時間：2023-03-20 16:23:49
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1. 引言
隨著數字地形圖的廣泛應用，為了便于進行空間方面的量測和分析，人們對它表示地物和地貌高程的方法和精度提出了更高的要求，為此，在借鑒二維數字地形圖和數字地面（或高程）模型優點的基礎上，克服二維數字地形圖在空間表示和應用方面的不足，提出了測繪三維數字地形圖的想法。
為此，本論文主要對三維數字地形圖的測繪技術展開分析探討，以期從中找到可靠有效可行的數字地圖測繪技術，并以此和廣大同行分享。
2. 三維數字地形圖的地形數據及表達方法分析
地形數據即為表現地勢走向的地貌數據，包括平面位置和高程數據兩種信息，這兩種信息目前主要通過野外測量、航空航天遙感影像和現有地形圖數字化三種方式獲得。航空攝影測量一直是地形圖測繪和更新的有效手段，其所獲取的影像數據是高精度大范圍的DEM生產最有價值的數據源。另外，近年來出現的干涉雷達、激光掃描儀等新型傳感器數據被認為是快速獲取高精度、高分辨率的DEM最有希望的數據來源。通過全站儀、全球定位系統(GPS)等手段可獲取較小范圍、大比例尺、高精度的地形建模數據，同時也是對航空攝影測量和地形圖數字化的一種補充。實際工作中，具體采用何種數據源和相應得生產工藝，一方面取決于數據的可獲取性，另一方面也取決于應用的目的和對數據的要求，包括DEM的分辨率、數據精度、數據量大小和技術條件等。
三維數字地形圖是用規則格網和高程注記點來表達地形地貌的。為了不影響地圖符號表達地物和地形，采用分布規則的格網式DEM較為妥當。格網的大小一方面取決于相應地形圖的分辨率，一般說來，地形圖的比例尺越大，對地物和地形表達的精度就越高即越精細，則格網就越小；另一方面取決于制圖區域地形的復雜程度，一般說來地形越復雜或越破碎，為了表達地形時不失真，格網就應越小。在一幅地形圖上，考慮到在實際中，有的地方地形比較復雜，而另一些地方則比較簡單，可用四叉樹結構來表達格網，即用大格網來表達簡單的地形，而用小格網表達復雜的地形，即采用橫向的多分辨率技術表達地形。構建三維數字地形圖時，必須確保DEM與線劃地形圖是同一個空間參考框架下的；編制地形圖時，可將DEM格網點放在一個單獨的圖層上，這樣可根據需要打開或關閉它。高程注記點反映地面上坡度變化處的高程。
3. 三維數字地形圖測繪技術應用探討
3.1 三維地形數據的采集
三維地形數據采集包括兩個階段，一是：外業采集，主要是利用全站儀采集地形點的三維空間數據（包括平面坐標及高程）。由于受通視條件、勞動強度等因素的影響，只能采集地形特征點的三維空間數據，地形特征點一般是指山谷點、山脊點、洼地、山腳點、山頂等等。由于這些特征點的密度不夠和分布不均勻。這樣在對有些地區的地表高低起伏就很難精確的表示。二是：內業加密，就是將外業采集的數據，通過內插的方法對特征點的密度和分布進行有效處理，獲得分布均勻，密度適當的地形點及高程，使其更能詳細的反映地勢的走向。
在利用全站儀野外獲取三維地物數據測量時，地物底部特征點數據的獲取是比較容易的，難點在于怎樣獲取地物頂部特征點數據。以建筑物為例進行說明，其頂部特征點的數據可以通過測量其相應的底部特征點的平面位置和高程，然后量測其高度的方法獲取，也可以放置棱鏡到頂部特征點上直接測量的方法獲取，還可以用無棱鏡測量進行建筑物頂部特征點的方法獲取。其中，無棱鏡測量對于沒有反射的物體不能進行測量，因此在建筑物比較密集的城鎮地區，用無棱鏡測量會嚴重受到通視條件和反射條件的制約，使的測繪工作量大，效率低，有些建筑物的頂部特征點甚至是采集不到的，對深巷的建筑物底部特征點也很難采集到。當然，還可以在建筑物頂部進行數據采集，此方法也存在通視條件的限制，還有很高的危險性，因此對于大區域測繪是不現實的。
3.2 三維數字地形圖的測繪
實際地面通常不是光滑和均勻變化的，因此在采集的時候會產生斷裂線問。對于植被茂密、樹林覆蓋地區，數字攝影測量采集時無法切到地面，這樣就不能準確的反映植被覆蓋區的實際地面趨勢，為了使其精度能夠滿足要求，可以在這些地區采集散點方式進行測量，以便能真正的切到地面的地方進行數據采集。在必要的時候還需要進行野外測量的方式進行補測才能達到精度的要求。具體面向三維地形數據的采集測繪，可以按照如下步驟進行：
(1) 定向建模
定向建模之精度是影響整個產品精度的關鍵。定向建模的工作流程：用黑白影像建立立體像對進行手工或自動內定向、相對定向核線重采樣絕對定向裁切核線影像立體模型建成。
(2) 數字高程模型DEM
DEM、DOM可由單模型獲取，也可由批處理直接生成。創建DEM及鑲嵌工作流程：先進行影像相關創建像方DEM像方DEM編輯創建物方DEM物方DEM檢查編輯建立新圖幅物方DEM接邊物方DEM鑲嵌DEM成果。
創建像方DEM前，要先對每個像對中的特征點（峰頂、谷底、鞍部及地形突變點）和特征線（山脊線、山谷線、地區突變區線、面狀地物的范圍線等）進行量測。量測特征點和線的目的是獲取像方DEM相關的初值，對像方DEM進行編輯。
(3) 數字正射影像DOM
每個像對的物方DEM編輯后即可創建正射影像，并進行DOM的鑲嵌。正射影像分為黑白正射影像和彩色正射影像。先創建每個像對的左、右黑白正射影像，合并左右黑白正射影像后，選擇鑲嵌線對黑白正射影像進行鑲嵌即生成黑白DOM產品。
(4) 數字線劃測圖
在定向建模完成之后，如不需要生成DEM、DOM產品，可直接進入向量測圖模塊進行測圖。在向量測圖模塊中，圖廓及內外整飾自動生成，已測向量能夠實時顯示（放大、縮小、編輯等）和映射至立體，具有聯機編輯、實時符號化功能，利用測圖模塊提供的這些工具可以很方便地進行測圖和編輯，實現測圖、編輯一體化。
3.3 三維數字地形圖測繪的誤差分析
(1) 全數字攝影測量的精度和模擬攝影測量、解析攝影測量相比一定有所不同，如:光束法區域網加密與獨立模型法區域網加密的精度差異，全數字攝影測量系統沒有機械傳動誤差、圖紙套合與清繪誤差、展點誤差、主距安置誤差、讀數誤差等等，出現了影像匹配誤差等。
(2) 圖上的地物點的點位中誤差主要來源于：像控點點位中誤差、房檐改正誤差、加密點點位中誤差、影像掃描中誤差、影像匹配中誤差和定向中誤差等。
(3) 航測成圖高程中誤差的主要來源于：控點高程中誤差、加密點點位中誤差、相對校正中誤差、定向中誤差和測繪動態中誤差等。
4. 結語
本文從三維數字地形圖的相關概念、數據采集的方法和三維數字地形圖的繪制三個方面進行了研究，對于三維數字地形圖測繪技術的實際應用具有一定的借鑒和指導意義，因而是值得推廣的，另一方面，三維數字地形圖數據的采集與測繪，還有很多的技術細節問題需要深入探討，這有待于廣大技術工作人員的共同努力，才能夠最終實現三維數字地形圖的測繪與普及應用。
參考文獻：
[1] 郭嵐.三維數字地形圖及其應用的研究[J].測繪通報,2002, (5):10-11.
