徐貴陽，李乃強(qiáng)

(江蘇省測(cè)繪工程院，江蘇 南京 210013)

為適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、信息化管理和規(guī)劃管理的需要，提供科學(xué)、準(zhǔn)確、方便、現(xiàn)勢(shì)強(qiáng)的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)[1]，并更好地發(fā)揮數(shù)字揚(yáng)中地理空間框架在政府各部門中的應(yīng)用，原揚(yáng)中市國(guó)土資源局開展揚(yáng)中市基礎(chǔ)測(cè)繪更新及應(yīng)用服務(wù)維護(hù)項(xiàng)目。本項(xiàng)工程包括真彩數(shù)碼航空攝影、1:1 000 DOM制作、1:1 000 DLG更新在內(nèi)的揚(yáng)中市基礎(chǔ)測(cè)繪更新，以及數(shù)字揚(yáng)中地理空間框架更新維護(hù)、天地圖融合以及政區(qū)影像行政掛圖制作等具體任務(wù)。

本文結(jié)合項(xiàng)目任務(wù)內(nèi)容，詳細(xì)闡述1:1 000地形圖更新的內(nèi)、外業(yè)技術(shù)處理方法，可供相關(guān)項(xiàng)目參考。

1 測(cè)區(qū)概況

揚(yáng)中四周環(huán)江，全市由長(zhǎng)江主航道以南的太平洲、西沙、雷公島、中心沙四個(gè)江島組成，總面積331 km2，其中，陸地面積228 km2。揚(yáng)中素有“河豚之鄉(xiāng)”、“江中明珠”的美譽(yù)，揚(yáng)中境內(nèi)綠樹成蔭，生態(tài)優(yōu)良，城市綠化覆蓋率達(dá)40%，是全國(guó)首批“國(guó)家級(jí)生態(tài)示范區(qū)”、“江蘇省園林城市”。

2 主要建設(shè)任務(wù)

2.1 揚(yáng)中市基礎(chǔ)測(cè)繪更新

(1)完成了揚(yáng)中市全域0.1 m分辨率數(shù)字航空影像，制作完成1:1 000標(biāo)準(zhǔn)分幅DOM數(shù)字影像圖1 447幅，實(shí)際數(shù)據(jù)生產(chǎn)面積361.75 km2；

(2)揚(yáng)中市全陸域約228 km2的1:1 000 DLG修測(cè)以及建庫(kù)。

2.2 數(shù)字揚(yáng)中地理空間框架建設(shè)更新維護(hù)

(1)地名及POI數(shù)據(jù)更新：結(jié)合國(guó)家天地圖導(dǎo)航興趣點(diǎn)和揚(yáng)中市實(shí)際情況，對(duì)地名及POI數(shù)據(jù)進(jìn)行更新；

(2)平臺(tái)軟件系統(tǒng)升級(jí)維護(hù)：數(shù)字揚(yáng)中地理空間框架的軟件系統(tǒng)升級(jí)維護(hù)主要包括地理信息公共服務(wù)平臺(tái)軟件全新升級(jí)至4.0版本、在線數(shù)據(jù)集更新、示范應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)、“天地圖·揚(yáng)中”系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)更新以及移動(dòng)地理信息平臺(tái)全新版本等內(nèi)容；

(3)軟件支撐環(huán)境運(yùn)行維護(hù)更新：對(duì)數(shù)字揚(yáng)中軟件支撐環(huán)境進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)支持，以及日常運(yùn)行維護(hù)工作。

2.3 天地圖數(shù)據(jù)融合

按照國(guó)家天地圖最新的建設(shè)要求，完成。

2.4 行政區(qū)劃圖制作

基于揚(yáng)中市2018年最新影像，完成了揚(yáng)中市全市域、城區(qū)和6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的行政區(qū)劃圖制作，共計(jì)10幅。

