖根點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差≤0．15 m，鄰近地物點(diǎn)的點(diǎn)間距離中誤差≤0．12 m。城市建筑區(qū)、平地、丘陵地區(qū)，點(diǎn)位中誤差≤0．5 m，鄰近地物點(diǎn)間距中誤差≤0．4 m；山地、高山地和施測(cè)困難的舊街坊內(nèi)部，點(diǎn)位中誤差≤0．75 m，鄰近地物點(diǎn)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(diǎn)相對(duì)于鄰近圖根點(diǎn)的高程中誤差≤0．15 m。其他地區(qū)地形圖的高程精度應(yīng)以等高線內(nèi)插求點(diǎn)的高程誤差來(lái)衡量[2]。

2）儀器及方法。采用ADS80影像，應(yīng)用ERDAS LPS、VirtuoZo工作站進(jìn)行立體測(cè)圖，并通過(guò)南方測(cè)繪CASS2008（大連專用版）進(jìn)行編輯形成初級(jí)線劃圖，初級(jí)線劃圖數(shù)據(jù)以km2為單位上交。

3）立體測(cè)圖方式與方法。內(nèi)業(yè)立體采集以定位為主，采集時(shí)用適當(dāng)?shù)姆?hào)對(duì)地物進(jìn)行識(shí)別，即在內(nèi)業(yè)可以判定其性質(zhì)的情況下對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)臍w類，無(wú)法判別性質(zhì)的情況下根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行采集[3]。對(duì)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(shè)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(diǎn)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(guò)程如圖2所示。

4.1 外業(yè)調(diào)繪及補(bǔ)測(cè)

1）調(diào)繪。使用繪圖儀將初級(jí)線劃圖回放，作業(yè)員手持覆蓋圖紙的調(diào)繪板到實(shí)地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)繪與測(cè)量，依據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)書(shū)和作業(yè)指導(dǎo)書(shū)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(biāo)記于調(diào)繪圖上，供內(nèi)業(yè)返回編輯使用。

2）補(bǔ)測(cè)。內(nèi)業(yè)測(cè)繪的地物、地貌要素均由外業(yè)進(jìn)行實(shí)地調(diào)繪。對(duì)于內(nèi)業(yè)測(cè)圖時(shí)無(wú)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(bǔ)調(diào)、補(bǔ)測(cè)。

3）零星新增地物可根據(jù)實(shí)地情況采用距離交會(huì)法、極坐標(biāo)法等解析法在實(shí)地補(bǔ)測(cè)。對(duì)大面積新增地物，采用全野外的數(shù)據(jù)采集方法進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。

圖2 內(nèi)業(yè)立體測(cè)圖

4.2 野外數(shù)據(jù)采集

一類地物點(diǎn)測(cè)量的控制網(wǎng)以整個(gè)測(cè)區(qū)的控制網(wǎng)成果作為首級(jí)控制，圖根加密點(diǎn)是可直接供測(cè)圖使用的平面和高程控制點(diǎn)，測(cè)站點(diǎn)的增補(bǔ)可在各等級(jí)控制點(diǎn)基礎(chǔ)上采用圖根導(dǎo)線測(cè)量、GPS RTK測(cè)量、全站儀極坐標(biāo)法測(cè)量。所有使用的全站儀都應(yīng)經(jīng)過(guò)儀器檢驗(yàn)部門(mén)檢定。圖根導(dǎo)線外業(yè)觀測(cè)時(shí)，應(yīng)測(cè)一個(gè)完整測(cè)回，水平角、垂直角、距離均應(yīng)做好記錄。圖根導(dǎo)線采用二聯(lián)腳架法施測(cè)。

對(duì)于城鎮(zhèn)主干道兩側(cè)明顯的建筑物角點(diǎn)以及道路采用外業(yè)碎部測(cè)量。圖根控制測(cè)量、城鎮(zhèn)道路、街(巷)道及附屬設(shè)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(diǎn)測(cè)量[5]。公路及其他道路、車(chē)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(diǎn)立尺及道路中線進(jìn)行高程加密。道路網(wǎng)高程注記點(diǎn)應(yīng)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(shí)，至少取起、中、終3點(diǎn)，當(dāng)圓弧較長(zhǎng)時(shí)采集點(diǎn)需加密，并用圓滑曲線連接。路堤、路塹按實(shí)際寬度繪出邊界，并在其坡頂、坡腳合理注記高程。公路橋應(yīng)實(shí)測(cè)橋頭、橋身、橋墩的位置，橋面應(yīng)測(cè)定高程，橋面上的人行道寬度大于0．5 m的應(yīng)實(shí)測(cè)。圖根點(diǎn)的密度應(yīng)根據(jù)復(fù)雜程度而定。細(xì)部點(diǎn)坐標(biāo)測(cè)量采用極坐標(biāo)法（極坐標(biāo)邊長(zhǎng)小于300 m），測(cè)量時(shí)應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)，重要地物不能遺漏。

