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/摘要地形圖是社會(huì)建設(shè)必需的基礎(chǔ)資料.隨著社會(huì)的快速發(fā)展,對(duì)地形圖的要求也越來越高,不僅要有較高的精度,而且還要具有極強(qiáng)的現(xiàn)勢(shì)性。即充分反映地形地貌以及各種設(shè)施。為了保持地形圖的現(xiàn)勢(shì)性,滿足社會(huì)發(fā)展建設(shè)的要求。必須對(duì)地形圖進(jìn)行經(jīng)常性的補(bǔ)測(cè)與修測(cè)。因此,研究地形圖的補(bǔ)測(cè)與修測(cè)方法具有重要理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。本文總結(jié)并介紹了傳統(tǒng)的地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)方法,主要有距離交會(huì)法、支距法、設(shè)站法和透繪法.但這些方法不僅耗費(fèi)大量的人力物力,而且成圖周期長(zhǎng),難以滿足建設(shè)規(guī)劃用圖的要求.所以又總結(jié)了地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)的新方法,包括利用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)(RTK)定位系統(tǒng)修測(cè)地形圖、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量在地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)中的應(yīng)用.它可以及時(shí)反映地形地物的變化,保持地形圖的現(xiàn)勢(shì)性。關(guān)鍵詞:地形圖、補(bǔ)測(cè)、修測(cè)、RTK、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量AbstractTopographicmapisthenecessarybasicdataofthesocialconstruction.Withtherapiddevelopmentofthesociety,Onthemapareincreasinglyhighrequirements,Notonlyhavehighaccuracy,hasaverystrongreality.Thatfullyreflectthetopographyofthelandandfacilities.Inordertokeepthecurrencyoftopographicmap,Tomeetthesocialdevelopmentdemand.Mustbesupplementmeasurementandsurveyingonthemapforrecurrent.So,Studyoftopographicmapsupplementmeasurementandsurveyingmethodhasimportanttheorysignificanceandthepracticalsignificance。Thispaperintroducesthetraditionaltopographicmapsupplementmeasurementsurveyingmethod。Mainlywithdistanceintersectionmethod,offsetmethod,stationmethodandthroughdrawingmethod.Butthesemethodsnotonlyspendalotofmanpowerandmaterialresources。Andthelongperiodofmapping。Itisdifficulttomeettherequirementsofconstructionplanningmap.Italsosummarizedthetopographicmapsurveyingofthesupplementmeasurementmethod.Includingtheuseofreal-timedynamic(RTK)GPSSurveyingoftopographicmap,Digitalphotogrammetryintopographicmapsurveyingsupplementmeasurementapplication。Itcanreflecttheterrainchanges,keepthecurrenttopographicmapKeywords:Topographicmap、Supplementmeasurement、Surveying、Method、Basictechnology、RTK、Digitalphotogrammetry。目錄TOC\o"1-3”\h\u9874摘要 —1—29198第一章緒論 —4-118911.1研究背景與目的 —4—227291。2地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀 -5-65691。3地形圖的補(bǔ)測(cè)與修測(cè)內(nèi)容和目的意義 —5—153811.4地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)的要求 -6-30622第二章地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)方法基礎(chǔ)技術(shù) —7—99322.1地形圖的概念、特征、功能與分類 -7—218462。1.1定義 —7-125902.1。2.基本特征 —7-215542。1。3功能 —8-165612。1。4地圖的類型 -9—202292。1。5歷史 —10-274622。2地形圖的補(bǔ)測(cè)與修測(cè)方法與技術(shù) -10—145212。2。1距離交會(huì)法 -10-168712.2.2支距法 -10—23612.2。3設(shè)站法 —10-93162。2.4透繪法 —10—292972.3地形圖的補(bǔ)測(cè)與修測(cè)新方法新技術(shù) —11-42982。4地形圖的補(bǔ)測(cè)與修測(cè)基礎(chǔ)技術(shù) -11—99042.4.1地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)過程 -11-130212。4。2圖版的疊合顯示 -12—6832.4.3矢量數(shù)據(jù)的顯示 —12—236692。4。4數(shù)據(jù)的編輯 -13—166172.4。5地形圖清描整飾 —14—5575第三章地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)的實(shí)施 —15—188013。1資料收集 —15—114793。2.原圖質(zhì)量可行,針對(duì)測(cè)區(qū)實(shí)際情況制定修測(cè)方案 -15-20203.3。軟件的選擇 -16—96473.4地形圖修測(cè)補(bǔ)測(cè)的實(shí)施 -16-172593。5質(zhì)量控制與精度檢核 —18-146023.5.1質(zhì)量控制 -18-38813。5。2精度檢核 —20-157593.6補(bǔ)測(cè)修測(cè)結(jié)束,提交成果。 —20—243243.7地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)新方法 -21-306873。7。1地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)作業(yè)步驟 -21-276593.7。2利用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)(RTK)定位系統(tǒng)修測(cè)地形圖優(yōu)點(diǎn) —21-286663。7。3實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)(RTK)定位系統(tǒng)修測(cè)地形圖精度分析 —21—114643。7。4數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量在地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)中的應(yīng)用 —22-7870第四章結(jié)論與展望 -25-2350致謝 —26—7322參考文獻(xiàn) —27-地形圖的補(bǔ)測(cè)與修測(cè)方法的探討第一章緒論1。1研究背景與目的地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)技術(shù)是利用最新資料更新原有地形圖數(shù)據(jù)的一種方法。地形圖是工程設(shè)計(jì)的原始資料。對(duì)工程設(shè)計(jì)質(zhì)量起著非常重要的的作用。隨著時(shí)間的推移,已有的數(shù)字地形圖的現(xiàn)勢(shì)性會(huì)變的越來越不好。數(shù)字地形圖數(shù)據(jù)是依照測(cè)制時(shí)的測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)表示的當(dāng)時(shí)地面狀況,受工程建設(shè)等生產(chǎn)活動(dòng)和自然變遷的影響,地形圖上的內(nèi)容與實(shí)地現(xiàn)狀的偏差會(huì)逐漸變大。還有,測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)的修訂以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,也會(huì)使數(shù)字地形圖的精度、表示的內(nèi)容和形式與現(xiàn)時(shí)要求不相適應(yīng)或者達(dá)不到要求。因此要提高其使用價(jià)值則需要保持和提高數(shù)字地形圖的現(xiàn)勢(shì)性。隨著我國改革的深入,國家加大了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的力度,用于城市規(guī)劃、工程設(shè)計(jì)、施工放樣、軍用方面等的地形圖需求量增多,且現(xiàn)勢(shì)性要求高。為了滿足城鄉(xiāng)發(fā)展建設(shè)的需要,提高地形圖現(xiàn)勢(shì)性,地形圖更新問題就顯得尤為重要。然而,地形圖的更新情況不很樂觀.據(jù)聯(lián)合國1993年的統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明,全球地形圖的更新速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其生產(chǎn)速率,見表1。