3 DLG修測(cè)與建庫(kù)技術(shù)路線

揚(yáng)中市全陸域約228 km2的1:1 000DLG數(shù)據(jù)修測(cè)方法采用航攝解析法，通過內(nèi)業(yè)立體測(cè)圖判測(cè)確定地形要素位置和輪廓，再回放工作底圖到外業(yè)調(diào)繪確定地形要素性質(zhì)、補(bǔ)測(cè)新增地物和測(cè)定高程注記點(diǎn)[2]。根據(jù)外業(yè)修補(bǔ)測(cè)更新或新增的調(diào)繪內(nèi)容，再返回內(nèi)業(yè)編輯對(duì)應(yīng)DLG圖形數(shù)據(jù)以及相關(guān)聯(lián)的屬性信息，并通過屬性和圖形拓?fù)錂z查，使最終編輯的數(shù)據(jù)成果符合數(shù)據(jù)建庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)要求。1:1 000 DLG修測(cè)及入庫(kù)具體流程見圖1。

3.1 數(shù)據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

本次DLG更新修測(cè)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是2012年完成覆蓋揚(yáng)中全市域的1:1 000基礎(chǔ)測(cè)繪DLG數(shù)據(jù)。平面坐標(biāo)為1980西安坐標(biāo)系，中央子午線120°00′，3°分帶，高斯-克呂格投影。因此需要將此數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為CGCS2000。

圖1 DLG修測(cè)及入庫(kù)流程圖

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的主要生成過程包括參數(shù)計(jì)算和軟件研發(fā)。

3.1.1 參數(shù)確定的流程及方法

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的確定主要包括：資料分析、重合點(diǎn)選取、模型確定、參數(shù)計(jì)算及精度評(píng)估和檢核五個(gè)步驟[3]。

參數(shù)確定方法：通過甲方、我院等途徑收集揚(yáng)中市及周邊控制資料，特別是與待轉(zhuǎn)測(cè)繪地理信息成果想匹配的現(xiàn)行控制網(wǎng)資料，分析收集到的控制網(wǎng)資料，確定同時(shí)具有現(xiàn)行坐標(biāo)系與CGCS2000坐標(biāo)成果的重合點(diǎn)，綜合分析重合點(diǎn)的分布情況，確定參與參數(shù)計(jì)算的重合點(diǎn)，若重合點(diǎn)不滿足要求，則對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，重新選取重合點(diǎn)。重合點(diǎn)確定完成后，根據(jù)測(cè)區(qū)情況及重合點(diǎn)分布確定轉(zhuǎn)換模型，計(jì)算轉(zhuǎn)換參數(shù)，并驗(yàn)證控制點(diǎn)殘差是否滿足全部小于3倍中誤差，若不滿足則，刪除超限重合點(diǎn)重新計(jì)算，直至滿足全部小于3倍中誤差。

3.1.2 轉(zhuǎn)換模型選取

根據(jù)本項(xiàng)目實(shí)際情況，項(xiàng)目實(shí)施過程中，建立1980西安坐標(biāo)系及1954年北京坐標(biāo)系與CGCS2000間關(guān)系是采用七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型。參數(shù)轉(zhuǎn)換具體模型如下(如圖2)：

(1)

(2)

圖2 七參數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換示意圖

3.1.3 開發(fā)轉(zhuǎn)坐標(biāo)軟件

系統(tǒng)應(yīng)用軟件開發(fā)采用Visual Studio2010軟件開發(fā)平臺(tái)，在開發(fā)過程中采用了硬件序列號(hào)綁定和軟件狗加密兩種的方式以保證軟件包坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的安全性和使用的合法性。

本項(xiàng)目坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件能夠?qū)崿F(xiàn)在揚(yáng)中市范圍坐標(biāo)轉(zhuǎn)換功能列表如表1所示。

