□張 旭（新鄉(xiāng)市水利勘測設計院）

基于衛(wèi)星地圖快速制作總平面圖

□張 旭（新鄉(xiāng)市水利勘測設計院）

在線衛(wèi)星地圖已經(jīng)廣泛應用于交通、導航等各種地圖服務，既能反映地理要素實時變化，又能滿足一定地理精度要求。以衛(wèi)圖作為底圖，進行人工矢量化描繪和標注，可以快速制作總平面圖。近年來，涉水項目申報進入空前的快節(jié)奏，應急突擊項目時有發(fā)生，規(guī)劃設計周期急劇壓縮?；谛l(wèi)星地圖快速制作總平面圖，較好地因應了勘測設計形勢發(fā)展的要求，對于基層技術(shù)人員具有一定的實用價值。

衛(wèi)星地圖；矢量化；總平面圖

0 前言

基層水利規(guī)劃制作總平面圖，一般需購買專業(yè)地形圖，相對成本較高，難以得心應手應用；也可以收集以往平面圖，往往經(jīng)多次復制至變形失真。專業(yè)地形圖、以往平面圖都具有時效性特點，難以實時反映城鎮(zhèn)、道路、河渠水系日新月異的發(fā)展變化。全面實測地形圖，時間和成本投入都不現(xiàn)實。隨著網(wǎng)絡科技的不斷創(chuàng)新發(fā)展，衛(wèi)星地圖在線應用既能反映地理要素實時變化，又能滿足一定地理精度要求。衛(wèi)星地圖即衛(wèi)星遙感影像，簡稱衛(wèi)圖。文章以衛(wèi)圖作為底圖，進行人工矢量化描繪和標注，快速制作總平面圖。

1 衛(wèi)圖截取

使用在線截圖工具，直接截取衛(wèi)圖目標區(qū)域JPG格式圖像。為方便參照描繪，盡可能選用較大的衛(wèi)圖顯示比例，截取地理要素清晰的圖像。但顯示比例越大，目標區(qū)域截取的圖像張數(shù)就越多，增加拼圖工作量和拼圖誤差。F11鍵可以切換到全屏顯示模式，使截取的每一屏圖像范圍盡量大，以減少截圖的張數(shù)。

明確了總的截圖范圍和適當?shù)男l(wèi)圖顯示比例，按照從左到右、從上到下的順序，依次截取每一屏圖像命名另存。移屏過程中，保持衛(wèi)圖顯示比例不變。相鄰兩張截圖邊緣應保證有部分清晰要素重疊，以利拼圖。目標區(qū)域較大、截圖較多時，可記錄每一行、每一列每張截圖經(jīng)緯度值，保證每一行截圖緯度值不變，每一列截圖經(jīng)度值不變，逐一編號，形成拼圖簡表。

2 圖像拼接

2.1 底圖拼接

在保存截取圖像的同一文件夾里創(chuàng)建CAD新圖形。使用“插入”-“光柵圖像參照”，依次插入截取圖像。路徑類型選擇相對路徑，插入點在屏幕上指定，縮放比例默認為1。使用“工具”-“繪圖順序”，將圖像后置。圖像全部插入后進行底圖拼接。利用相鄰兩張截圖邊緣重疊部分同一清晰的特征地物點作為拼接基點，移動其中一張圖像使基點完全重合。依此類推，完成整幅拼圖。拼圖時參照拼圖簡表，從整幅地圖的中部開始，向左向右、向上向下依次拼接展布，減小累計誤差。

完成底圖拼接后，先在線測量兩個較遠特征點之間的距離L1，再在CAD圖形拼接底圖上測量相同兩個特征點之間的距離L2，計算縮放比例K=L1/L2，據(jù)以將拼接底圖整體縮放為1:1繪圖比例。再用其它特征點距離反復校準。之后，按1:1比例繪制總平面圖。需要復制、交流時，圖形文件連同所有截取圖像構(gòu)成的圖形集一并拷貝，保持圖像相對路徑關(guān)系不變。總平面圖最終完成、校核無誤后，可以刪除參照圖像。