從我國情況來看,國家基礎(chǔ)地理信息中心已經(jīng)建成的1:100萬,1:25萬基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)勢(shì)資料截止到1997年,部分地區(qū)到1998年,為保證兩數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)勢(shì)性,也存在數(shù)據(jù)更新的問題。因此,為了適應(yīng)當(dāng)前發(fā)展的需要,地形圖更新已迫在眉睫.表1世界基礎(chǔ)地圖生產(chǎn)與更新情況(%)地圖比例尺世界生產(chǎn)情況亞洲生產(chǎn)情況世界更新率1:250001:500001:1000001:25000033。565。555。795.115。284。066.41002。81。10.00。9地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)技術(shù)就是利用最新資料更新原有地形圖數(shù)據(jù)的方法之一.數(shù)據(jù)更新前先要依據(jù)新資料和新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)原有地形圖數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)并判定需要更新的內(nèi)容,然后利用地形圖修測(cè)手段進(jìn)行數(shù)據(jù)更新。如果在檢測(cè)和修測(cè)的過程中引入自動(dòng)化、半自動(dòng)化技術(shù)和其他先進(jìn)的技術(shù),必定會(huì)加快數(shù)據(jù)檢測(cè)、數(shù)據(jù)采集的速度和提高檢測(cè)和采集的準(zhǔn)確度。因此,對(duì)地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)技術(shù)進(jìn)行深入研究是非常必要的.1.2地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀隨著數(shù)字地形圖用戶的逐步增多,測(cè)繪工作者對(duì)地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)技術(shù)的研究也越來越重視。測(cè)繪研究所、大學(xué)測(cè)繪學(xué)院和地方有關(guān)研究單位,在這方面都做了不少研究工作。研究主要集中在如何提高人工修測(cè)的速度、準(zhǔn)確度以及修測(cè)作業(yè)中操作的方便性等方面,重點(diǎn)是在人工的基礎(chǔ)上加入一定程度的自動(dòng)算法。國外一些公司和大學(xué)的研究機(jī)構(gòu)已研制出多種機(jī)動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng),如GeospanCorp(美國)的GeoVAN,俄亥俄州立大學(xué)的GPSVan,RoadwareCorp(加拿大)的ARAN,LambdaTech。Int。Inc(美國)的GPSVision,慕尼黑國防軍與數(shù)字地理大學(xué)的Kiss,TansMapCorp(美國)的ON-SIGHT,RoweSurveyingandEngg,Inc(美國)的RGIAS,JohnE。ChanceandEngg,Inc(美國)的TrucKMAP,TheUniv。OfCalgaryandGeofitInc。(加拿大)的VISAT。其中加拿大卡爾加里大學(xué)和Geofit公司聯(lián)合研制的VISAT機(jī)動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng),系統(tǒng)在一輛汽車上集成安裝了一臺(tái)INS,兩臺(tái)雙頻GPS接收機(jī),一組(8個(gè))B/WCCD相機(jī),一套ABS系統(tǒng),一套影像控制單元和一臺(tái)彩色SVHS攝像機(jī).根據(jù)差分GPS技術(shù)確定平臺(tái)參考中心(攝像機(jī)中心)的位置,INS獲取相機(jī)的姿態(tài)信息,ABS通過控制器以等距離間隔觸發(fā)相機(jī)對(duì)地面目標(biāo)進(jìn)行拍照,獲取地面目標(biāo)影像。1。3地形圖的補(bǔ)測(cè)與修測(cè)內(nèi)容和目的意義地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)技術(shù)是利用最新資料更新原有地形圖數(shù)據(jù)的一種方法。它的目的就在于保持其真實(shí)性和現(xiàn)勢(shì)性.數(shù)據(jù)更新前先要依據(jù)新的資料和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)原有地形圖數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)并判定需要更新的內(nèi)容,然后利用地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)手段進(jìn)行數(shù)據(jù)更新。這樣的處理可以充分利用已有數(shù)據(jù)的信息,大大減少重復(fù)采集的工作量,縮短地形圖更新的周期修測(cè),是各地基本用圖完成以后,測(cè)繪工作中的一項(xiàng)重要任務(wù)。地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)是城市規(guī)劃部門、城市勘測(cè)部門經(jīng)常性的工作之一。是城市規(guī)劃、土地管理、市政和工程建設(shè)等工作的基礎(chǔ)資料,是基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),它的現(xiàn)勢(shì)性直接影響到這些工作的效果、質(zhì)量和進(jìn)度.地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)是指對(duì)原有地形圖上有變動(dòng)的地物、地貌及其屬性進(jìn)行修改和補(bǔ)充的測(cè)量工作。城市的發(fā)展已進(jìn)入信息化時(shí)代,城市的現(xiàn)代化發(fā)展水平與信息化程度息息相關(guān),城市信息化建設(shè)對(duì)基礎(chǔ)地理信息的需求愈來愈迫切要求也愈來愈高。隨著時(shí)間的推移和城市的不斷發(fā)展,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地解決勢(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.城市基本地形圖的補(bǔ)測(cè)修測(cè)根據(jù)本城市用圖的需要,合理制定城市地形圖修測(cè)的長(zhǎng)、中、遠(yuǎn)期和年度工作目標(biāo)。保障基礎(chǔ)測(cè)繪成果步入及時(shí)維護(hù)、定期修測(cè)、不斷擴(kuò)大的良性循環(huán)的軌道。作為城市建設(shè)規(guī)劃、土地管理等必需的基礎(chǔ)圖件,它要求各類地理要素和屬性內(nèi)容表示詳細(xì),其補(bǔ)測(cè)修測(cè)的主要內(nèi)容為新增的地形、地貌及地理名稱以及改建、消失的地物。由于地物的變化比地貌的變化要大得多。因此,補(bǔ)測(cè)修測(cè)地形圖主要是補(bǔ)測(cè)修測(cè)地物部分,同時(shí)對(duì)變化的地貌也應(yīng)加以補(bǔ)測(cè)修測(cè),特別是以前測(cè)量時(shí)表現(xiàn)得不完全的地貌。所以地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)的主要內(nèi)容包括下面幾個(gè)部分:(1)從舊圖上去掉在實(shí)地已改變了的或地面上已不存在的各種地物符號(hào)。如改建的房子、道路、填平的土坑等。(2)在舊圖上用相應(yīng)的符號(hào),描繪出地面上新增加的地物。如新建的工廠、發(fā)電站、道路、水渠、新架設(shè)的高壓輸電線等.(3)位置未改變但實(shí)質(zhì)已改變的地物,用新符號(hào)描繪在地形圖上。如舊圖上的草地已變成樹林,土路已改建成公路,人行橋改建成了車行橋等。(4)檢查和改正所有的說明注記以及地物名稱。如土路改成了公路,則應(yīng)加注鋪面材料以及路面和路基的寬度。(5)地貌改變較大的地方,舊圖上的地貌部分也應(yīng)進(jìn)行修測(cè).修測(cè)前修測(cè)后圖2所示為基湖路重劃區(qū)之地形變化1.4地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)的要求各種比例尺的地形圖都是按測(cè)圖時(shí)地面上的地物、地貌的現(xiàn)狀測(cè)繪的,但隨著社會(huì)建設(shè)的迅速發(fā)展,地物、地形變化很快,特別是城市建設(shè),更是日新月異。這種變化使已有地形圖上的地物、地貌與實(shí)際地形情況產(chǎn)生了一定的差別,尤其是對(duì)大比例尺地形圖,這種差別更是如此.為了不斷地提供符合現(xiàn)狀的圖紙,對(duì)已有地形圖紙必須進(jìn)行經(jīng)常性的補(bǔ)測(cè)修測(cè)和修繪,以滿足用圖的需要.補(bǔ)測(cè)修測(cè)時(shí)對(duì)原圖的圖廓線、方格網(wǎng)應(yīng)進(jìn)行檢查,其誤差在土0。3mm以內(nèi)時(shí),可視為合格,有部分超過時(shí),應(yīng)注意加以適當(dāng)?shù)呐滟x。對(duì)補(bǔ)測(cè)修測(cè)的地物點(diǎn)的精度,根據(jù)有關(guān)單位的經(jīng)驗(yàn),平面位置的中誤差可在原來中誤差的基礎(chǔ)上放大0。5倍.高程中誤差可仍按有關(guān)規(guī)范規(guī)定進(jìn)行衡量。經(jīng)過補(bǔ)測(cè)修測(cè)和修繪的地形圖中,新老內(nèi)容的銜接要妥當(dāng)合理。凡經(jīng)過補(bǔ)測(cè)修測(cè)和修繪的內(nèi)容一律用新圖式表示,以使地形圖逐步更新和統(tǒng)一。位于每幅圖中的小三角點(diǎn),II級(jí)導(dǎo)線點(diǎn),四等水準(zhǔn)點(diǎn)和更高級(jí)的控制點(diǎn),在補(bǔ)測(cè)修測(cè)過程中均應(yīng)查明落實(shí),必要時(shí)應(yīng)加以維護(hù),或重新布設(shè),以維持控制網(wǎng)的完整性。這些控制點(diǎn)均可作為補(bǔ)測(cè)修測(cè)地形圖的根據(jù).地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)方法基礎(chǔ)技術(shù)2。