[2] 李清泉,楊必勝等.三維空間數據的實時獲取、建模與可視化[M].武漢大學出版社,2003.
[3] 王繼周,李成名等.城市三維數據獲取技術發展探討[J].測繪科學,2004,29(4):71-73.
關鍵詞：三維技術；數字地形圖；測繪工程
1.引言
地形圖是對客觀存在的特征的一種科學的概括（綜合）和抽象。由于其客體是一個豐富多彩、千姿百態的三維空間實體，所以，人們一直在探討一種既能全面、準確和直觀地反映這個實體，又能在其上面方便地進行分析、規劃和設計的“地形圖”。隨著數字地形圖的廣泛應用，為了便于進行空間方面的量測和分析，人們對它表示地物和地貌高程的方法和精度提出了更高的要求，為此，在借鑒二維數字地形圖和數字地面（或高程）模型優點的基礎上，克服二維數字地形圖在空間表示和應用方面的不足，提出了測繪三維數字地形圖的想法。
本論文主要結合三維技術，將三維技術應用于數字地圖測繪方面，以期從中找到合理有效的三維數字地圖測繪技術的應用方法與經驗，并以此和廣大同行分享。
2.三維數字地圖概述
三維數字地形圖具有如下特征：
①它既能反映制圖區域內地球自然表面的高低起伏，又能反映其上地物立體形狀。
②它是用三維離散點表示地形或地貌以及地物空間立體形態的矢量地圖，在反映地物的平面位置或大小與豎直方向的高程或高度（所謂高度就是地面上空一點沿鉛垂線到地面的距離）時，都是按1：1或同一比例尺表示的。
③它在反映空間地理信息時都是比較精確、細致和詳細的，用比例尺（或空間分辨率）的概念表示就是大比例尺（或高分辨率）的，如1：500（或0.05米）、1：1000（或0.1米）和1：2000（或0.2米），且通常都是小區域的。
④它只能是數字或電子形式的，不能是紙質的。
三維數字地形圖是基于抽象符號的三維空間數據顯示和可視化表達，它對客觀世界的表達更完整準確，它以立體造型技術向用戶展現地理空間現象，可以全面準確的反映地理實體的空間特性，不僅能夠表達空間對象間的平面關系，而且能描述和表達地面的高程和地物的高度，極大地提高了數字地圖的空間表現能力和量測水平，從而提高了地圖的空間認知能力和空間分析能力。所以，我們可以將其應用于許多工程項目當中去，尤其在復雜地形里更會體現其應有的價值，它包括查詢任意特征點的平面坐標和高程即三維坐標，測量或查詢任意兩個特征點之間的傾斜距離、水平距離、高差、坡度、水平方位角和空間方位角；計算或查詢電線、公路、鐵路、灌渠等線狀地物的空間長度等三維量測；以及空間兩點的通視分析，燈光照射范圍分析等三維分析。這給各種工程規劃和設計帶來了許多方便，而且其效果是立竿見影的。另外，以三維數字地形圖為基礎制作各類三維影像地圖或進行三維空間數據的可視化，可以使它們更加逼真、更加準確。就像二維數字地圖是二維GIS的基礎一樣，三維數字地圖也是三維GIS的基礎。因此，三維數字地圖是三維空間數據顯示和管理技術――虛擬現實技術和三維GIS的數據基礎和技術基礎，研究三維數字地圖將有力地推動虛擬現實技術和三維GIS的發展。
3.三維數字地圖測繪關鍵技術探討
3.1 三維空間數據的實時獲取
(1) 衛星導航定位技術
衛星定位和全站儀集成的技術將是未來測量技術發展的一個方向。傳統的控制測量是一件十分辛苦的事，特別是在地面測量控制點缺乏，地標不明顯的時候，測量工作格外困難。GPS定位無需仰仗地面控制點，只要在沒有遮蔽的情況下，幾乎不受地形、地物、天氣的限制，抗干擾性能好，實時定位速度快，所以使用GPS作為控制測量的工具，大大改善了傳統測量的不便。事實上，GPS已成為我國控制測量的主要手段，在精密工程測量中也得到了廣泛應用。從GPS技術出現之時起，科研人員就在不斷地探索希望能夠提高GPS的定位精度并拓寬其應用的領域。差分GPS技術的出現，大大提高了原有GPS的精度。隨著定位精度的進一步提高，此后又產生了實時動態測量技術(Real Time Kinematic，RTK)用來滿足廣大用戶實時、高效的需求。但是GPS RTK的應用受制于城市中衛星信號接受不足以及高程異常的缺陷，在獲取地物的高度值h時有一定難度。
(2) 激光測量技術
隨著激光技術和電子技術的發展，激光測量技術已經從靜態的點測量發展到動態的實時跟蹤測量再到三維立體量測領域。上個世紀末期，美國的CYRA公司和法國的MENSI公司率先將激光技術應用到3D測量領域。它通過采用高速激光掃描測量的方法，大面積、高分辨率地快速獲取被測空間對象表面的三維坐標數據(x ，y， z)，為快速構建目標物體的三維模型提供了一種全新的技術手段。由于其具有快速性，不接觸性，穿透性，高密度、高精度，實時、動態、主動性，數字化、自動化等等諸多優點，其廣泛的推廣應用會像GPS一樣引起測量技術的又一次革命。
3.2 地圖特征要素的提取
要實現三維數字地形圖的測繪，關鍵是要實現對地形圖建筑物等三維物體的數字建模，而如何有效獲取地形圖的特征要素，無疑是提高三維數字地形圖模型的精度的最直接有效的方法。提高三維數字地形模型建模的精度，有兩種最有效的方法：
(1)改善原始數據的精度，原始數據中地形采樣點的分布、密集程度都會直接影響到三維數字地形的精度，可以通過在原始數據中增加高程控制點的方法來改善其精度。
(2)特征地形要素的提取，通過采集或者原有的數據提取的地形表面的點、線特征數據（包括地形特征點、谷脊線、斷裂線以及構造線等），然后將這些特征地形要素數據加入到原始高程控制點數據中參與建模的整個過程，可以更加真實、逼真的反映地形信息。在實際工程應用中，由于新地形采樣點的加入或者目標對象的動態變化例如道路改建、地表深陷或隆起等，就需要提取新的特征地形要素即插入新的采樣點或者刪除已變化的采樣點，實現對三維數字地形圖的動態修改和更新。
三維規則格網模型Gird在表達特殊地形方面有更大的優勢例如陡崖(坎/岸)、凹陷、隆等地形起伏明顯的地方，不用像二維數字地形圖一樣用二維符號來表示，而用三維規則格網地形模型就直觀的顯示，一目了然，省略了符號表示的復雜和不直觀性。
4.結語
三維數字地形圖在工程應用中有著的重要地位和廣泛前景，是一種較新的三維繪圖技術，目前正處于初始探討研究階段，本文開展了三維數字地形圖測繪技術理論和方法的研究，詳細探討了三維數字地圖測繪實現的關鍵技術問題，對于今后進一步提高三維數字測繪地形圖技術的應用具有較好的借鑒和指導意義。
參考文獻：
[1] 郭嵐,楊永崇.三維數字地形圖及其應用的研究[J].測繪通報,2002,(2):57-62.