4.3 數(shù)據(jù)編輯

數(shù)據(jù)編輯時(shí)利用外業(yè)調(diào)繪數(shù)據(jù)對(duì)立體量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)、補(bǔ)充、修改、增加和刪除。確認(rèn)就是確認(rèn)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(bǔ)充就是對(duì)遺漏的地物地貌要素進(jìn)行補(bǔ)充編輯。修改就是根據(jù)外業(yè)實(shí)地測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)內(nèi)業(yè)無(wú)法判別或判別錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)根據(jù)實(shí)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(duì)外業(yè)補(bǔ)測(cè)的新增地物地貌要素進(jìn)行補(bǔ)充。刪除是由于航片拍攝至調(diào)繪有一定的時(shí)間差，應(yīng)根據(jù)實(shí)地情況將已變化的地物予以刪除。

在編輯時(shí)特別應(yīng)注意的是，對(duì)非測(cè)量數(shù)據(jù)以外的內(nèi)外業(yè)原始測(cè)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(shí)應(yīng)以現(xiàn)場(chǎng)調(diào)繪的屬性為準(zhǔn)[6]，困難地區(qū)可適當(dāng)結(jié)合內(nèi)業(yè)測(cè)圖綜合判斷。對(duì)同類地物進(jìn)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(jìn)行數(shù)據(jù)編輯和入庫(kù)。圖3是在CASS中對(duì)道路中心線、要素屬性進(jìn)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(duì)編輯的成果圖在CASS中進(jìn)行檢查，并且修改編輯過(guò)程中產(chǎn)生的不合理處，要注意的有：①必填屬性項(xiàng)和選填屬性項(xiàng)內(nèi)容的完整性、合理性。②拓?fù)潢P(guān)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(shí)體綜合檢查。⑥三維節(jié)點(diǎn)高程值檢查。

2）檢查程序參數(shù)設(shè)置。檢查的內(nèi)容有：① 圖形實(shí)體檢查，面狀地物封閉檢查為0．5，復(fù)合線重復(fù)檢查為0．01，等高線高程值檢查為0．5。② 計(jì)算房屋檐高，但棚房、其他房屋不計(jì)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(fù)編輯過(guò)程中丟失或變更的地物三維結(jié)點(diǎn)高程，需要通過(guò)CASS軟件提供的三維還原功能，利用3DPOLYBACK三維備份數(shù)據(jù)對(duì)所有地物進(jìn)行三維信息還原，還原后沒(méi)有被還原的對(duì)象需要手動(dòng)進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(kù)菜單執(zhí)行“賦編碼到厚度”操作。Geoway制圖檢查過(guò)程的屬性設(shè)置如圖4所示。

圖4 Geoway制圖檢查屬性設(shè)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(duì)dxf2000數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、檢查、錯(cuò)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(kù)數(shù)據(jù)檢查。① 入庫(kù)檢查之前，操作系統(tǒng)要先安裝ArcGIS運(yùn)行環(huán)境。②通過(guò)CASS軟件入庫(kù)菜單下的轉(zhuǎn)換工具將圖形轉(zhuǎn)換為MDB數(shù)據(jù)庫(kù)格式。③ 利用Geoway軟件對(duì)MDB進(jìn)行轉(zhuǎn)換、檢查、錯(cuò)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(dǎo)入語(yǔ)結(jié)果如圖5所示。

圖5 Geoway檢查數(shù)據(jù)導(dǎo)入

6）ArcScene 結(jié)點(diǎn)高程異常檢查。①將轉(zhuǎn)換后的MDB入庫(kù)數(shù)據(jù)導(dǎo)入到ArcScene軟件中，人工將數(shù)據(jù)中結(jié)點(diǎn)高程不合理的地物對(duì)象作為問(wèn)題輸出為CAD數(shù)據(jù)格式；② 將問(wèn)題數(shù)據(jù)回插至DWG數(shù)據(jù)，利用CASS編輯結(jié)點(diǎn)高程工具對(duì)結(jié)點(diǎn)高程錯(cuò)誤的線條進(jìn)行逐點(diǎn)修正；三維信息錯(cuò)誤的獨(dú)立地物符號(hào)塊要根據(jù)周?chē)h(huán)境及補(bǔ)測(cè)高程進(jìn)行修改。房屋三維結(jié)點(diǎn)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。