1地形圖的概念、特征、功能與分類2.1.1定義地形圖(topographicmap)指的是地表起伏形態(tài)和地物位置、形狀在水平面上的投影圖。具體來講,將地面上的地物和地貌按水平投影的方法(沿鉛垂線方向投影到水平面上),并按一定的比例尺縮繪到圖紙上,這種圖稱為地形圖。指比例尺大于1∶100萬的著重表示地形的普通地圖(根據(jù)經(jīng)緯度進(jìn)行分幅,常用有1:100萬,1:50萬,1比25萬,1:15萬,1:10萬,1:5萬等等).由于制圖的區(qū)域范圍比較小,因此能比較精確而詳細(xì)地表示地面地貌水文、地形、土壤、植被等自然地理要素,以及居民點(diǎn)、交通線、境界線、工程建筑等社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素。地形圖是根據(jù)地形測(cè)量或航攝資料繪制的,誤差和投影變形都極小。地形圖是經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)和科學(xué)研究中不可缺少的工具;也是編制各種小比例尺普遍地圖、專題地圖和地圖集的基礎(chǔ)資料.不同比例尺的地形圖,具體用途也不同.2。1。2?;咎卣?。1。2。1。地理信息的載體地圖能夠存儲(chǔ)數(shù)量巨大的地理信息,以表達(dá)它的空間結(jié)構(gòu)和時(shí)間序列變化,以及各現(xiàn)象間的相互聯(lián)系??臻g結(jié)構(gòu)指地理信息的分布規(guī)律,包括它的數(shù)量指標(biāo)、質(zhì)量特性和動(dòng)態(tài)變化。時(shí)間序列反應(yīng)了制圖對(duì)象的歷史進(jìn)程、現(xiàn)代發(fā)展和未來趨勢(shì).地圖不僅能積累、復(fù)制、組合、傳遞地理信息,還能為用圖者根據(jù)需要加以理解、提取和應(yīng)用.2.1.2.2數(shù)學(xué)法則的結(jié)構(gòu)地圖總是以縮小的圖形反映遠(yuǎn)大于視野的地理信息,它通常需要將地球曲面上的景象和事物轉(zhuǎn)換為平面狀態(tài)表示,并且要準(zhǔn)確的反映它與實(shí)體在位置、屬性間的關(guān)系。因此地圖投影、坐標(biāo)系統(tǒng)和比例尺是構(gòu)成地圖的數(shù)學(xué)法則。隨著對(duì)地圖特征的認(rèn)識(shí)深化,地圖被認(rèn)為是特定的數(shù)學(xué)模型,它不僅具有歐氏幾何長(zhǎng)度、面積的尺度,而且還具有拓?fù)涞谋壤拍?,還可以用數(shù)學(xué)形式加以存儲(chǔ)。2。1。2。3有目的的圖形概括縮小了的地圖不可能容納空間所有現(xiàn)象。地圖所表示的,僅是大量的地理信息中選擇某些信息加以分析和處理,經(jīng)過人們的思維與加工形成地圖.這種經(jīng)過分類、簡(jiǎn)化、夸張和符號(hào)化,從地理信息形成地圖信息的過程,稱為地圖概括。地圖的概括程度是由編制地圖的目的決定的,它還包含了多種制約的規(guī)則。至今地圖概括的機(jī)理還在探究,圖形的形狀變化和尺度變化規(guī)律正在應(yīng)用現(xiàn)代的數(shù)學(xué)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。2.1.2.4符號(hào)系統(tǒng)的運(yùn)用地理信息的圖形表達(dá)借助地圖符號(hào),它便于空間定位以顯示各種現(xiàn)象及其屬性的相互關(guān)聯(lián)。地圖符號(hào)既能將比它大多少倍的地物縮小表示,又能將縮微以后的地物夸張表示;它既能表示地球空間的物理現(xiàn)象,又能使物流的相互聯(lián)系可視化。地理信息可視化拓展了靜態(tài)地圖的符號(hào)系統(tǒng),動(dòng)畫技術(shù)制作了動(dòng)態(tài)地圖,虛擬現(xiàn)實(shí)進(jìn)行了地形仿真,但“地圖是符號(hào)的模型”的性質(zhì)并沒有改變2.1.3功能2.1.3.1地圖信息的載負(fù)功能地圖內(nèi)容和地圖信息一詞是有區(qū)別的,地圖內(nèi)容指我們?cè)诘貓D上所能看到的圖形要素的總和,而地圖信息是指地圖上的每個(gè)符號(hào)和符號(hào)組合后所代表的內(nèi)容、意義和觀念地圖信息由直接信息和間接信息組成,直接信息是地圖上用圖形符號(hào)直接表示的地理信息,如水系、居民點(diǎn)等;間接信息是經(jīng)過解譯、分析而獲得的有關(guān)現(xiàn)象或?qū)嶓w規(guī)律的信息,如通過對(duì)等高線的量測(cè)而獲得有關(guān)坡度、切割密度的數(shù)據(jù)和圖形2.1.3。2地圖的傳遞功能信息的重要特征是可傳遞性,地圖也是地理信息良好的傳遞工具。地圖信息傳遞的基本過程是:客觀事物通過制圖者的認(rèn)識(shí),形成概念,使用地圖語言加工成地圖,用圖者讀懂了地圖語言,形成了用圖者對(duì)客觀事物的概念。地圖的這個(gè)功能是將制圖者和用圖者聯(lián)系起來,統(tǒng)一在地圖信息的傳遞過程中。2.1。3。3地圖的模擬功能模型與它所表示的對(duì)象具有相似性。模型可以有物質(zhì)模型和概念模型之分,顯示各種地理要素的普通地圖,可以直觀地感受到是制圖區(qū)域的物質(zhì)模型,在作為物質(zhì)模型的地圖上,還可以代替實(shí)地的調(diào)查與量測(cè)做各種模擬分析,這種概念模型是對(duì)實(shí)體的一種抽象與概括。由于地圖所具有的模擬功能,能夠?qū)λ枰硎镜膶?duì)象,在眾多特征中抽取內(nèi)在的、本質(zhì)的特征與聯(lián)系,即經(jīng)過地圖概括成地圖。因此,地圖所具有概念模型的特征,使它在表示各專題現(xiàn)象的分布規(guī)律時(shí)空差異和變化特征時(shí),是任何文字描述或語言所無法比擬的,專題地圖就是概念模型的一種實(shí)例.作為時(shí)空的模型,地圖還在科學(xué)預(yù)報(bào)中發(fā)揮作用.2。1。3。4地圖的認(rèn)知功能地圖不僅反映客觀世界,而且能夠認(rèn)識(shí)客觀世界,因?yàn)樗邆淇臻g認(rèn)知和圖形認(rèn)知的功能.空間認(rèn)知幫助建立地圖信息的空間概念,即空間的位置、范圍、空間格局、相互關(guān)系和隨時(shí)間的空間變化。圖形認(rèn)知幫助運(yùn)用圖形思維和地圖語言,形成對(duì)地圖信息的質(zhì)量特征和數(shù)量特征,在分布規(guī)律與區(qū)域差異上的認(rèn)識(shí).用圖者也可以根據(jù)自己的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn),對(duì)圖形的認(rèn)知進(jìn)行聯(lián)想與推演。所以對(duì)地圖的認(rèn)知,也是地圖應(yīng)用的理論基礎(chǔ)。2.1.4地圖的類型地圖有許多成圖方法和豐富的表現(xiàn)形式,隨著科技技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展,新穎的地圖成果層出不窮,因此可以從不同的角度對(duì)地圖進(jìn)行分類.2.1.4.1按尺度劃分大于比例尺1:10萬的的地圖,稱大比例尺地圖;比例尺1:10萬-1:100萬的地圖,稱中比例尺地圖;小于比例尺1:100萬的地圖,稱小比例尺地圖。2.1。4.2按區(qū)域范圍劃分(1)星球圖、地球圖(2)世界圖、半球圖、大洲圖、大洋圖(3)國家圖、下屬行政區(qū)地圖(4)局部區(qū)域,如海灣圖、流域圖2。1.4.3按地圖的圖型劃分普通地圖普通地圖是表示自然地理和社會(huì)經(jīng)濟(jì)一般特征的地圖,它并不偏重于哪一個(gè)要素。專題地圖專題地圖是著重表示一種或幾種主題要素及它們相互關(guān)系的地圖。2.1.4.4按地圖的維數(shù)劃分可以有平面地圖和立體地圖平面地圖是常見的地圖類型,立體地圖是利用視差原理形成立體視覺,如互補(bǔ)色地圖和光柵地圖。2。1。4。5按其他指標(biāo)的分類按用途可分為國民經(jīng)濟(jì)與管理地圖、教育與科學(xué)技術(shù)地圖、文化地圖。按語言種類可分為漢字地圖、外文地圖、各少數(shù)民族文字地圖、盲文地圖按歷史年代可分為古地圖、歷史地圖、近代地圖、現(xiàn)代地圖。按出版和使用方式可分為桌圖、掛圖、折疊圖、地圖集。2。1。5歷史0出來.地圖通過在在紙或羊皮上等其它材料上繪制道路、居民點(diǎn)和自然要素等。如此,便得到了用以描述真實(shí)世界的平面圖.隨著地圖學(xué)實(shí)踐的發(fā)展,人類學(xué)會(huì)了使用種類繁多并且富有創(chuàng)造性地使用多個(gè)圖層來表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界。地圖學(xué)也積累了很多描述要素的方法,用以要素分類、標(biāo)識(shí)識(shí)別、地球表面的形狀或者資源與商品的流動(dòng)?,F(xiàn)代地圖中仍然沿用了許多古代地圖的表達(dá)方法,如,用雙線表示道路、用文字作注記、用藍(lán)色表示水體等。隨著計(jì)算機(jī)的普及和地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)的發(fā)展,地圖現(xiàn)在已成為人們非常熟悉的印刷品,并且地圖也能在計(jì)算機(jī)上交互地可視化顯示。GIS進(jìn)一步加強(qiáng)了人類與地圖之間的相互作用。在GIS中,可以非常容易地確定信息在地圖上的表達(dá)方式,也可以很方便地通過查詢和分析選擇位置或目標(biāo)。2。2地形圖的補(bǔ)測(cè)與修測(cè)方法與技術(shù)補(bǔ)測(cè)修測(cè)地形圖的工作中,事先應(yīng)對(duì)控制點(diǎn)和擬作測(cè)站點(diǎn)的地物點(diǎn)作適當(dāng)?shù)膶?shí)地檢核,以免因依據(jù)點(diǎn)不可靠而引起新補(bǔ)測(cè)修測(cè)內(nèi)容的精度達(dá)不到要求.原有的導(dǎo)線點(diǎn)、圖根點(diǎn)以及能在實(shí)地準(zhǔn)確判定位置的墻角、電桿等均可作測(cè)站點(diǎn),在特別困難的情況下,還可以用極坐標(biāo)法或交會(huì)法來決定新的測(cè)站點(diǎn),必要時(shí)也可采用導(dǎo)線的辦法來補(bǔ)測(cè)一定數(shù)量的圖根控制點(diǎn)。2。2。1距離交會(huì)法為了測(cè)定新地物點(diǎn),利用附近2~3個(gè)舊地物點(diǎn),量新舊地物距離,然后在圖上用圖規(guī)進(jìn)行距離交會(huì)。2.2。2支距法當(dāng)新舊地物距離較近時(shí),可以利用支距法。2。2.3設(shè)站法當(dāng)直接利用舊地物測(cè)設(shè)新地物有困難時(shí),需用各種方法增設(shè)測(cè)站點(diǎn),設(shè)站的方法有:利用舊地物點(diǎn)距離交會(huì)法,平板儀后方交會(huì)法,經(jīng)緯儀后方交會(huì)法、前方交會(huì)法、側(cè)方交會(huì)法以及全站儀法等。