[2] 郭嵐,楊永崇,唐紅濤.地理信息的三維表達理論與技術的研究[J].工程勘察,2009,37.
【關鍵詞】數字地形圖 地形測繪 數字化 數字測繪 測繪問題 測圖
中圖分類號：P24 文獻標識碼：A
一．引言
數字化測圖是建立在傳統的白紙測圖基礎之上的，是利用先進的測量儀器，采用全站儀、GPS接收機等設備，通過計算機和自動化成圖處理軟件，運用靈活的定位防護，以數字信息的形式來表示地圖的信息，對地圖信息進行收集獲取、轉變、傳輸、識別以及存貯及處理、顯示等計算機數字化處理過程。同傳統的測圖方法相比，數字化測圖不僅僅是測繪方法上的進步，更是測繪技術上的飛越。隨著數字化地形測繪技術的快速發展，全數字化測繪模式正在取代傳統的大平板地形測繪模式，并形成未來的主流測繪模式。
二.數字化地形測繪過程中存在的問題。
1.野外采集的數據不全面，不準確。
此類問題主要表現在以下方面：
（1）部分線狀地物，如電力線、暗溝、河溝、電纜及通訊線及各種管線等在圖內應該是有始有終，由于測繪人員的技術缺陷或責任心缺乏，導致在拾取地形點時經常被忽略。
（2）地形變化處的地形點不全面，溝或坎上有點，而下面少點或無點，造成繪制的等高線出現失真，難以準確的反映實際的地形情況。
（3）野外草圖繪制不細、不全。在野外繪制草圖的人員通常都是測繪現場最繁忙的人，而對技術性要求較高，即便是繪制草圖，也應該是按照正規圖的標準來進行繪制，草圖繪制的好壞，是最后成圖能否符合規范要求的重要依據。在繪制時，對地貌或地物的連線關系要保持同實際一致，各測點的順序不能記錯，更不能顛倒。現場繪制草圖的人員要準確繪制表示地物的相關位置，并在草圖中標注清楚。草圖繪制過程中，繪制不詳細、不全面都會造成成圖后地形地物不全、不清，影響巨大。
2.等高線處理不合理。
在數字化地形測繪軟件中，等高線基本上都是根據野外采集的地貌點的高程，運用等值內插法，按照基本等高距插繪等值點連接成曲線，之后按照不同的圓滑方式，進行圓滑而生成。在實際地形測繪中，并非是所有野外采集的地貌點之間都可以進行等高線內插，即依靠全自動建立的數字地面模型也有可能出現失真，因而在實際測繪時，需要采用必要的人工干預，通過人工刪除自動組網中無法內插等高線的三角邊，而人工干預對繪圖人員的技術要求和經驗要求較高。例如，在坎或溝上的點不能和遠離坡下的點插繪等高線，一旦插繪，會導致生成的等高線出現穿入地下或懸空，導致局部的地形面目全非。等高線不能穿過建筑物或道路，有時需要在建立DTM模型時充分考慮，而有些需要在繪制好等高線后，進行局部刪除或修剪，一旦這些工作未處理到位，所繪制的數字地形圖都無法真實的反映實際的地形。
3.繪制過程中自檢工作處理不到位。
同常規測圖相比，在圖紙審核過程中，數字化成圖的過程中發現的缺陷要比傳統測圖多一些。除開野外采集數據不準確及等高線處理不合理外，繪圖人員的自檢工作也是影響的主要原因。在實際繪制過程中，如果注記或植被的符號壓線或覆蓋地物、溝或坎上的高程標注于坎下或是下面的高程標注于上部等現象，依舊圖式符號使用不正確等，這些現象只要經過仔細檢查，完全可以避免。類似問題的出現，都同繪制人員的職業責任心缺失有關。
三.提高數字地形測繪的相關措施。
1.全站儀測碎部點時避免發生錯誤的檢查。
在全站儀測碎部點過程中，通常都是由于人為的原因，導致照準的起始方向上出現偏差，導致測的碎部點的坐標存在錯誤，而使用全站儀錄入碎部點數據時，作業人員不能隨時檢查，給后續的成圖帶來了麻煩。為了避免出現類似錯誤，在測站點上，要先把全站儀對中、整平，輸入后視點和測站點的坐標，用對中桿棱鏡對準后視，之后在利用全站儀測量后視點的坐標。將測量的坐標和已知的后視點坐標相比較，檢查的結果可以檢查后視點點位和測站點的正確與否。全站儀測量時，在照準起始方向后，要在測區內尋找一個電視天線、避雷針等較高的明顯目標，并在照準之后記下該方位角的讀數。之后，測量一定數量的碎部點或是間隔一定時間后，都要照準此明顯目標，來檢查全站儀是否存在方向偏移，以此來減少全站儀測繪誤差。
2.做好全站儀的檢驗及校正。
全站儀是高精度測量設備，其工作狀態及測量誤差對測量結果影響較大。全站儀雖然在出廠時通過了出廠檢查，并經過嚴格的檢驗，但由于在實際使用過程中，需要搬動及運輸等操作，導致可能造成儀器出現測量偏差。另外，由于全站儀在長時間使用后，難免會出現部分項目或條件發生不可避免的偏移，導致測量無法滿足基本要求。為了避免儀器誤差導致測量結果出現異常，要根據儀器的相關標準和要求，做好全站儀的作業前檢驗工作，一旦發現問題要及時進行解決。對全站儀的檢驗項目包括：儀器光軸的檢驗、儀器常數的檢驗、十字絲和望遠鏡水平軸保持垂直的檢驗、管水準軸和儀器豎直垂直的檢驗、光學對中器的檢驗及垂直角零基準的檢驗等項目。通過定期或不定期的檢驗，按照規定要求進行校正，保證設備的穩定性，來確保測量結果的準確性。
4.提高繪制測站草圖水平。
在采集細部點的同時，也要在采集數據的現場，及時繪制測站草圖。測站草圖的具體內容包括：測站點點號、地物地形或底面的輪廓、細部點的標號和屬性、測站起止細部點的編號、草圖繪制人員及測量時間等相關信息。在繪制好測站草圖后，要及時上交。在每天測完后，要及時將全站儀的坐標數據和數據處理軟件進行直接通訊，和控制點一并展開測繪。在數字地形圖測繪過程中，要注意提高繪制測站草圖的水平，通過細處完善，來提高地形圖的精度及測繪準確度。
5.提高等高線繪制的準確度。
一般在進行等高線注記時只注記曲線，而且注記字頭應該指向高地或山頂。對于地貌復雜的地方，要注意配置并要保持地貌的完整。標注高程點一般選擇標注在較為明顯的地形點和地物點上。等高線修飾中，如遇到房屋及其他建筑物、路堤、雙線道路、陡坎、湖泊、斜坡、坑穴、水庫、雙線河、池塘及雙線渠等，標注要中斷，在等高線的坡向無法判別時，還應增加示坡線。
四．CPS RTK測繪技術應用。
GPS RTK指載波相位實時動態差分( Rea-l time Kinematic) 定位, 它是GPS發展到現在的最新技術，是GPS測量技術發展的一個新突破。GPS RTK實時動態定位系統由基準站和流動站組成，建立無線數據通訊是實時動態測量的保證，其原理是取點位精度較高的首級控制點作為基準點，安置1臺接收機作為參考站，對衛星進行連續觀測。
GPS RTK實時動態定位技術應用于數字地形測繪中，具有精度高、速度快、不受氣候條件及通視條件的限制等優點，并具備自動觀測、信息自動接收、自動存儲的能力, 減少了內外業的傳遞過程。GPS RTK優勢十分明顯，與傳統方法相比，GPS RTK的使用在很大程度了解放了鐵路作業人員的勞動強度，提高了測繪的效率，為數字地形測繪工作提供了精確的數據。