2.2 實測地形圖拼接

局部實測地形圖、帶狀圖，也可以有效拼接到圖形文件底圖上。需事先實測3～5個拼圖基點?？蛇x擇距離較遠的道路中線交點，在衛(wèi)圖上相應標識較為準確，易于定位拼接。插入圖形后，應以實測地形圖1∶1繪圖比例為準，將底圖校準為1∶1。通過拼圖基點將實測地形圖同衛(wèi)圖試拼接，北方向往往有一偏角，適當旋轉(zhuǎn)調(diào)整，基本可以有效契合。

2.3 勘察用圖拼接

直接截取衛(wèi)圖作為現(xiàn)場勘察用圖，比傳統(tǒng)紙質(zhì)地形圖更加直觀高效。將截圖插入CAD拼接，繪圖儀整幅打印出圖。若設備條件限制，可每張截圖小幅打印，紙質(zhì)拼接整幅地圖。拼幅的拼接帶寬度應為5～10 mm，同樣自中部向四周拼接。若衛(wèi)圖圖像色彩濃重，可適當降低打印濃度和對比度，以使圖像清晰，易于勘察現(xiàn)場標注。插入CAD的光柵圖像，可單擊“修改”-“對象”-“圖像”-“調(diào)整”，選擇要修改的圖像，在“圖像調(diào)整”對話框中降低對比度和褪色度。

現(xiàn)場勘察前，可充分利用衛(wèi)星地圖提供的在線測量工具，收集整理河渠、道路、邊界等目標要素的距離、長度信息供初步分析。以“地球在線”為例，“測量距離”工具可以測量直線距離、折線路徑累計長度。測量距離時將視窗放大，準確點取線路每一個測量標點，各點之間以醒目的紅線連接，形成折線路徑，給出累計長度。邊點取測量點，邊用鼠標左鍵移動視窗位置，最后形成完整測量路徑，給出累計總長度。每一個測量標點尚可單擊移動微調(diào)來修正路徑。曲線長度測量，盡量放大視窗，點取更多測量點，使形成的路徑精細平滑，提高測量精度。

3 描繪制圖

3.1 地理要素取舍

基于衛(wèi)圖繪制總平面圖的地理精度涉及地理要素的取舍，可根據(jù)總平面圖范圍、出圖比例、規(guī)劃目的具體確定。出圖范圍較大、比例尺較小時，過于末級的鄉(xiāng)間道路、溝渠可以舍棄，以免載負信息過多而喧賓奪主；出圖范圍較小、比例尺較大時，可盡量錄入各類地理要素。

衛(wèi)圖顯示的較小干支溝渠常和鄉(xiāng)間道路并行甚至重合，僅從衛(wèi)圖上難以判斷溝渠的起止始末。因此，水系溝渠的描繪尚需參照以往平面圖，結(jié)合現(xiàn)場踏勘研判校準。

境界與政區(qū)包括必要的縣鄉(xiāng)界、灌區(qū)界等，需參照政區(qū)地圖或有關(guān)平面圖資料確定。將電子圖件或掃描圖像插入圖形，調(diào)整1∶1繪圖比例，描繪境界與政區(qū)界，校準拼接到底圖上。

3.2 線劃與注記

完成底圖拼接，即可參照圖像進行描繪操作。繪制總平面圖應遵守《國家基本比例尺地圖圖式》。主要地理要素的符號、顏色，可參照《地理信息公共服務平臺電子地圖數(shù)據(jù)規(guī)范》。線型顏色采用RGB模式表示，居民地RGB（255,220,233），河流RGB（181,207,255），國道RGB（255,120,0）。

CAD圖層顏色設置利用“圖層特性管理器”-“顏色設置”-“真彩色”-RGB模式，分別設定規(guī)范要求的紅、綠、藍分量值，確定圖層顏色。為使圖面清晰、層次分明、突出主體，可淡化道路、居民地等量大面廣的基礎地理要素，將其圖層顏色用“顏色設置”-“真彩色”中的HSL模式降低亮度值。實測地形圖也應適當?shù)?，將其所有顏色調(diào)整為灰色RGB（128,128,128），既能清晰地輔助設計，又不影響工程布置設計表達。