根據(jù)地形條件和設(shè)備狀況選用.后方交會(huì)法是比較方便的一種方法,首先將透明紙固定在平板上,把測(cè)站點(diǎn)標(biāo)在透明紙上,然后,過測(cè)站點(diǎn)向選擇的3個(gè)地面目標(biāo)畫3條方向線,最后將透明紙蒙在地形圖上,使3個(gè)方向線通過3個(gè)相應(yīng)的地物,用針將交點(diǎn)刺入地形圖,即為所求測(cè)站點(diǎn)。如果用經(jīng)緯儀觀測(cè)的后方交會(huì)角,用量角器和直尺畫在一張透明紙上,然后用相同方法求得測(cè)站點(diǎn)。2.2.4透繪法當(dāng)某區(qū)域內(nèi)地物變化很大,則可以在測(cè)區(qū)內(nèi)選一測(cè)站,將新舊地物一并觀測(cè).外業(yè)結(jié)束后,將觀測(cè)結(jié)果繪在一張透明紙上,將透明紙蒙在原圖上,使舊地物完全重合,然后將新地物透繪到原圖上。2.3地形圖的補(bǔ)測(cè)與修測(cè)新方法新技術(shù)地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)是城市規(guī)劃部門、城市勘測(cè)部門經(jīng)常性的工作之一.常規(guī)的補(bǔ)測(cè)修測(cè)方法及補(bǔ)測(cè)修測(cè)技術(shù)測(cè)繪速度較慢、測(cè)量精度也不夠理想。為此,本人查找了些資料,總結(jié)前輩的經(jīng)驗(yàn),并經(jīng)過驗(yàn)證.給出了以下幾點(diǎn):利用原有地形圖數(shù)據(jù)回放的紙圖在野外進(jìn)行全面巡視,可用數(shù)字裝圖法、全站儀極坐標(biāo)法或RTKGPS動(dòng)態(tài)法在野外獲取地物、地貌數(shù)據(jù),標(biāo)注在紙圖上,經(jīng)內(nèi)業(yè)傳輸、編輯整飾成圖。修測(cè)前應(yīng)對(duì)原圖施測(cè)質(zhì)量和情況進(jìn)行了解,并到實(shí)地進(jìn)行全面巡視,制定修測(cè)方案。地物補(bǔ)測(cè)可采用數(shù)字距離.交會(huì)法、直角法、解析法(經(jīng)緯儀、全站儀)測(cè)圖等方法補(bǔ)測(cè)地物實(shí)體.補(bǔ)測(cè)面積不大,且參照地物較多的情況下,可利用經(jīng)過校核、位置準(zhǔn)確的地物點(diǎn),采用數(shù)字裝圖法(數(shù)字距離交會(huì)法,直角法等)。補(bǔ)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)有多余觀測(cè)以檢核補(bǔ)測(cè)精度,補(bǔ)測(cè)地物與周圍相關(guān)地物間距的最大較差不應(yīng)大于0.4m。補(bǔ)測(cè)面積較大或參照地物不多的情況下,采用解析法。下列情況也應(yīng)補(bǔ)設(shè)圖根控制點(diǎn)進(jìn)行設(shè)站修測(cè):①補(bǔ)測(cè)新建的住宅樓群或獨(dú)立的高大建筑物;②新增和改建的道路邊線;③新增的綠化地(帶范圍線;④鋪裝路面高程和變化面積較大的高程,修測(cè)丘陵地的地貌.解析法使用全站儀或經(jīng)緯儀配備測(cè)距儀施測(cè),在已知點(diǎn)上設(shè)站,水平角、垂直角各觀測(cè)半測(cè)回,斜距一次讀數(shù)。旋測(cè)過程中,應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行歸零檢查,歸零差不得超過±|24”,測(cè)站至補(bǔ)測(cè)地物的距離1:500圖不大于300m,1:1000圖不大于600m.對(duì)于高程注記點(diǎn)的補(bǔ)測(cè),可采用直接水準(zhǔn)和三角高程測(cè)量。2.4地形圖的補(bǔ)測(cè)與修測(cè)基礎(chǔ)技術(shù)地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)技術(shù)是利用最新資料更新原有地形圖數(shù)據(jù)的一種方法.數(shù)據(jù)更新前先要依據(jù)新的資料和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)原有地形圖數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)并判定需要更新的內(nèi)容,然后利用地形圖修測(cè)手段進(jìn)行數(shù)據(jù)更新。這樣的處理可以充分利用已有數(shù)據(jù)的信息,有目的性,大大減少重復(fù)采集的工作量,縮短地形圖更新的周期。2.4。1地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)過程地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)可分為地貌補(bǔ)測(cè)修測(cè)和地物補(bǔ)測(cè)修測(cè)。地物補(bǔ)測(cè)修測(cè)根據(jù)原有地形圖的不同又可以細(xì)分為對(duì)柵格地形圖的補(bǔ)測(cè)修測(cè)和對(duì)矢量地形圖的補(bǔ)測(cè)修測(cè)兩大類。根據(jù)補(bǔ)測(cè)修測(cè)資料的不同,可以靈活地選擇相應(yīng)的補(bǔ)測(cè)修測(cè)方法。2。4.1.1地貌補(bǔ)測(cè)修測(cè)補(bǔ)測(cè)修測(cè)前要利用自動(dòng)或人工交互的方法對(duì)原有地貌數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)以確定需要進(jìn)行補(bǔ)測(cè)修測(cè)的區(qū)域.補(bǔ)測(cè)修側(cè)時(shí),將需要補(bǔ)測(cè)修測(cè)的地貌數(shù)據(jù)疊合到相應(yīng)立體像對(duì)的左、右像片影像上,通過立體觀測(cè)可以看出地貌數(shù)據(jù)與影像的套合情況,然后采集變更和增加的地貌元素或等高線數(shù)據(jù)并對(duì)原有地貌數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯。這種人工的方法效率很低,可以考慮將原有的數(shù)據(jù)作為初值,重新對(duì)立體像對(duì)進(jìn)行匹配,然后將匹配的結(jié)果與原來的數(shù)據(jù)比較,差別大的則自動(dòng)進(jìn)行更新。我們知道立體像對(duì)匹配的關(guān)鍵:一個(gè)是速度,一個(gè)是準(zhǔn)確度。對(duì)于加佚匹配的速度,人們想出了種種方法,如核線排列、金字塔分層等。這些方法可以提供較好的初值,減少不必要的匹配運(yùn)算。而我們要修測(cè)的地貌數(shù)據(jù)所發(fā)生變化一般是局部的、少數(shù)的,因此可以看作是相當(dāng)好的初值,這種情況,可以做到加快匹配速度和大大降低誤匹配率,所以對(duì)等高線的檢測(cè)完全可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。2.4.1.2地物補(bǔ)測(cè)修測(cè)(1)基于立體量測(cè)的地物補(bǔ)測(cè)修測(cè)將原有地物數(shù)據(jù)疊合在立體像隊(duì)的左(或右)像片影像上,采集變更或增加地物要素?cái)?shù)據(jù)并對(duì)原有地物要素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行編輯.該方法的優(yōu)點(diǎn)是量測(cè)精度不受地貌數(shù)據(jù)精度的限素?cái)?shù)據(jù)并對(duì)原有地物要素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行編輯。適合于修測(cè)高大或高架的地物。(2)基于正射影像的地物補(bǔ)測(cè)修測(cè)將原有地物數(shù)據(jù)疊合在正射影像上,采集變更或增加的地物要素?cái)?shù)據(jù)并對(duì)原有地物要素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行編輯。該方法的優(yōu)點(diǎn)是便于各種關(guān)系的處理和不必考慮片與片之間地物數(shù)據(jù)的接邊問題。在己經(jīng)有新正射影像時(shí),宜采用此方法進(jìn)行地物修測(cè)。(3)基于單幅原始影像的地物補(bǔ)測(cè)修測(cè)將原有地物數(shù)據(jù)疊合在原始影像上,采集變更或增加的地物要素?cái)?shù)據(jù)并對(duì)原有地物要素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行編輯。該方法可免去制作正射影像和進(jìn)行正射影像鑲嵌的復(fù)雜過程,所以具有作業(yè)過程簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。在只需要地形圖修測(cè)數(shù)據(jù)而不需要正射影像圖時(shí),宜采用該方法進(jìn)行地物修測(cè).2.4.2圖版的疊合顯示圖版經(jīng)過重采樣處理就可以采用一定的光柵操作,與數(shù)字影像在計(jì)算機(jī)屏幕上進(jìn)行透明疊合顯示。這樣可以清楚地進(jìn)行目視檢查,決定修測(cè)的區(qū)域和內(nèi)容。在進(jìn)行圖像疊加時(shí),分版圖像與正射影像或者原始影像應(yīng)該有相同的投影方式和參數(shù).但是分版數(shù)據(jù)與影像之間這種對(duì)應(yīng)關(guān)系差異很大,所以就需要將分版影像經(jīng)過重采樣得到一幅投影方式和參數(shù)都相同的影像。重采樣的方法有兩種:直接法和間接法.兩種方法對(duì)比起來,直接法要循環(huán)判斷全部的圖版像素點(diǎn),如果圖版比影像大許多,則會(huì)有許多無效的循環(huán),但是圖版中有地物信息的地方占少數(shù),所以比間接法要少很多計(jì)算坐標(biāo)時(shí)的浮點(diǎn)運(yùn)算.不過兩個(gè)方法可以結(jié)合起來使用,首先用間接法的思路計(jì)算在圖版影像中可能的重采樣范圍,而后在該范圍內(nèi)用直接法進(jìn)行處理。2.4.3矢量數(shù)據(jù)的顯示2.4。3.1數(shù)據(jù)的分層控制將數(shù)據(jù)按一定標(biāo)準(zhǔn)(如國標(biāo))分層可以去除不需要處理的數(shù)據(jù)層,如減少顯示數(shù)據(jù),加快顯示速度,同樣在編輯中更能準(zhǔn)確地捕捉目標(biāo).分層的依據(jù)在國標(biāo)中是以大類碼(其他標(biāo)準(zhǔn)類似)進(jìn)行劃分,大類碼相同的即為一層.