其優點主要有：
1．實時動態顯示經可靠性檢驗可達厘米級精度的測量成果。
2．徹底擺脫了由于粗差造成的返工，提高了GPS作業效率。
3．作業效率高，每個放樣點只需要停留2～4s，其精度和效率是常規測量所無法比擬的。
4．應用范圍廣，可用于廠區控制網測量、施工測量、竣工測量、建筑物變形觀測、GIS前端數據采集等諸多方面。
5．如輔助相應的軟件，GPS RTK可與全站儀聯合作業，充分發揮GPS RTK與全站儀各自的優勢。
五.結束語。
利用儀器進行全數字地形圖測繪時，要保證測圖地物點的精度，要能逼真的反應地貌形態，要反應出細小地物和地貌的形態，要根據地貌特征點線來繪制等高線，要熟知各種地形圖符號，要保證地形圖符號和定位線及定位點以及實物的位置要相匹配，同時要確保使用測量儀器的測量精度滿足規定的要求，通過細節重視，技術提升，來減少測量誤差，提高數字地形圖測繪水平。
參考文獻：
[1] 呂劍 論數字化地形測繪中幾個常見問題 [期刊論文] 《城市建設理論研究（電子版）》 -2012年2期
【關鍵詞】數字化測繪 水利工程水利工程測繪數字地圖測繪 水利
中圖分類號： TV文獻標識碼：A 文章編號：
一．引言
隨著現代科學技術的發展，計算機技術及輔助設施CAD技術的廣泛應用，數字化測繪技術已經較為成熟的應用于建筑、交通和水利工程中。數字化測繪技術隨著計算機技術、網絡技術、測量儀器智能化及測繪制圖軟件的自動化等相關先進的技術的應用，給水利工程中的測繪工程帶來了較多有利之處。
二.數字化測繪的優勢。
數字化測繪是利用計算機對地形空間的相關數據進行自動處理，完成數字地圖的繪制，有特別需要時，可以利用數控繪圖儀來繪制所需要的專題地圖或地形圖。數字化測繪以傳統的白紙測圖為基礎，在全站儀、計算機輸入輸出設備硬件、計算機繪圖軟件的支持下，利用數字字庫技術和計算機圖形處理方法，將野外數據采集到內業，并完成制圖。數字化測繪技術通過數據輸入、數據處理和數據輸出三大部分的功能，實現了測繪制圖的自動化、智能化。同傳統測繪技術相比，數字化測繪具有以下優勢：
1.圖形測繪更準確。
利用數字化測繪技術將所采集的地形、地物、地貌等相關數據、信息轉化為數字形式，通過數據傳輸端口輸入計算機，經過計算機圖形處理軟件和測繪軟件進行處理，產生內容非常豐富的電子地圖。數字地圖是地理信息系統(GIS)的重要信息來源，存貯較為方便。在現代地形測繪技術中，數字化測繪已發展成為利用掌上電腦即PPA在現場完成數據采集及數據處理、成圖。傳統的經緯測繪和白紙繪圖，產生的平面位置及其他信息的誤差較大，而利用數字化測繪就似乎，測繪點精度非常高，從原始數據采集到成圖過程中，精度無任何變化，保證了成圖的質量。
2.提高了測繪效率。
數字化測繪是現代GIS數據采集的重要手段，實現了勘測設計一體化、數據采集處理一體化、數據更新和管理智能化。同傳統的經緯儀配合平板的測圖方法相比，數字化測繪技術的效率高出許多。在通視良好的情況下，利用全站儀以建站點為圓心進行觀測，一站可以測量1公里范圍內的地形圖。正常情況下，傳統的經緯測繪法采用白紙繪圖法，一個作業組一天僅能測量200個地形點，而利用數字化測繪技術，可以測量400各地物點，甚至更多。數字化測繪技術大大提高了測繪的效率，也縮短了成圖的時間。
三.數字化測繪在水利工程中的應用。
1.GPS測繪技術在水利工程中的應用。
授時與測距導航系統及全球定位系統（Navigation System Timing and Ranging/Global positioning System-NAVSTAR/GPS）,通常簡稱為“全球定位系統”，即GPS。GPS是以人造衛星組網為基礎的無線電導航定位系統。利用設置在地面或運動載體上的專用接收機，接收衛星發射的無線電信號實現導航定位。它是根據美國國防部1973年12月批準的國防導航衛星計劃而建設的。它是由三個部分組成的，分別為空間衛星、地面控制系統、用戶的接受處理裝置。GPS具有精度高、速度快、全天候、距離遠等特點，也恰巧是這樣的特點才使得對水利工程的測量可以向外擴展延伸。GPS和多波束測深系統相結合，是形成深水底地形測繪的新手段。
水利工程的選址一般多在地形較為復雜的河谷溝壑之處，工程周邊地表植被覆蓋較多，測繪時通視條件較差，而又缺乏相關國家控制點，采用傳統光學儀器進行控制測量的難度較大。利用GPS衛星定位系統較好的解決了此類問題，由于GPS測量不受氣候條件、地形、測量時間的影響和限制，能夠及時準確的完成控制測量和數據采集工作，能大幅度減少或免做像控點，既有效減少了測繪的工作量，同時又較大程度的提高了測繪的工作效率。
2.RS遙感技術在水利工程中的應用。
遙感技術RS（Remote Sensing）是在航空攝影測量的基礎上，隨著空間技術、電子技術和地球科學的發展而發展起來的，它的主要特點是：從以飛機為主要運載工具的航空遙感，發展到以人造衛星為主要運載工具的航天遙感；它超越了人眼所能感受到的可見光的限制，延伸了人的感官；它能快速、及時地監測環境的動態變化；它涉及天文、地學、生物學等科學領域，廣泛吸取了電子、激光、全息、測繪等多項技術的先進成果；遙感是運用物理手段、數學方法和地學規律的現代化綜合性探測技術。遙感，主要是從遠距離、高空或外層空間的平臺上，利用可見光、紅外線、微波等探測器，通過掃描、攝影來傳遞信息和處理信息，從而識別地面物質的性質和運動狀態。由于RS技術具有時效性、數據綜合性、經濟性等特點各種大的、小的比例尺地形圖都可以快速的利用其影像來獲取水利工程的基本地形圖。利用RS遙感技術直接進行水利工程的流域規劃，可以根據像片來直接判讀流域的地形特點和地質構造，便于合理選擇水利工程的壩址，對確定水庫淹沒、浸潤及坍塌的范圍有較好作用，同時對庫區搬遷、經濟賠償及淹沒損失等確定具有參考作用。
3.地理信息系統GIS（Geographic Information System）在水利工程中的應用。
地理信息系統是利用計算機存貯、處理地理信息的一種技術與工具,是一種在計算機軟、硬件支持下，把各種資源信息和環境參數按空間分布或地理坐標，以一定格式和分類編碼輸入、處理、存貯、輸出，以滿足應用需要的人-機交互信息系統。它通過對多要素數據的操作和綜合分析,方便快速地把所需要的信息以圖形、圖像、數字等多種形式輸出，滿足各應用領域或研究工作的需要，地理信息系統是現代水利工程數字化測繪的重要技術支持和測繪平臺。
4.數字化測繪在水利工程中的應用領域。