表1坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件功能列表

軟件開發(fā)完成后，利用本軟件對(duì)控制點(diǎn)及甲方提供的CAD、SHP、MDB及GDB示例數(shù)據(jù)進(jìn)行了測(cè)試，轉(zhuǎn)換完成后的CGCS2000成果其坐標(biāo)系信息正確，屬性信息與轉(zhuǎn)換前成果屬性信息一致，同時(shí)利用圖上取點(diǎn)的方式選取轉(zhuǎn)換前后同名點(diǎn)坐標(biāo)，并利用控制點(diǎn)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換，結(jié)果一致，說明轉(zhuǎn)換軟件準(zhǔn)確無誤，本次DLG更新修測(cè)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以使用。

3.2 內(nèi)業(yè)立體采集

空三加密完成并檢查合格后，導(dǎo)出空三成果恢復(fù)立體模型，在工作站平臺(tái)上進(jìn)行核線重采樣，然后進(jìn)行內(nèi)業(yè)三維數(shù)據(jù)采集[4]。

在立體環(huán)境下對(duì)原有數(shù)據(jù)居民地進(jìn)行檢查，充分利用原有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對(duì)變化的區(qū)域進(jìn)行了更新。采集所有變化地物的外輪廓范圍，對(duì)內(nèi)業(yè)不易判定和被遮擋地物，在外業(yè)調(diào)繪底圖中專門標(biāo)注以供外業(yè)補(bǔ)調(diào)。

架空管道的支柱和立交橋的橋墩，內(nèi)業(yè)盡量準(zhǔn)確采集，不能準(zhǔn)確采集的部分用大三角作標(biāo)記，留待外業(yè)調(diào)繪時(shí)檢核或補(bǔ)測(cè)。

斜坡、陡坎用同一要素層碼表示，其中斜坡用地類界符號(hào)表示坡腳線，以與陡坎區(qū)分。

由于投影差的原因，高層房屋下的地物有遮擋，采集時(shí)在不超控和定向精度符合要求的情況下盡量用相鄰像對(duì)采集，并用大三角作標(biāo)記，提示外業(yè)調(diào)繪時(shí)注意檢核。

由于植被遮蓋，少部分地物邊線、電桿根部和高程注記點(diǎn)等要素不能準(zhǔn)確采集時(shí)，用大三角作標(biāo)記，提示外業(yè)調(diào)繪時(shí)注意檢核或檢測(cè)。

內(nèi)業(yè)采集結(jié)束后，紙圖作為外業(yè)調(diào)繪工作底圖，紙圖上對(duì)未更新地物用綠色表示，新增和變化地物用黑色表示，方便外業(yè)調(diào)繪。

3.3 外業(yè)調(diào)繪

(1)調(diào)繪基本方法

采用紙圖調(diào)繪的方法。根據(jù)相關(guān)規(guī)范的要求進(jìn)行地物、地貌相關(guān)要素的調(diào)繪。外業(yè)調(diào)繪時(shí)認(rèn)真仔細(xì)，做到了“三清四到”，并及時(shí)做到自查互校。凡內(nèi)業(yè)立體采集的地物、地貌要素(包括采用的原有成果)均由外業(yè)作業(yè)員在實(shí)地進(jìn)行了調(diào)繪和檢核。

本測(cè)區(qū)量取的定位數(shù)據(jù)在調(diào)繪底圖上標(biāo)注清楚(按m注記，1:1 000成圖注記至0.1 m)，對(duì)實(shí)地已拆除的建筑物和不表示的地物均用打“×”劃去。房檐改正在調(diào)繪圖上以厘米為單位注記。

為了保證成圖精度，注重房檐調(diào)繪的準(zhǔn)確性，房檐寬度超過20 cm的一般采用實(shí)量房子長(zhǎng)(寬)、房?jī)?nèi)量距加墻厚、夾巷寬、垂直距離等方法進(jìn)行房檐改正，檐寬數(shù)據(jù)注至cm；也采用房檐滴水線法進(jìn)行房檐改正。房檐在20 cm以內(nèi)的采用目估法調(diào)注。