線劃描繪使用多段線，可以作為一個對象進行屬性編輯或查詢操作，方便修改線寬、線型、顏色，或使用“工具”-“查詢”-“列表顯示”查詢長度、面積。使用“修改”-“對象”-“多段線”，可以將端點相互連接的多段線、直線或圓弧合并為一條多段線。

居民地對區(qū)域規(guī)劃面積的分析具有參照作用。居民地應依比例描繪，不應采用不依比例的單、雙圓圈表示。較大城鎮(zhèn)可用街道分割街區(qū)式，較小居民地可用村莊輪廓式。街區(qū)式可僅描繪連接外部道路的主要街道，輪廓式的河流、鐵路、高速公路可通過街區(qū)，其他道路則與輪廓圖形邊緣相接。街區(qū)按規(guī)定圖式如陰影進行填充。

3.3 規(guī)劃成果表達

總平面圖是項目規(guī)劃的總綱，應突出展示工程特性和主要規(guī)劃成果，讓專項審查批復、建設管理應用一目了然。諸如標注建設范圍、河渠管線、樞紐建筑物、管理設施、征遷范圍等，標明已建渠道、規(guī)劃渠道，不同灌溉模式、灌溉措施，設計灌溉面積、有效灌溉面積，新增灌溉面積、恢復改善灌溉面積，列出主要技術(shù)經(jīng)濟指標表。

色彩是最基本的地圖語言。諸如各類不同灌溉面積，采用不同底色填充來區(qū)分，較之圖案符號填充更為清晰簡潔。填充顏色使用HSL模式降低亮度值，要求淺淡均勻。填充對象后置，以襯托主體內(nèi)容，形成透明色效果。類似改造渠線和現(xiàn)狀渠線的區(qū)分，同樣可以用透明色效果來標記。復制一條重合渠線，線寬改為原線寬的2～3倍，顏色改為有別于原渠線的醒目標記色，后置，即可形成透明色標記改造渠線的效果。

4 成圖整飾

圖面整飾應遵守《水利水電工程制圖標準》[4]，繪制比例標尺、指北針、圖例、標題欄等，以及項目區(qū)在本省、本地區(qū)的位置。對需要張貼展示的掛圖，可以在圖的上方或其他適當位置用較大的字號書寫圖名。

比例尺宜采用直線比例尺，圖形縮放或不同比例出圖時，比例尺無需調(diào)整。將一線段等分出基本單位，一般長1 cm或2 cm，標注實際距離，將最左邊的一段基本單位再作等分。

衛(wèi)星地圖精度終究有限，總平面圖不能代替地形圖測量。因此，應明確給出適用說明，以避免不必要的矛盾和糾紛。如總平面圖所示邊界、范圍、線路、位置不作為確權(quán)劃界、征地遷賠的依據(jù)，放線定位應以實測地形圖、專項設計圖為準。

5 結(jié)語

衛(wèi)星地圖可以提供矢量數(shù)據(jù)和光柵數(shù)據(jù)即衛(wèi)星遙感圖像。使用矢量數(shù)據(jù)需要專業(yè)技術(shù)和專業(yè)軟件，技術(shù)要求高且操作繁瑣。即使具有專業(yè)技術(shù)使用矢量數(shù)據(jù)制作地形圖，所基于的衛(wèi)星地圖基礎數(shù)據(jù)也進行了偏移和修飾，不可能達到工程設計的精度。所以，對于基層技術(shù)人員基于衛(wèi)星地圖的光柵數(shù)據(jù)應用，不需要任何安裝設置和專業(yè)技術(shù)，常規(guī)操作，簡捷高效，不失為基層水利規(guī)劃的得力助手。

TV222.1

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：1673-8853（2017）02-0063-02

2016-12-15

編輯：劉長垠

張旭（1964-），男，工程師，新鄉(xiāng)市水利勘測設計院，副院長，從事水利工程勘測設計工作。