（1）點位測設。水利工程中施工測量的基本任務是要測設點位，既要求對已知長度、高程、角度和坐標的測設，在大中型水利工程中，都需要對施工區域內進行布設施工控制網，之后利用網內控制點作為基礎進行施工放樣。利用GPS技術能大大減少施工控制網中的過渡控制點，既節省了成本，有提高了效率。
（2）計算水庫庫容。傳統計算水庫的庫容時，都是采用手工計算，工作量非常大，而且容易出錯，計算精度也較差。通過利用數字化地形圖，加大了采集點的密度，同時也提高了面積計算的精度。可以插繪等高線，提高庫容計算的精度，能快速計算書庫的容量，便于實現水庫的自動化管理。
（3）水力資源管理。
水力資源管理利用遙感技術為檢測手段，利用GIS地理信息系統作為管理平臺，通過RS技術和GIS技術能夠客觀、快速、經濟的為大中型水利工程提供地理、環境、地質及水文等相關信息，是水利工程選址、工程規劃及設計和施工管理的重要分析工具。
四.結束語：
數字化測繪技術在很大程度上提高了水利工程測繪的水平，提高了測繪精度，確保地形圖準確可靠。現代測繪技術的應用，先進測繪儀器和測量技術及測繪方法，為水利工程的建設和管理提供了可靠依據。
參考文獻：
[1]艾斯克爾·努爾 數字化測繪在水利工程中的應用 [期刊論文] 《黑龍江水利科技》 -2011年2期
[2]陳運河 數字化測繪技術在渠道改造工程中橫斷面圖的運用 [期刊論文] 《城市建設理論研究（電子版）》 -2012年16期
[3]楊安廣 陳東宇 數字化測繪在水利工程中的應用 [期刊論文] 《城市建設理論研究（電子版）》 -2012年36期
[4]唐繼權 趙學輝 鄭紅英Tang JiquanZhao XuehuiZheng hongying 水利工程測繪數字化分析 [期刊論文] 《中國水運（理論版）》 -2007年1期
[關鍵詞]地形圖縮編 實例分析應用
[中圖分類號] P284 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2014）-2-180-2
1概述
地形圖縮編是一項復雜的技術工作。傳統手工縮編地圖，要求作業員具有豐富的專業知識和工作經驗，而且必須具備很高的作業水平和技能。而通過軟件以及實例表明：采用人機交互的作業方式，將地圖綜合過程分解，合理地進行人機分工，可以順利地、交互式地完成地圖綜合工作。這種交互式綜合方法可以縮短至少1/4的工作時間，減輕了作業員的作業強度，而且提高了作業精度。這種基于地圖的模型綜合的環境，不僅能夠完成地圖綜合工作，而且直接產生數字化數據，在一定程度上滿足了地理信息系統對多尺度空間數據的要求。目前可用于地形圖縮編的軟件有很多，比如南方CASS、AUTOMAP、MAPGIS、GEOWAY、SV300等軟件，本文以SV300軟件為實例作分析應用。
2縮編的流程及方法
2.1縮編流程
為快速高效地完成縮編工作我們可以按照如下工作流程進行縮編工作。
2.2縮編方法
大比例尺地形圖縮編為小比例尺地形圖的過程實際上就是制圖綜合，其對地圖各要素的操作主要有以下基本方法：選取和概括。例如要將1：500的地形圖縮編為1：2000的地形圖，則可將各地理實體按編圖方法做如下劃分，如表2-1所示[1]。
3實例分析及應用
3.1數據分析
本論文所采用的實例是以1∶500數字地形圖縮編為1：2000數字地形圖項目數據，其原始數據是通過全站儀測圖制作的數字地形圖，該數據在AutoCAD平臺上制作而成，數據的屬性結構較簡單，分層不合理，只將地物分成交通、管線、居民地、植被等14個大類（圖層），符號編碼較符合規范，存在點面符號使用不統一、信息重復等問題，給縮編帶來了一定的難度。
3.2技術要求
3.2.1縮編后地形圖的基本要求
（1）縮編后的地形圖應保持應有的精度。（2）主要地形、地貌、地物不變形。地物取舍綜合合理，圖面清晰易讀。（3）圖式符號正確，交通網絡齊全。（4）地理名稱選取、注記合理，文字注記符合等級要求，字體大小統一。
3.2.2縮編技術指導
（1）控制點選取：非埋石點不表示。圖幅內一般保留5～8個8秒以上控制點，等級控制點不夠時，非居民區內的埋石圖根點依據控制點的密度需要適當選取。（2）地形地物選取及編繪：如居民區內面積小于圖上4mm2的房屋，居民區內面積小于圖上10mm2的簡易房屋、棚房，依房屋搭建的簡易房、棚房等均可刪除。（3）圖名選取：圖名應以1：2000地形圖上的行政機關、學校、主要村名或主要地理名稱作為圖幅名稱，按以下原則選取。①選取圖內有注記的機關、事業以及較大型的國營企業單位名稱。②選取行政村名或較大的自然村名、地理名稱。③在所有大比例尺縮編圖內選取一個較合理的名稱[1]。（4）另有房屋、交通設施、管線設施、水系設施、地貌土質、植被園林、高程點選注、梯田及水田的選取及表示方法等均可概括和選取，具體技術要求見表2-1。
3.3縮編具體步驟
3.3.1圖幅拼接及自動縮編
利用16幅1：500地形圖拼接而成，采用AutoCAD中的“INSERT BLOCK”命令，根據圖幅編號將這些圖幅自動拼接，放大4倍后通過“MOVE”命令生成新圖廓，然后對圖廓進行整飾，形成1：2000草圖。將各符號與塊名一一對應，創建“TXT”文件，然后用程序讀取該文件，進行判斷并刪除，而注記可直接利用文字的“STYLE”或“CONTENTS”屬性進行批量刪除。這就是自動縮編，通過加載已編的程序可以減少手動縮編的工作量。
3.3.2人工干預處理
地形圖內容繁多，機械自動縮編不能完全達到要求，人工干預非常重要，因為這涉及到工作人員的工作經驗和對地形圖的理解，會直接影響到地形圖的成圖質量。按照綜合制圖方法，對圖面進行細部修改和整體調節，使地圖各要素之間的關系明確，位置清楚，準確表達出該區域的地理特征。
1∶2000地形圖高程點和植被的數量與1∶500不同，可以用程序進行均勻抽稀。但是，部分特征高程點，如山頂、山腳、鞍部、橋面等地方的高程點也可能被刪除，因此，我們對這些特征點要手動選取，存儲到新層GCD，其余點均勻抽稀后再將這些特征點轉回原來的高程層。
3.3.3成圖檢查
數據質量控制是數字地形圖質量的關鍵，是數字地形圖成圖過程中不可缺少的內容。根據國家質量技術監督局頒發的《數字測繪產品檢查驗收規定和質量評定》所要求的兩級檢查一級驗收標準進行隨機抽樣檢查。檢查的方法分為軟件檢查、顯示檢查和對比檢查。
4結束語
大比例尺地形圖通過縮編，在精度上可以滿足相對小比例尺地形圖的精度要求。雖然縮編過程很繁雜，但是縮編成果可應用于各種基礎地圖需要，這項工作大大減少了人力、物力和財力的投入，有效地避免了資源的浪費，提高了單位地圖制作的經濟效益。
參考文獻
[1]孫雅榮，陳能，施蓓琦.基于AutoCAD的大比例尺數字化地形圖縮編方法探討.測繪與空間地理信息.2006年4月第29卷第2期.31～34.