可以將一層用一個(gè)鏈表進(jìn)行管理,這樣在編輯、搜索、顯示和建拓?fù)潢P(guān)系等處理中都易于實(shí)現(xiàn);另外一種方法是用一個(gè)統(tǒng)一鏈表管理數(shù)據(jù),需要分層時(shí)則靠大類碼進(jìn)行區(qū)分,但是要增加許多判斷,優(yōu)點(diǎn)則是方法簡(jiǎn)單,易于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一處理。2。4。3。2數(shù)據(jù)盒技術(shù)在對(duì)地物數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示或者編輯時(shí),在窗口內(nèi)部的才可以進(jìn)行處理。一般情況下,在窗口內(nèi)部的不是全部而只是少部分的數(shù)據(jù),所以有必要去除無效的數(shù)據(jù)。保留每個(gè)目標(biāo)的外接矩形信息,處理時(shí)就可以判斷是否與窗口區(qū)域相交,從而決定是否處理該目標(biāo)。通過這樣的處理,可以大量的減少數(shù)據(jù),特別是在數(shù)據(jù)量很大的情況下,也不會(huì)對(duì)速度產(chǎn)生大的影響。2.4。3。3多種符號(hào)化的方式在補(bǔ)測(cè)修測(cè)過程中,符號(hào)的顯示只是為了屬性類別的識(shí)別,不必像出圖那樣正規(guī):另外,符號(hào)的正規(guī)顯示在修測(cè)中也有不適合的地方,比如面、平行線的填充很容易對(duì)影像產(chǎn)生壓蓋,從而影響采集作業(yè).所以在總結(jié)采集過程中所能遇到的種種情況后,符號(hào)的顯示類型可以設(shè)計(jì)成以下幾種。(1)不顯示.主要用于數(shù)據(jù)分層的情況下,可以將用不到的層的數(shù)據(jù)選擇此種方式。(2)正常的符號(hào)顯示方式。主要用于全面地察看采集結(jié)果的時(shí)候。(3)節(jié)點(diǎn)、鏈線的顯示方式。很簡(jiǎn)潔的方式,在坐標(biāo)采集過程中,比較適用。2.4。4數(shù)據(jù)的編輯在采集數(shù)據(jù)、查出錯(cuò)誤或者輸入屬性時(shí),對(duì)矢量數(shù)據(jù)的編輯是必不可少的,應(yīng)該滿足補(bǔ)測(cè)修測(cè)的需要,主要功能如下所述。(1)目標(biāo)的捕捉是所有編輯操作的基礎(chǔ),這里把點(diǎn)視為沒有長(zhǎng)度的線,面則先考慮邊線,這樣目標(biāo)捕捉就被簡(jiǎn)化成兩種:線狀目標(biāo)的捕捉和面狀目標(biāo)的捕捉.(2)目標(biāo)平移捕獲目標(biāo)后,把所有的節(jié)點(diǎn)加上平移量即可。(3)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)平移捕獲目標(biāo)和節(jié)點(diǎn)后,把相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)加上平移量即可.(4)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)捕獲目標(biāo)后,選定旋轉(zhuǎn)中心,再由鼠標(biāo)拖動(dòng)得到經(jīng)過旋轉(zhuǎn)中心的兩條射線,求出旋轉(zhuǎn)角度,然后把該目標(biāo)的所有節(jié)點(diǎn)繞旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行坐標(biāo)變換.(5)目標(biāo)增刪節(jié)點(diǎn)捕獲目標(biāo)后,如果是增加節(jié)點(diǎn),需要判斷增加點(diǎn)處的坐標(biāo)與該目標(biāo)的哪條直線段距離最近,求出代表該線段的前后兩個(gè)節(jié)點(diǎn)后,再在中間插入新的節(jié)點(diǎn);如果是刪除節(jié)點(diǎn),得到該目標(biāo)中距離最近的節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)指針,將之從鏈表中刪除即可。(6)目標(biāo)合并先后捕獲兩個(gè)目標(biāo),判斷四個(gè)端點(diǎn):首首、首末、末首、末末之間的距離,取最小的兩個(gè)端點(diǎn)為連接點(diǎn),合并成新的目標(biāo),并把可以繼承的屬性數(shù)據(jù)也接收過來。(7)目標(biāo)打斷捕獲目標(biāo)并得到打斷點(diǎn)所在的直線段的前后兩個(gè)節(jié)點(diǎn),新建兩個(gè)目標(biāo),復(fù)制相同的屬性,然后將鏈表中斷點(diǎn)前后的坐標(biāo)分別加入兩個(gè)目標(biāo);最后把斷點(diǎn)的坐標(biāo)也加入到兩個(gè)目標(biāo),如果斷點(diǎn)與靠近斷點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)的距離很近,可以不加入斷點(diǎn)。(8)數(shù)據(jù)回退在進(jìn)行目標(biāo)采集或編輯時(shí),不可避免會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的操作,所以數(shù)據(jù)回退的功能很重要。2.4。5地形圖清描整飾2.4.5。1地形圖的檢查與驗(yàn)收測(cè)繪工作是十分細(xì)致而復(fù)雜的工作,為了保證成果的質(zhì)量,測(cè)量人員必須具有嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度和熟練的操作技術(shù),同時(shí)還必須有合理的質(zhì)量檢查制度。測(cè)量人員除了平時(shí)對(duì)所有觀測(cè)和計(jì)算工作作充分的檢核外,還要在自我檢查的基礎(chǔ)上建立逐級(jí)檢查制度。1.自檢自檢是保證測(cè)繪質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。測(cè)繪人員應(yīng)經(jīng)常檢查自己的操作程序和作業(yè)方法。所使用的儀器工具是否定期檢驗(yàn)并符合精度要求;地形控制測(cè)量的成果及計(jì)算是否充分可靠;圖廓、坐標(biāo)格網(wǎng)及控制點(diǎn)的展繪是否正確;地面控制點(diǎn)的高程是否與成果表相符等。測(cè)圖開始前應(yīng)選擇一個(gè)通視良好的測(cè)站點(diǎn)設(shè)站,先以一遠(yuǎn)處清晰目標(biāo)定向,還至少要以另一方向檢查,并檢查高程無誤后始能測(cè)圖.每站測(cè)完后,應(yīng)對(duì)照實(shí)地地形,查看地物有無遺漏,地貌是否相象,符號(hào)應(yīng)用是否恰當(dāng),線條是否清晰,注記是否齊全正確等。當(dāng)確認(rèn)圖面完全正確無誤后,再搬遷至下一測(cè)站進(jìn)行測(cè)繪。測(cè)圖員要做到隨測(cè)隨畫,要做到一站工作當(dāng)站清,當(dāng)天工作當(dāng)天清,一幅測(cè)完一幅清。2.全面檢查測(cè)圖結(jié)束后,先由作業(yè)員對(duì)地形圖進(jìn)行全面檢查,而后組織互檢和由上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)組織的專人檢查。檢查的方法分室內(nèi)檢查、野外巡視檢查和野外儀器檢查。(1)資料檢查:觀測(cè)和計(jì)算手簿的記載是否齊全、清楚和正確;各項(xiàng)限差是否符合規(guī)定。也可視實(shí)際情況重點(diǎn)抽查其中的一部分。(2)原圖檢查:格網(wǎng)及控制點(diǎn)展繪是否合乎要求,圖上地形控制點(diǎn)及埋石點(diǎn)數(shù)量是否滿足測(cè)圖要求,圖面地形點(diǎn)數(shù)量及分布能否保證勾繪等高線的需要,等高線與地形點(diǎn)高程是否適應(yīng),綜合取舍是否合理,符號(hào)應(yīng)用是否合乎要求,圖邊是否接合等等.(3)巡視檢查:應(yīng)根據(jù)室內(nèi)檢查的重點(diǎn)按預(yù)定的路線進(jìn)行。檢查時(shí)將原圖與實(shí)地對(duì)照,查看原圖上的綜合取舍情況,地貌的真實(shí)性,符號(hào)的運(yùn)用,名稱注記是否正確等。有兩種方法,散點(diǎn)法是在測(cè)站周圍選擇一些地形點(diǎn),測(cè)定其位置和高程,檢查時(shí)除對(duì)本站所測(cè)地形點(diǎn)重新立尺進(jìn)行檢查外,并注意檢查其他測(cè)站點(diǎn)所測(cè)地形點(diǎn)是否正確。斷面法是沿測(cè)站的某一方向線進(jìn)行,測(cè)定該方向線上各地形特征點(diǎn)的平面位置和高程,然后再與地形圖上相應(yīng)地物點(diǎn)、等高線通過點(diǎn)進(jìn)行比較。(4)儀器檢查:儀器檢查是在內(nèi)業(yè)檢查和外業(yè)巡視檢查的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。除將檢查發(fā)現(xiàn)的重點(diǎn)錯(cuò)誤和遺漏進(jìn)行補(bǔ)測(cè)和更正外,對(duì)發(fā)現(xiàn)的懷疑點(diǎn)也要進(jìn)行儀器檢查。在檢查過程中,對(duì)所發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤和缺點(diǎn),應(yīng)盡可能予以糾正;如錯(cuò)誤較多,應(yīng)按規(guī)定退回原測(cè)圖小組予以補(bǔ)測(cè)或重測(cè)。測(cè)繪資料經(jīng)全面檢查認(rèn)為符合要求,即可予以驗(yàn)收,并按質(zhì)量評(píng)定等級(jí)。檢查驗(yàn)收工作是對(duì)成果成圖進(jìn)行的最后鑒定,通過這項(xiàng)工作,不僅要評(píng)定其質(zhì)量,而更重要的是最后消除成圖中可能存在的錯(cuò)誤,保證各項(xiàng)測(cè)繪資料的正確、清晰、完整,真實(shí)地反映地物地貌。技術(shù)檢查工作的主要依據(jù)是技術(shù)計(jì)劃和測(cè)量技術(shù)規(guī)范。2。4。5。2地形圖的清繪與整飾(1)地形圖的清繪:對(duì)鉛筆原圖,按地形圖圖式進(jìn)行著墨描繪,稱為地形圖的清繪.清繪時(shí)要注意地物地貌的位置、內(nèi)容和種類均不得更改和增減。(2)清繪的順序:內(nèi)圖廓、坐標(biāo)格網(wǎng)、控制點(diǎn)、地形點(diǎn)符號(hào)及高程注記;獨(dú)立物體及各種名稱、數(shù)字的繪注;居民地等建筑物;各種線路、水系等;植被與地類界;等高線及各種地貌符號(hào)等.(3)圖廓整飾:圖廓的整飾包括外圖廓線、坐標(biāo)網(wǎng)、經(jīng)緯度、圖幅名稱及圖號(hào)等。