遇到毗連式房屋時(shí)，需要說明改檐之后房屋之間的相互關(guān)系，通過量測(cè)適當(dāng)?shù)乃ň啵员ＷC地物間相互關(guān)系正確。具體表示方法見圖3。

圖3 房檐改正表示方法

(2)新增地物補(bǔ)測(cè)

對(duì)內(nèi)業(yè)采集判讀不清、錯(cuò)繪、漏繪或新增地物采用外業(yè)修補(bǔ)測(cè)：對(duì)于單個(gè)、小范圍漏測(cè)或新增地物，采用距離交會(huì)的方法直接補(bǔ)繪到工作底圖上，做到“量準(zhǔn)、記清”，符號(hào)繪制正確；對(duì)大面積新增變化地物則圈出其范圍，在測(cè)區(qū)圖幅接合表上作出標(biāo)記，逐片采用解析法補(bǔ)測(cè)。新增補(bǔ)測(cè)截止到外業(yè)調(diào)繪時(shí)間。

解析法補(bǔ)測(cè)時(shí)采用基于JSCORS的網(wǎng)絡(luò)RTK方法布設(shè)圖根控制點(diǎn)，在圖根控制點(diǎn)架設(shè)全站儀進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。

3.4 高程注記點(diǎn)測(cè)量

高程點(diǎn)采用攝影測(cè)量工作站內(nèi)業(yè)采集，針對(duì)鋪裝路面實(shí)地檢測(cè)，經(jīng)實(shí)地檢測(cè)沒有粗差，高程中誤差均小于0.1 m，精度滿足項(xiàng)目需求。

3.5 數(shù)據(jù)編輯

外業(yè)調(diào)繪結(jié)束后，按照外業(yè)圖面標(biāo)繪內(nèi)容進(jìn)行內(nèi)業(yè)編輯，包括地物圖形編輯以及注記等屬性信息編輯，并確保最終編輯的數(shù)據(jù)成果符合要求[5]。內(nèi)業(yè)編輯完成后再放圖進(jìn)行外業(yè)二次檢查并修改，再對(duì)相鄰圖幅重新接邊。完成圖面編輯后用數(shù)據(jù)質(zhì)檢軟件進(jìn)行檢查再修改，直至符合要求。

4 成果質(zhì)量檢查

質(zhì)量從源頭抓起，注重作業(yè)員的工作質(zhì)量。在項(xiàng)目實(shí)施前，明確負(fù)責(zé)項(xiàng)目實(shí)施責(zé)任部門，并指定實(shí)施負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目總體實(shí)施，確保項(xiàng)目的順利實(shí)施。

揚(yáng)中基礎(chǔ)測(cè)繪更新數(shù)據(jù)經(jīng)參加人員自查互校，項(xiàng)目組過程檢查人員100%全面檢查合格后，由江蘇省測(cè)繪工程院質(zhì)量保證科對(duì)完成的0.1 m分辨率真彩航空影像數(shù)據(jù)、1:1 000 DOM數(shù)據(jù)、1:1 000DLG修補(bǔ)測(cè)數(shù)據(jù)等進(jìn)行了分批次成果質(zhì)量檢查。經(jīng)檢驗(yàn)，所檢項(xiàng)目產(chǎn)品質(zhì)量合格。

5 結(jié) 語

本項(xiàng)目采集并制作了揚(yáng)中全市域0.1 m分辨率數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)，更新了全陸域228 km21:1 000地形數(shù)據(jù)，并整合更新了地名地址數(shù)據(jù)，完善了揚(yáng)中市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)體系，提升了揚(yáng)中市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性。本文重點(diǎn)介紹了1:1 000 DLG修測(cè)與建庫(kù)過程中的數(shù)據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、內(nèi)業(yè)立體采集、外業(yè)調(diào)繪、內(nèi)業(yè)編輯建庫(kù)等重點(diǎn)環(huán)節(jié)的技術(shù)實(shí)施方法等內(nèi)容，可供相關(guān)項(xiàng)目參考。