關鍵詞：無人機航攝系統；煤田普查；1:2000地形圖測繪
中途分類號：P217參考文獻：A
一、引言
煤田普查即發現煤田和概略評價煤炭資源的地質工作，一般是在區域地質調查或煤田預測的基礎上進行的煤田地質工作。近年來，隨著國家能源戰略的加速推進，煤田地質工程越來越呈現出范圍廣、地形復雜、工期緊的特點，對測繪也提出了更高的要求。
傳統的人工測量模式存在作業周期長、人力投入大、成本高等問題，甚至會出現困難地區無法施測，無法滿足高難度、快節奏測量生產的需要。因此，借助新技術、新工藝來滿足煤田普查項目任務重、時間短、質量高的需要顯得極為迫切。
現有的衛星遙感技術雖然能夠獲取大區域的空間地理信息，但受回歸周期、軌道高度、氣象等因素的影響，遙感數據分辨率和時相難以保證。常規航空攝影技術因受空域協調、起降場地選取、天氣等因素的影響較大，缺乏機動快速能力，同時成本較高，靈活及精細度不足，無法及時有效地滿足小范圍高分辨率數據快速獲取。而作為傳統航空攝影測量補充手段的低空無人機攝影技術，憑借其自身機動靈活、快速高效、困難地區探測的航片獲取技術，以及精準的后處理技術，大大降低了作業成本和生產周期[2-3]，在“短、平、快”的測繪項目中具有明顯優勢。
論文依托甘肅煤田地質局委托項目，甘肅煤田地質局綜合普查隊于2012年對甘肅省景泰縣某煤礦測繪1：2000數字化地形圖，測區面積約30km2。
二、無人機系統簡介
低空無人(unmanned aerial vehicle，UAV)機航攝系統[4]是一種集無人駕駛飛行器、遙感及GPS導航定位等技術于一體建立起來的高機動性、低成本和小型化、專用化的遙感系統。
無人機航攝系統主要包括無人機飛行平臺、飛行控制系統和非量測型面陣CCD數碼相機，以及地面站、遠程無線裝置、地面數據處理系統等輔助設施。
無人機飛行平臺
無人機飛行平臺主要包含固定翼無人機、旋翼輕型無人機和無人飛艇。由于固定翼無人機具有低成本，可實現低速平穩飛行等優點，本研究采用固定翼無人機平臺，該平臺主要參數見表1。
表1 無人機飛行平臺主要參數
飛行控制系統
飛行控制系統用行控制及任務設備管理，自由駕駛儀、姿態陀螺、GPS定位裝置、無線遙控系統組成，可實現飛行姿態、航高、速度、航向的控制及各個參數的傳輸，以便地面人員實時掌控飛行情況。本研究中使用LT-150型無人機飛控導航系統。
攝影傳感器
本研究搭載傳感器為Cannon 5D MarkⅡ，檢校結果（像幅5616*3744像素，像素大小：6.41 um），主點X0 ，相機檢校參數見表2。
表2 相機檢校參數
地面控制系統
地面控制系統的功能包括：航攝前期主要有測區查詢、航線設計及參數設置；飛行階段實時顯示飛行參數，輔助飛控人員進行飛行；后期統計輸出導航文件、影像飛行質量快速檢查等。
三、低空無人機航攝系統在煤田普查1:2000地形圖測繪中的應用
該煤田普查區地勢由西南向東北逐漸降低，海拔高程1620～1850m，相對高差230m；測區西北部地面坡度在6°～25°，地形類別為山地，其他大部分地面坡度在2°以下，地形類別為平地，根據測區自然地理、氣候和交通等情況，測區作業困難級別劃為Ⅱ級。因按設計要求，需40個工作日內提供勘查區30km2的1:2000地形圖，為保證工期與質量，決定采用無人機航攝技術，技術流程如圖2所示。
1.無人機航攝數據獲取
(1)測區相關資料收集
在飛行設計之前對測區概況進行了解收集相關資料，如測區GPS控制點坐標、交通路線圖等。
(2)飛行設計
根據工程項目的成圖要求及測區邊界情況，本次飛行共設計2架次，航高750米，第一架次11條航帶，共911張航片；第二架次9條航帶，共1037張航片；測區航線總長178km，航片總數1948張，余片為287張。航線敷設情況如下圖3所示。
圖2.無人機航測技術流程
圖3 航線敷設情況
(3)數據采集
將規劃好的航線載入飛行控制系統，地面控制子系統按照規劃航線控制無人機飛行，飛控系統則按預設的航線和拍攝方式控制相機進行拍攝。
本次飛行共獲取影像1948張，采用人工選取同名點的方法計算相鄰像片的重疊度和旋偏角，利用飛控數據和導航數據來檢查航線彎曲度、同一航線的航高差等參數，像片有效范圍在航向上超出成圖范圍的基線均在兩條以上，攝區旁向覆蓋超出攝區范圍邊界30%；航向重疊：一般在65%左右，最小為56%，最大為72%；旁向重疊：一般在30%左右，最小為25%，最大為43%；旋偏角：旋偏一般小于8°；航線彎曲度：所有的彎曲度均小于3%；航高保持：同一條航線上相鄰像片的航高差均小于20米。同一航線上最大最小航高之差一般小于30米，符合規范要求。
2.像控布設及實施
根據該煤田勘查區特點，全區采用平高區域網布點方案。全測區按飛行架次與地形條件劃分為四個網區。像片控制點采用了航線網布設，航向相鄰像控點基線跨度為5條基線，最長為7條基線，旁向跨度為兩條基線。全測區各區域網內像控點布設如下圖4所示。
圖4區域網布設圖
3.影像處理
影像處理主要包括畸變差糾正、空中三角測量、3D產品制作及精度檢查等內容。
(1)影像畸變差糾正
由于低空無人機的載重及體積原因，搭載傳感器為非量測型相機，感光單元的非正方形因子和非正交性，以及物鏡組的徑向和切向畸變差的存在使得獲取的數碼影像存在各種畸變差，不能直接用于測繪生產[5]。本次航飛前在專業檢校場對相機進行精檢校，獲取相機畸變差系數，借助PixelGrid畸變糾正模塊完成數據預處理。
(2)空中三角測量
本次空中三角測量加密使用適普自動空中三角測量軟件VirtuoZo AAT，該軟件除半自動量測控制點之外，其他所有作業（包括內定向、選取加密點、加密點轉點、相對定向、模型連接和生成整個測區像點網）都可以自動完成。由于PATB光束法區域網平差程序具有高性能的粗差檢測功能和高精度的平差計算功能，因為本次航飛應用無人機進行低空攝影飛行，根據無人機的飛行質量情況，測區內所有加密點需要人工選取，內業工作量較大。
測區西北部地面坡度在6°～25°，地形類別為山地，其他大部分地面坡度在2°以下，地形類別為平地。因此確定1:2000數字線劃圖等高距為1米。
區域網劃分：平高像控點采用區域網布點，全測區按飛行架次與地形條件劃分為四個網區。高程像控點采用了航線網布設，相鄰網區間使用多個公共像控點，減少了測區接邊誤差。
采用VirtuoZo AAT自動空中三角測量加密軟件與PATB平差軟件進行反復加密與平差，直至成果滿足精度要求。詳細空中三角測量作業方法如下：
建立測區：設置測區基本參數、建立相機文件、建立測區影像列表；
自動內定向：建立框標模板，檢查自動內定向結果；
確定航線間的偏移量，選取連接點、人工加密點；
調用PATB平差，挑出粗差點進行修測；
導入控制點文件，量測控制點；
調用PATB平差，編輯粗差較大的控制點、連接點，直至成果合格；
導出空中三角測量成果。
加密過程按軟件的功能遵循圖5流程進行。
圖5空中三角測量加密作業流程
空中三角測量是數據處理的核心，主要作業方法為根據POS數據自動建立航帶內和航帶間的拓撲關系網進行全自動連接點提取，通過大量平差點和快速平差算法剔除粗差點，利用控制點做空中三角測量計算，獲取精確的外方位元素，生成加密點坐標。本項目空中三角測量加密成果精度見表3.