線條粗細(xì)、采用字體、注記大小等均應(yīng)依照地形圖圖式的規(guī)定。第三章地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)的實(shí)施近年來,城市發(fā)展變化非???,剛剛覆蓋的地形圖往往不久以后就發(fā)生了變化,無法給城市的管理、規(guī)劃等各項(xiàng)工作提供及時(shí)的測(cè)繪保障.本次方案以兗州市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)地形圖施測(cè)實(shí)例,進(jìn)行地形圖的補(bǔ)測(cè)修測(cè)實(shí)施的一些探討。本次地形圖修測(cè)的范圍為穆北路、創(chuàng)業(yè)路、開發(fā)路兩側(cè)新建工廠區(qū)域,開發(fā)路、創(chuàng)業(yè)路、西鋪路、揚(yáng)州路等新修道路及其他零星變化區(qū)域。3.1資料收集(1)根據(jù)收集到的測(cè)區(qū)地形網(wǎng)的相關(guān)資料(技術(shù)設(shè)計(jì)、技術(shù)總結(jié)、電子地形圖、檢驗(yàn)(驗(yàn)收)報(bào)告等),審查測(cè)繪資料質(zhì)量是否符臺(tái)規(guī)范要求.是否存在重大質(zhì)量缺陷.如果原圖不符合規(guī)范要求或存在重大質(zhì)量缺陷即可判定原圖不可用,只能進(jìn)行重測(cè)。原圖存在以下問題之一的,即為重大質(zhì)量缺陷:經(jīng)檢測(cè)控制點(diǎn)偏差、控制點(diǎn)至劇邊地物點(diǎn)偏差以及高程點(diǎn)偏差超出規(guī)范要求的,數(shù)字地形圖與實(shí)地嚴(yán)重幣相符的,原平板儀測(cè)繪圖經(jīng)數(shù)字矢量化后的數(shù)字地形網(wǎng),地物嚴(yán)重變形的。(2)通過上一步審查的原圖,檢驗(yàn)其控制測(cè)量的質(zhì)量,主要足對(duì)高(首)級(jí)控制質(zhì)量的檢驗(yàn),經(jīng)檢測(cè)合格后可布設(shè)F一級(jí)控制。布設(shè)下一級(jí)控制點(diǎn)位時(shí),盡可能通過原有的控制點(diǎn),以便作為檢驗(yàn)原有控制點(diǎn)的質(zhì)量依據(jù)。(3)選擇不同區(qū)塊并到實(shí)地進(jìn)行地物點(diǎn)榆驗(yàn)。利用全站儀就近控制點(diǎn)進(jìn)行設(shè)站對(duì)不同區(qū)塊周邊地物點(diǎn)進(jìn)行全方位檢測(cè).(4)對(duì)各區(qū)塊的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總,得出控制點(diǎn)至地物點(diǎn)的絕對(duì)誤差值,評(píng)定該批數(shù)字地形圖的可用性.本次地形圖修測(cè)工作盡可能使用原有控制資料。收集到本測(cè)區(qū)2003年施測(cè)的1:1000地形圖一套及測(cè)圖時(shí)使用的部分控制點(diǎn)。對(duì)變化范圍較大且原有控制點(diǎn)較少的區(qū)域,為了滿足測(cè)圖的要求,決定建立新的整體統(tǒng)一的等級(jí)控制網(wǎng),收集到大南鋪、山拖和范家堂3個(gè)c級(jí)GPS點(diǎn),均聯(lián)測(cè)三等水準(zhǔn),點(diǎn)位正確,保存完好,可作為本次控制測(cè)量起算點(diǎn)。3。2.原圖質(zhì)量可行,針對(duì)測(cè)區(qū)實(shí)際情況制定修測(cè)方案針對(duì)不同的修測(cè)情況采取不同策略,制定修測(cè)方案:(1)零星(分散):可根據(jù)原有的控制點(diǎn)和地物進(jìn)行修測(cè)、更改。如果控制點(diǎn)已破壞殆盡,則可利用數(shù)字地形圖上明確的一級(jí)地物特征點(diǎn),采用后方交會(huì)的方法,但至少應(yīng)取3個(gè)特征點(diǎn),并且對(duì)其他明確的一、二級(jí)地物特征點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證,確實(shí)可行后可開展修測(cè)工作。(2)成片:遇成片修測(cè)時(shí),應(yīng)選擇原有的高等級(jí)控制點(diǎn)對(duì)該地區(qū)的首級(jí)控制點(diǎn)進(jìn)行連測(cè),以檢驗(yàn)原控制點(diǎn)的精度.如偏移程度達(dá)不到規(guī)范要求,則須對(duì)整片地形圖進(jìn)行偏移,重新進(jìn)行圖根加密后進(jìn)行修測(cè),以保證足夠的測(cè)繪精度和原圖的統(tǒng)一。(3)大于3/4:當(dāng)修測(cè)區(qū)域大于3/4時(shí),應(yīng)考慮重測(cè),原有控制點(diǎn)也不再使用.對(duì)該地區(qū)須重新布設(shè)GPS首級(jí)控制網(wǎng)和水準(zhǔn)控制網(wǎng),按規(guī)范要求重新施測(cè)數(shù)字化地形圖,以達(dá)到城市建設(shè)用圖的需要。3。3.軟件的選擇目前測(cè)繪市場(chǎng)上,各個(gè)測(cè)繪單位采用較多的測(cè)繪軟件:(1)清華山維EPS軟件,室內(nèi)利用區(qū)域掏出功能,現(xiàn)場(chǎng)修測(cè)后調(diào)入,經(jīng)室內(nèi)整飾編輯和現(xiàn)場(chǎng)查圖后,移交內(nèi)業(yè)人員處理,最終輸出dwg文件地形圖。較多用城市建設(shè)用圖。(2)南方cass軟件,可直接加附安裝在AutocAD軟件上,直接打開dwg文件進(jìn)行修測(cè)、更改。較多用于城市建設(shè)用圖、數(shù)字地籍用圖.(3)瑞得軟件,主要用于數(shù)字地籍測(cè)繪和數(shù)字地籍管理。其輸出的dwg文件有較多丟失,且其線型不理想.(4)Walk軟件,主要用于數(shù)字地理信息化處理,較少用于野外測(cè)繪。3。4地形圖修測(cè)補(bǔ)測(cè)的實(shí)施對(duì)于變化范圍較大的區(qū)域,必須嚴(yán)格按照數(shù)字化測(cè)圖的基本流程及有關(guān)規(guī)范實(shí)施,保證測(cè)量精度,提高成圖質(zhì)量。目前數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)已日益成熟和廣泛應(yīng)用,因此本文重點(diǎn)探討特殊情況下數(shù)字化測(cè)圖的應(yīng)用技巧。由于測(cè)區(qū)內(nèi)原有的部分控制點(diǎn)因點(diǎn)之記不全或路面重修而尋找不到,在小范圍變更區(qū)域進(jìn)行地形圖修測(cè)時(shí)經(jīng)常遇到?jīng)]有控制點(diǎn)、只有一個(gè)控制點(diǎn)或兩個(gè)控制點(diǎn)不通視的情況,此時(shí)若按數(shù)字化測(cè)圖方法先布設(shè)控制網(wǎng)再進(jìn)行碎部測(cè)量,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,效率低下,如何充分利用已有資料進(jìn)行碎部測(cè)量呢,現(xiàn)分情況予以說明.(1)新增地物補(bǔ)測(cè)時(shí)待測(cè)地物附近沒有控制點(diǎn)的解決方法(以下簡(jiǎn)稱方法1)新增地物補(bǔ)測(cè)時(shí),待測(cè)地物附近沒有控制點(diǎn),但附近明顯地物(如兩柵欄角)先前已進(jìn)行了測(cè)量成圖。此時(shí)如果從遠(yuǎn)處引點(diǎn),工作量必然加大,如果變化區(qū)域不大,則可采用如下方法處理:找一合適位置使用方位角建站,要求可以同時(shí)觀測(cè)到兩個(gè)以上明顯地物已知點(diǎn)(如圖3中A,B兩柵欄角)和新增地物點(diǎn)并觀測(cè),直到將新增地物補(bǔ)測(cè)完。圖3無控制點(diǎn)碎步測(cè)量示意圖新建圖形文件123.dwg,將所測(cè)數(shù)據(jù)在此文件內(nèi)展點(diǎn)并繪圖(圖1中虛線部分),并在兩個(gè)已知柵欄角間連一直線。打開圖形實(shí)際所處圖幅,將新測(cè)圖形以圖塊方式插入此圖。將圖塊以新觀測(cè)的(見圖3)為基點(diǎn)移動(dòng)到正確的A點(diǎn)上,量算出A—B與A”一B'之間的夾角,根據(jù)此夾角將圖塊旋轉(zhuǎn)到正確位置,刪掉輔助線即可。(2)地形圖修測(cè)時(shí)兩控制點(diǎn)不能通視情況下碎部測(cè)量方法在地形圖修測(cè)中利用原有控制點(diǎn)進(jìn)行碎部測(cè)量時(shí),經(jīng)常會(huì)遇到安置好儀器后找不到定向點(diǎn),無法進(jìn)行碎部測(cè)量的現(xiàn)象.如圖2所示,C、D是兩個(gè)互不通視的控制點(diǎn),利用C、D兩點(diǎn)進(jìn)行碎部測(cè)量步驟如下:首先在C、D點(diǎn)上分別選擇一個(gè)高大明顯目標(biāo)(P1,P2),同時(shí)在地面適當(dāng)位置選擇一點(diǎn)G,要求G點(diǎn)應(yīng)方便立鏡且與C、D兩點(diǎn)通視。在C、D兩點(diǎn)進(jìn)行碎部測(cè)量時(shí),分別以P1、P2作為定向方向,使儀器的水平度盤讀數(shù)置零后,進(jìn)行碎部點(diǎn)距離和角度測(cè)量。G點(diǎn)作為一個(gè)特殊碎部點(diǎn)在記錄中加以特殊注記。根據(jù)以及C、D兩點(diǎn)的已知坐標(biāo),可求得CG、DC.的坐標(biāo)方位角,進(jìn)而求得定向方向CPl、DP2的坐標(biāo)方位角,各碎部點(diǎn)的坐標(biāo)方位角隨之確定,由此各碎部點(diǎn)的坐標(biāo)即可計(jì)算出來圖4不通視控制點(diǎn)碎步測(cè)量示意圖在實(shí)際工作中遇到此類情況還可以在任意一控制點(diǎn)上使用方位角建站,然后直接進(jìn)行碎部測(cè)量,并將另一控制點(diǎn)測(cè)出并作特殊標(biāo)記,然后參照方法1成圖即可。另外全站儀支持后方交會(huì)建站的功能,還可以選擇G點(diǎn)為測(cè)站點(diǎn)架設(shè)儀器利用C、D兩點(diǎn)后方交會(huì)建站即可正常測(cè)量。(3)新增地物補(bǔ)測(cè)時(shí)附近只有一個(gè)控制點(diǎn)的解決方法(以下簡(jiǎn)稱方法3)在地形圖修測(cè)過程中由于原有控制點(diǎn)破壞嚴(yán)重,補(bǔ)測(cè)新增地物時(shí)經(jīng)常遇到只有一個(gè)控制點(diǎn)的情況,此時(shí)則可以從原圖上展繪出與該控制點(diǎn)通視且距離較遠(yuǎn)的兩個(gè)明顯地物點(diǎn)(如墻角等)的坐標(biāo),在該控制點(diǎn)建站,利用其中一個(gè)明顯地物點(diǎn)定向,另一點(diǎn)用于測(cè)站檢查,檢查無誤后即可進(jìn)行新增地物碎部測(cè)量。