表3光束法整體平差精度報告
(3)DLG、DOM、DEM制作
在VZ站下導入空三成果恢復立體模型，生成核線影像文件，進行影像匹配、編輯，線劃圖采集。根據外業調繪片在CASS環境下進行屬性編輯、圖廓整飾。利用采集的三維DLG數據內插生成DEM數據，從而進行DOM制作。將正射影像圖與線畫圖疊加分幅整飾最終完成1:2000地形圖制作。如圖6、圖7所示。
圖6測區局部DEM效果圖圖7 測區局部DLG和DOM疊加效果圖
(4)DLG成圖精度分析
精度評定包含地理精度和數學精度評定兩方面。地理精度評定采取外業巡視的方法對圖面地理要素的正確性及數據完整性、綜合取舍的合理性、接邊質量等進行檢查；數學精度評定包括平面位置評定和高程評定，主要采用RTK實測地物點，并對比圖上坐標，計算較差，利用點位中誤差公式計算出各個檢查點的平面位置中誤差和高程中誤差。
在保證精度評定基礎上，全區選取19幅1:2000地形圖進行檢查。本次項目采取地理精度、數學精度同步檢查方式，在對地物特征點進行坐標數據采集的同時，根據現場地物實際情況檢查圖面信息，并保證19幅均勻抽取10檢測點以上。本次野外對19幅1:2000地形圖進行外業檢查。經檢查，精度均優于規范要求。檢查情況如下表4：
表 4 地形圖精度檢查情況
分析表4數據可知，無人機航攝技術測繪1:2000地形圖的高程、平面中誤差均滿足《1:500 1:1000 1:2000地形圖航空攝影測量外業規范》（GBT 7931-2008）要求，平面精度和高程精度指標大部分小于限差的1/3，符合設計與甲方要求；通過與實地地物特征現場對比、量測可知，圖面內容表達清晰，地物地貌取舍合理，均符合《國家基本比例尺地圖圖式第1部分：1:5001:10001:2000地形圖圖式》（GB/T 20257.1-2007 ）規范要求。依據《測繪成果質量檢查與驗收》核定該成果質量為“優”。
四、結束語
低空無人機具有輕便靈活、反應迅速、成本低廉等諸多優點，本文將該技術應用于煤田普查1:2000地形圖測繪中，該技術在“短、平、快”的小范圍地形測量中優勢明顯，可以高效、快速、保質地完成測繪工作任務，極大的節省了人力，縮短了測量周期。
然而，必須明白低空無人機航攝系統自身仍存在諸多缺陷，如采用小幅面的非量測型相機，單幅影像覆蓋面積小，正射影像圖接縫工作量大；像對模型多，增加了模型切換和模型接邊工作量；飛行姿態不穩定，受天氣影響大（特別是風力）；空中三角測量工作量大，區域網接邊誤差較大，影響地形圖精度。
總而言之，低空無人機雖然存在諸多缺陷，但是在作業工程中選擇正確的方式方法，認真扎實的做好每一步工作，可以有效的降低誤差，提高作業精度。在“短、平、快”小范圍的煤田普查項目中，低空無人機明顯具有其突出的優勢。
參考文獻：
[1] 呂立蕾 低空無人機航攝系統在長距離輸油（氣）管道1:2000帶狀地形圖測繪中的應用研究[J]，測繪通報：中國地圖出版社，3012（4）：42-45.
[2] 張永軍 無人駕駛飛艇低空遙感影像的幾何處理[J],武漢大學學報：信息科學版，2009,34（3）：284-288.
[3] 魯恒，李永樹，李何超，等 無人機影像數字處理及在地震災區重建中的應用[J]。西南交通大學學報，2010,45（45）：12-15.