3。5質(zhì)量控制與精度檢核3。5.1質(zhì)量控制(1)方法l及方法3的質(zhì)量控制方法l中兩個(gè)明顯地物點(diǎn)的距離對(duì)碎部測(cè)量精度的影響與全站儀定向點(diǎn)距離對(duì)測(cè)量精度的影響類似,因此應(yīng)該按全站儀定向點(diǎn)距離標(biāo)準(zhǔn)要求兩個(gè)明顯地物點(diǎn)的距離,一般情況下不應(yīng)低于100m。方法3要求與方法1類似。(2)方法2的質(zhì)量控制與正常碎部測(cè)量相比,方法2的精度增加了定向方向誤差的影響因素,如圖3所示,以測(cè)站C為例分析如下:圖5不通視控制點(diǎn)測(cè)量精度分析圖根據(jù)觀測(cè)值和已知值可求出角度a,b,c根據(jù)已知方位角(由已知坐標(biāo)反算)和計(jì)算角a,b可以計(jì)算出定向方向的坐標(biāo)方位角為不考慮已知點(diǎn)誤差,則定向方位角精度是由角度觀測(cè)值a和角度計(jì)算值口的精度決定的,對(duì)于同一臺(tái)儀器,角度觀測(cè)值精度一定,因此本文主要討論角度計(jì)算值a的精度影響因素。角度a與邊長(zhǎng)觀測(cè)值的關(guān)系為設(shè)的測(cè)量中誤差分別為,不考慮已知點(diǎn)誤差,則為真值,根據(jù)誤差傳播定律,角度a的中誤差為:設(shè),即同精度測(cè)距,則有即由上式可知,在邊長(zhǎng)不變的條件下,sinc越大,角度a的中誤差越小。當(dāng)c角大于150度或小于30度時(shí),計(jì)算角的精度急劇下降。因此,在作業(yè)過程中選擇過渡點(diǎn)G時(shí),應(yīng)保證角度c在30--150度之間,在作業(yè)條件允許的情況下,盡量使c角趨于90度。3.5。2精度檢核對(duì)應(yīng)用上述方法進(jìn)行碎部測(cè)量的部分區(qū)域,使用GPSRTK進(jìn)行檢核,地物點(diǎn)平面較差結(jié)果見表6。RTK測(cè)量檢核表6較差范圍/cm個(gè)數(shù)%0——910--1920——2930--3940以上12323810013.034。841。310.90由上可以看出,在小范圍內(nèi)應(yīng)用上述數(shù)字化測(cè)圖技巧,只要采取一定的質(zhì)量控制措施,精度即可滿足《工程測(cè)量規(guī)范》的要求。3。6補(bǔ)測(cè)修測(cè)結(jié)束,提交成果。以下列舉個(gè)別修測(cè)案例:(1)2000年湖州老城區(qū)整片修測(cè).湖州老城區(qū)的首級(jí)控制部分存在,經(jīng)檢測(cè)合格后,施測(cè)了部分二級(jí)導(dǎo)線作為此次修測(cè)的起始數(shù)據(jù)。圖件為1:500數(shù)字地形圖。修測(cè)開始,各組對(duì)需修測(cè)的地物點(diǎn)進(jìn)行修測(cè),同時(shí)對(duì)周邊地物點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果不容樂規(guī)。后經(jīng)多組多次對(duì)測(cè)醫(yī)各個(gè)區(qū)塊進(jìn)行設(shè)站檢測(cè),再對(duì)各組各區(qū)塊的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總,得出控制點(diǎn)至地物點(diǎn)的絕對(duì)誤差為0。15~0。6之間,且地物呈不規(guī)則偏移,根本不能滿足規(guī)范要求。也無法進(jìn)行整體旋轉(zhuǎn)偏移。經(jīng)過和甲方聯(lián)系得知,湖州市老城區(qū)原有地形圖為l:500大平板實(shí)測(cè)的薄膜圖,后經(jīng)數(shù)字矢量化的數(shù)字地形圖。因大平板測(cè)圖存在的不可避免的誤差(控制點(diǎn)展點(diǎn)誤差,視距或量距誤差,碎部點(diǎn)展點(diǎn)誤差,劃線誤差)以及原有地形圖在數(shù)字矢量化過程中的取點(diǎn)誤差,地物嚴(yán)重變形。以上諸多因素直接導(dǎo)致了地形圖的精度受到極大的影響,無法作為修測(cè)底圖使用。因此,就此具體情況和甲方具體協(xié)商,決定該測(cè)區(qū)基本重新測(cè)繪。(2)2002年海寧農(nóng)村村莊地形圖修測(cè),甲方提供控制為每個(gè)村莊2個(gè)GPS點(diǎn)。圖件為大平板假定坐標(biāo)測(cè)圖,經(jīng)數(shù)字矢量化后利用每村的2個(gè)GPS點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)偏移,作為修測(cè)底圖。修測(cè)時(shí)檢測(cè)周邊地物點(diǎn),經(jīng)多村設(shè)站后數(shù)據(jù)匯總,其控制點(diǎn)到周邊地物點(diǎn)的絕對(duì)誤差為0.6~3m之間,呈不規(guī)則偏移,地形誤差更大,根本無法進(jìn)行修測(cè)工作。經(jīng)過和甲方單位進(jìn)行協(xié)商,決定對(duì)其地形地物全部重新測(cè)繪。原有地形圖上的地籍要素重新做旋轉(zhuǎn)偏移保留,將界址點(diǎn)、界址線套繪到重新測(cè)繪的地形圖內(nèi)的地物上,并作出相應(yīng)的技術(shù)處理,其地籍要素不予更改。袁華鎮(zhèn)修測(cè),經(jīng)檢測(cè)控制點(diǎn)精度達(dá)到規(guī)范要求,地物經(jīng)多區(qū)塊設(shè)站檢測(cè)并匯總,總體精度達(dá)到規(guī)范要求,個(gè)別地物點(diǎn)誤差0.1~O.3m,須修測(cè)對(duì)象多為小塊、單獨(dú)地物。修測(cè)方案根據(jù)袁華鎮(zhèn)的具體情況,進(jìn)行常規(guī)修測(cè)。許巷鎮(zhèn)修測(cè),檢測(cè)首級(jí)、圖根控制點(diǎn)和地物點(diǎn)時(shí),發(fā)現(xiàn)均整體規(guī)則偏移,偏移超出規(guī)范要求,地物點(diǎn)相對(duì)精度良好。根據(jù)許巷鎮(zhèn)的具體情況,制定修測(cè)方案:重新布沒GPS首級(jí)控制網(wǎng),并聯(lián)測(cè)3個(gè)不同方向的、基本上等距離的原首級(jí)控制點(diǎn),利用2個(gè)控制點(diǎn)將整個(gè)許巷鎮(zhèn)的地形圖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)偏移,另一控制點(diǎn)作檢核。旋轉(zhuǎn)偏移后檢另一點(diǎn)坐標(biāo),精度達(dá)到規(guī)范要求。按常規(guī)修測(cè)方案進(jìn)行修測(cè)作業(yè)。(3)2004年德清縣三橋3實(shí)測(cè),0。5修測(cè),修測(cè)區(qū)塊位于測(cè)區(qū)中心作業(yè)方案:首先利用高等級(jí)控制點(diǎn)對(duì)三橋3.5測(cè)區(qū)布設(shè)GPS首級(jí)控制網(wǎng),布網(wǎng)時(shí)聯(lián)測(cè)須修測(cè)區(qū)域內(nèi)的2個(gè)控制點(diǎn)(修測(cè)區(qū)域?yàn)殚L(zhǎng)方形)。檢查坐標(biāo)發(fā)現(xiàn)控制點(diǎn)偏移超出規(guī)范要求,檢測(cè)地物點(diǎn)相對(duì)精度良好,為整體規(guī)則偏移。利用聯(lián)測(cè)的2個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)偏移后再進(jìn)行常規(guī)修測(cè)。經(jīng)周邊實(shí)測(cè)圖接邊處理,效果良好。3.7地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)新方法3。7。1地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)作業(yè)步驟傳統(tǒng)地形圖修測(cè)作業(yè)步驟,先外業(yè)巡視調(diào)查,根據(jù)巡視調(diào)查(地形、地物變化)結(jié)果,然后從高等級(jí)控制點(diǎn)上利用全站儀發(fā)展圖根控制點(diǎn),再將全站儀架設(shè)在圖根控制點(diǎn)上或經(jīng)緯儀配合小平板等方式進(jìn)行修測(cè)。采用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)(RTK)定位系統(tǒng)修測(cè)地形圖步驟,只要在測(cè)區(qū)內(nèi)或測(cè)區(qū)附近的高等級(jí)控制點(diǎn)上架設(shè)基準(zhǔn)站,可邊巡視調(diào)查邊修測(cè),只需在修測(cè)的碎部點(diǎn)上停留1—-2s即完成,在電子手簿中輸入編碼或序號(hào),隨時(shí)隨地修測(cè)。3。7.2利用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)(RTK)定位系統(tǒng)修測(cè)地形圖優(yōu)點(diǎn)傳統(tǒng)地形圖修測(cè)方法,先巡視調(diào)查再修測(cè),重復(fù)勞動(dòng)較多,同一修測(cè)地點(diǎn)至少修測(cè)2次,而且修測(cè)的碎部點(diǎn)都要與測(cè)站通視,操作上至少要2人以上。利用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)(RTK)定位系統(tǒng)修測(cè)地形圖,采點(diǎn)速度快,修測(cè)的碎部點(diǎn)間無需通視;只要一人帶著儀器操作,在以基準(zhǔn)站為中心方圓20km內(nèi),既不需要變換基準(zhǔn)站,也不需要圖根控制點(diǎn),更不需要定向,減少了全站儀頻繁換站所花費(fèi)的時(shí)間,且可以使多個(gè)流動(dòng)站同時(shí)工作,而互不影響,巡視和修測(cè)一步到位,大大提高了工作效率。3。7。3實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)(RTK)定位系統(tǒng)修測(cè)地形圖精度分析GPS測(cè)量可以同時(shí)獲得相對(duì)精度較高測(cè)站點(diǎn)的三維坐標(biāo),即大地經(jīng)度L、大地緯度B和大地高H。對(duì)于大地經(jīng)度L、大地緯度B可以用嚴(yán)密的數(shù)學(xué)公式將其轉(zhuǎn)換成高斯平面坐標(biāo)x和y,此項(xiàng)技術(shù)已相當(dāng)成熟,而大地高所具有的物理量屬性十分重要,近似大地水準(zhǔn)面上的正常高。大地高轉(zhuǎn)換成正常高,此項(xiàng)轉(zhuǎn)換,目前國家沒有制定相關(guān)的規(guī)定,由高程系統(tǒng)理論可知,大地高H與正常高h(yuǎn)之間有如下關(guān)系式中-—高程異常.由上面公式可看出,若能求出GPS高程異常,就能精確確定GPS點(diǎn)的正常高h(yuǎn),目前,測(cè)繪同行主要使用的求高程異常方法有3種:(1)GPS測(cè)量結(jié)合一部分水準(zhǔn)測(cè)量,布設(shè)均勻合理的公共點(diǎn),即在GPS網(wǎng)四周及中間都布上公共點(diǎn),運(yùn)用數(shù)值擬合法或整體平差法或綜合處理等方法計(jì)算求得高程異常。(2)利用地球重力場(chǎng)模型推算高程異常值,由于重力資料限制,此方法目前難普遍應(yīng)用到工程測(cè)量中。(3)測(cè)區(qū)有高等級(jí)平高控制點(diǎn)時(shí),流動(dòng)站高程異常認(rèn)為與基準(zhǔn)站高程異常值相等。即在控制點(diǎn)上架設(shè)基準(zhǔn)站,輸入基站的正常高、儀器高及流動(dòng)站的鏡高,利用另外一個(gè)以上的控制點(diǎn)進(jìn)行檢查,再實(shí)施測(cè)量。以擴(kuò)大杭嘉湖南排工程為實(shí)例,該測(cè)區(qū)為平原地區(qū),地形起伏變化不大,原有1:2000地形圖為2006年航測(cè)帶狀圖,河道寬約60m,河兩岸各往外測(cè)250m,測(cè)區(qū)范圍內(nèi)每隔約1km就有四等GPS平高控制點(diǎn)一個(gè).綜合以上因素,采用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)(RTK)定位技術(shù)進(jìn)行修測(cè)地形圖。首先在四等GPS平高控制點(diǎn)上架設(shè)基準(zhǔn)站,輸入基站的正常高、儀器高及流動(dòng)站的鏡高,然后用流動(dòng)站對(duì)其他18個(gè)四等GPS平高控制點(diǎn)(均距基準(zhǔn)站20km內(nèi))檢查,通過檢測(cè)分析,最大值為0。038m,最大值為-0.021m,最大值為0。041m。可見基準(zhǔn)站架設(shè)在控制點(diǎn)上,流動(dòng)站所測(cè)成果精度高,高程異常變化量不大,同時(shí)也校核了基準(zhǔn)站的準(zhǔn)確性。地形圖修測(cè),在四等GPS平高控制點(diǎn)上架設(shè)基準(zhǔn)站,根據(jù)2006年航測(cè)老圖進(jìn)行巡視,當(dāng)遇到地形、地物有變化時(shí),用流動(dòng)站GPS接收機(jī)施測(cè)碎部點(diǎn),電子手簿上輸入代碼,在老圖上標(biāo)繪出草圖。此方法可以在以基準(zhǔn)站為中心方圓20km內(nèi),無需變換基準(zhǔn)站。外業(yè)結(jié)束后,利用軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換及展點(diǎn)繪制地形圖。為檢查地形圖精度,采用全站儀常規(guī)作業(yè)法對(duì)修測(cè)內(nèi)容進(jìn)行了設(shè)站檢測(cè),其設(shè)站檢查結(jié)果(中誤差)如下:;.設(shè)站檢查精度完全滿足平面位置中誤差小于圖上0。06m,高程中誤差小于1/3等高距。采用全站儀常規(guī)作業(yè)法修測(cè)與實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)修測(cè)地形圖,通過比較,修測(cè)相同的1:2000地形圖,利用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)修測(cè)大約是全站儀常規(guī)作業(yè)法修測(cè)工作效率的2。5倍3.7。4數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量在地形圖補(bǔ)測(cè)修測(cè)中的應(yīng)用3.7.4.1空中三角加密完成一項(xiàng)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量任務(wù)時(shí)需要空中三角測(cè)量作業(yè)的過程,同樣利用數(shù)字綜合法完成地形圖的修測(cè)工作也離不開空中三角測(cè)量的作業(yè)過程。近幾年來,數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)在各測(cè)繪單位的航測(cè)生產(chǎn)已普遍應(yīng)用,使得空中三角測(cè)量作業(yè)變得相對(duì)簡(jiǎn)單與成熟數(shù)字綜合法修測(cè)的空三加密根據(jù)JSB505—1999《1:1000、l:2000數(shù)字正射影像圖(DOM)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行。像控點(diǎn)由野外GPS測(cè)量獲得,其平面精度達(dá)到±5cm,高程精度達(dá)到±20cm。用航片掃描分辨率不大于21、航攝比例尺不大于1:10000的航片做自動(dòng)空三加密(ISAT),所得加密點(diǎn)的中誤差小于0.3m,檢查點(diǎn)的最大殘差不大于0。6m,能夠滿足l:2000比例尺地形圖的要求。3。7。4.2數(shù)字影像糾正數(shù)字影像糾正是根據(jù)有關(guān)的參數(shù)與數(shù)字地面模型,利用相應(yīng)的構(gòu)像方程式,或按一定的數(shù)學(xué)模型用控制點(diǎn)解算,從原始非正射投影的數(shù)字影像獲取正射影像,這種過程是將影像化為很多微小的區(qū)域逐一進(jìn)行,且使用數(shù)字方式處理.從其定義不難看出,獲取正射影像必須具備三個(gè)條件:(1)相關(guān)的參數(shù)或控制點(diǎn),從空中三角測(cè)量獲取每張像片的外方位元素和加密點(diǎn)的大地坐標(biāo),從用戶根據(jù)任務(wù)的要求獲取如糾正的像元大小、像元采樣的方式等參數(shù)。(2)根據(jù)《城市測(cè)量規(guī)范》CJJ8_99的規(guī)定,當(dāng)像片測(cè)繪面積內(nèi)的高差不大于一個(gè)帶距Q時(shí),可不分帶糾正,即用一個(gè)平面作為糾正的數(shù)字地面模型.帶距Q的計(jì)算為:式中:Q為帶距(m)、為航攝儀焦距(mm)、r為輻射中心至最遠(yuǎn)糾正點(diǎn)的距離、M為成圖比例尺分母;假定取小值(與300mm相比)為210mm,r取大值M為2000,Q計(jì)算可得:2.376m。上海地區(qū)地勢(shì)平坦,地面平均高程4。0左右,在一張像片測(cè)繪面積內(nèi)高差不大于2m,由此上海地區(qū)的影像糾正可采用平面作為數(shù)字地面模型。(3)構(gòu)像方程式或相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型3。7.4.3影像處理及與數(shù)字線劃圖套合對(duì)一張糾正好的像片,在修測(cè)前還需要按基本分幅地形圖的標(biāo)準(zhǔn)圖廓對(duì)正射像片進(jìn)行切割處理,然后在AutoCAD環(huán)境中導(dǎo)入影像切割的范圍線及數(shù)字線劃圖,將切割影像與數(shù)字線劃圖按范圍線的角點(diǎn)導(dǎo)入進(jìn)行套合。3。7。4.4內(nèi)業(yè)修測(cè)內(nèi)業(yè)修測(cè)的要求依據(jù)地形圖修測(cè)任務(wù)來確定,只要航攝與地形圖更新的計(jì)劃相匹配,一般以影像內(nèi)容為3。7.4.5外頁調(diào)繪外業(yè)調(diào)繪的目的是調(diào)查內(nèi)業(yè)修測(cè)地形地物的地理屬性,獲取地形地物地理位置修正的數(shù)據(jù)(如房屋的檐值、為投影差改正用的地物高度),修補(bǔ)測(cè)影像上難以判讀清楚的地物及用普通水準(zhǔn)進(jìn)行散點(diǎn)高程補(bǔ)測(cè)等。從加密成果中能提取每張像片的攝影航高,經(jīng)過調(diào)繪獲得了建筑物或構(gòu)筑物高度,通過計(jì)算從加密成果中獲得像底點(diǎn)坐標(biāo)與構(gòu)筑物或建筑物的地理位置可以得出每一點(diǎn)至像底點(diǎn)距離。其投影差改正公式為:,L為像底點(diǎn)至建筑物或構(gòu)筑物投影差改正特征點(diǎn)的距離。3。7。4.6內(nèi)業(yè)編圖外業(yè)調(diào)繪完畢后,按照外業(yè)調(diào)繪圖紙編輯內(nèi)業(yè)修測(cè)的數(shù)據(jù)文件。利用AutoCADARX進(jìn)行二次開發(fā),其功能包括投影差改正和房檐改正.其方法是選取被修改對(duì)象,輸入房屋的檐值修改多邊形。一幅地形圖可以由多幅切割影像組成的,每張像片有各自的像底點(diǎn),系統(tǒng)對(duì)多幅切割影像組成的區(qū)域可以分別劃定,以輸入各自的像片號(hào)讀取對(duì)應(yīng)的像底點(diǎn)坐標(biāo)和攝影航高,由此可以計(jì)算出地物點(diǎn)至各自像底點(diǎn)的距離L,實(shí)現(xiàn)投影差的改正。3。7。4。7數(shù)字綜合修測(cè)的精度對(duì)于地形圖來說,地物的精度是其基本的要素.數(shù)字綜合法修測(cè)的精度又如何,我們?nèi)我獬槿∫粋€(gè)測(cè)區(qū)的地形圖進(jìn)行統(tǒng)計(jì),每幅圖采用實(shí)地與圖上量取30個(gè)地物點(diǎn)的間距統(tǒng)計(jì)間距中誤差,見表1.從表1中可以看出數(shù)字綜合法修測(cè)的間距中誤差在0.6m左右,完全能夠保證規(guī)范要求的精度(±0。80m)。再從地形圖上選取數(shù)據(jù)來分析數(shù)字綜合法與傳統(tǒng)模擬法修測(cè)的精度比較見表2,數(shù)據(jù)中1/3為老地物與以前修測(cè)地物間距差,1/3為在10幅圖中隨機(jī)抽以前修測(cè)地物與老地物間距差,1/3為以前修測(cè)地物與本次修測(cè)地物間距差。從表2可看出數(shù)字綜合法修測(cè)的精度略優(yōu)于模擬法修測(cè)。表7地物點(diǎn)的間距統(tǒng)計(jì)中誤差圖幅號(hào)L013_061L021_073LOO1_061L031_069間距差中誤差(m)0.5990.6410.4590.705圖符號(hào)LOO1_069LOO9_069LOO1_077間距差中誤差(m)0.6220。5590.630表8數(shù)字綜合法與傳統(tǒng)模擬法修測(cè)的精度比較圖幅號(hào)KOO1_061LOO1_065LOO1_073LOO1_077LOO5_073老地物與以前修測(cè)地物的間距中誤差(m)0。830。730.870。870。91以前修測(cè)地物與新修地物間距中誤差(m)0.7
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