關鍵詞 地形；遙感影像；幾何糾正
中圖分類號P237 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）45-0218-02
0 引言
遼寧省遙感影像信息處理平臺建設――基礎地形數據庫項目屬于遼寧省金土工程一期建設項目的子項目。目前遙感技術已廣泛應用于土地利用調查、國土資源動態監測、土地開發整理等方面[1-3]。項目的主要目的是為遼寧省國土資源部門，糾正衛星影像提供準確的基礎地理信息數據，為經濟持續快速協調健康發展提供基礎保障。項目主要內容為制作遼寧省區域范圍內1:1萬基礎地形數據庫，分辨率為200 DPI，格式為北京54和西安80兩套坐標系的GEOTIFF數據。
1 項目區概述
遼寧省簡稱遼，位于中國東北地區的南部，是中國東北經濟區和環渤海經濟區的重要結合部。地理坐標處在東經118°53′至125°46′，北緯38°43′~43°26′之間，東西端直線距離最寬約550km，南北間直線距離約550km。
2 數據準備
2.1 資料收集
遼寧省1:1萬基礎地形數據庫成果的制作，根據資料源有兩種格式：一種是矢量格式，另一種為柵格數據。遼寧省區域范圍共涉及1:1萬地形圖6508幅，由于資料收集困難的原因，個別邊界地區的1:1萬地形圖資料缺失，共收集到1:1萬地形圖6445幅，其余的以40幅1:5萬地形圖補充。
2.2 求解轉換參數
由于地形圖原圖只有54坐標或者80坐標一套成果，根據實際要求，需要對這些像控點成果進行北京54坐標系到西安80坐標系或者西安80坐標系到北京54坐標系的坐標轉換。作業中，考慮到要保證像控點的精度，不能進行簡單的平移與旋轉，本項目以市為單位作為工作區，在每個工作區內選擇能夠覆蓋工作區具有80和54坐標的國家D級控制點求取轉化參數，轉化模型選擇布爾莎七參數模型[4-5]，對每個工作區求解54坐標到80坐標及80坐標到54坐標各一套參數，共求得28套參數。作業過程中，由于遼寧省區域范圍內1:1萬地形圖涉及的中央經線有120°、123°和126°，涉及到每個帶邊緣處接邊時要注意檢查數據的接邊情況。
3 數據加工
3.1 總體技術路線
現有的地形圖資料有矢量和柵格兩種格式，圖1為數據加工的總體技術路線流程。矢量數據原始數據格式為AutoCAD的*.dwg格式，由于AutoCAD的*.dwg格式數據無法轉換為柵格數據，因此將AutoCAD數據轉換為MapGis的數據格式，并在MapGis軟件中依據1:1萬圖式對數據的線型、符號和文字進行處理，輸出分辨率為200DPI的TIF格式柵格數據，而后在Erdas軟件中進行配準。柵格數據為1:1萬紙質地形圖，將1:1萬地形圖掃描后，利用已經生成的1:1萬地形圖標準圖廓，采用清華山維軟件或者ERDAS軟件逐公里網格進行幾何糾正；同時必須保證4個圖廓點以及公里網格與圖廓的交點，都進行嚴格的幾何糾正。糾正后輸出分辨率為200DPI的GeoTiff格式。
3.2 清華山維糾正
清華山維sunway survey Epscan （掃描矢量化系統）主要功能是解決數據采集和數據加工，主要包括處理掃描圖像并進行矢量化處理，系統中提供了標準模板，進行1:1萬地形圖掃描選擇的模板是GB-10000.mdt。圖像處理的操作流程包括打開圖片、圖片定位、圖像配準、圖片存盤，詳細流程如圖2所示。
3.3 ERDAS糾正
ERDAS IMAGINE是美國ERDAS公司開發的專業遙感圖像處理與地理信息系統軟件。 ERDAS IMAGINE軟件中的幾何校正模塊能夠實現 1:1萬地形基礎數據的糾正，通過實驗我們已經得到驗證，具體的糾正技術流程如3所示。
3.4 ERDAS基礎地形圖的配準
遼寧省1:1萬基礎地形數據成果要求，同一幅圖提供54、80兩套坐標數據成果。由于1:1萬地形圖數據和掃描后的紙質地形圖原圖坐標系有54坐標的，也有80坐標的，地形圖配準時要依據原始數據的坐標系統對地形圖進行配準，即原始數據坐標系為54坐標系的，需要首先利用ERDAS軟件配準該圖1:1萬地形圖數據的54坐標系成果，然后再依據54與80坐標之間的轉換參數，進行該圖80坐標系成果的配準。反之亦然。進行配準時，投影類型應選擇“Transverse Mercator”，基準面名稱選擇“Undefined”，比例因子為1，中央經線依據地形圖數據本身的地理位置可為120°、123°和126°，東偏移為500公里，北偏移為0公里，原圖為北京54坐標情況下橢球名稱選擇“Krassovsky”，原圖為80坐標系橢球選擇“IAG 75”。
3.5 數據加工中應注意的問題
1） 資料收集過程中，一定收集采用現有的現勢性最好的地形圖和數據，避免重復工作；
2）紙質地形圖掃描后，利用已經生成的1:1萬地形圖標準圖廓，采用清華山維軟件逐公里網格進行幾何糾正；同時必須保證4個圖廓點以及公里網格與圖廓的交點都進行嚴格的幾何糾正；
3）元數據填寫時注意原始的數據的坐標系統；
4）ERDAS軟件中投影參數的設置54和80兩套坐標系統應該注意區分；
5）注意54和80兩套坐標系統文件名稱中新舊圖號的區分；
6）數據檢查過程中要注意投影參數的檢查，保證所有數據接邊正確。
4 結論
該項目的完成為遼寧省國土系統遙感影像數據加工提供了基礎地理信息數據，所取得的成果將會在土地調查、國土資源動態監管、礦業權核查等國土資源管理工作中發揮重要作用。
參考文獻
[1]陳良軍，等.黑龍江省國土資源遙感影像數據庫系統相關技術研究[J].國土資源信息化，2008(3)：15-17.
[2]馬洪斌，等.3S 技術在土地變更調查中的應用[J].測繪科學，2008(3)：195-198.
[3]梅涂術，等.基于3S技術的礦產資源移動執法監察系統的設計與實現[J].測繪科學，2009(3)：174-175.
[4]何宗，等.基于GPS的遙感圖像糾正鐵道勘察論文[J].鐵道勘察，2005(2)；22-24.
關鍵詞：高路公路，航測，地形圖
中圖分類號：U412.36+6 文獻標識碼：A 文章編號：
前 言
航空攝影測量技術作為空間信息技術體系的兩大分支之一，無人機航空攝影測量系統具有運行成本低、執行任務靈活性高等優點正逐漸成為航空攝影測量系統的有益補充，是空間數據獲得的重要工具之一[1]。
目前國內無人飛行器航測遙感技術在測繪行業有了很大的推廣應用，但大都是生產制作DOM及DEM，對于大比例尺DLG的生產只是進行過小面積實驗，很少進行實際的生產應用。本文從生產實踐出發，以目前最先進的航測技術為主線，分析探討了高速公路地形圖航測，在現階段具有一定的理論與實際意義。
1 航測系統與工作內容
1.1 航測系統
國內航測技術發展較快，航測系統操作系統也較多較復雜，一般有MapMatrix系統、高分辨率遙感影像一體化測圖系統PixelGrid以及Y amaha RMAX和Canon EOS一1 Ds MarkII數字單反相機集成的低空無人直升機數字攝影系統。
航測系統是基于航空，衛星遙感，外業等數據進行多源空間信息綜合處理的平臺。它不但為基礎數據生產，處理和加工提供了一系列集成的工具，而且還采用了統一的數據管理接口將處理的數據有效的管理起來，為后期數據增值和共享提供基礎[2]。
1.2 工作內容
本文討論對高速公路區域條帶地區進行航拍作業，要求如下：
（1）航空攝影，高速公路區域采用無人機航拍；
（2）利用航測手段測制1：2000數字地形圖、DEM\DOM成果；其任務包括航飛、外業控制測量、內業空三加密、DEM\DOM制作、數字地形圖制作、地形圖編輯，成果整理與提交。
2 技術依據與成圖精度
2.1 技術依據
(1)、CJJ8-2010《城市測量規范》；
(2)、《1:500、1:1000、1:2000地形圖航測內業規范》GB7930-87；
(3)、《1:500、1:1000、1:2000地形圖航空攝影測量數字化測圖規范》GB15967-1995；
(4)、GB/T 20257.1-2007《1∶500、1∶1000、1∶2000地形圖圖式》；
(5)、GB 14804-93《1∶500、1∶1000、1∶2000地形圖要素分類與代碼》；
(6)、《基礎地理信息數字產品數據文件命名規則》CH/T1005-2000；
(7)、《數字測繪產品檢查驗收規定和質量評定標準》GB/T18316-2001；
(8)、《測繪產品檢查驗收規定》CH1002-2005；
(9)、《測繪產品質量評定標準》CH1003-2005；
(10)、《公路勘測規范》(JTG C10-2007)。
2.2 成圖精度
(1) DOM精度
DOM數據中地面明顯地物點對最近野外控制點的圖上點位中誤差依據GB/T 18315-2001應符合下表規定：如下表1所示。
表1DOM精度要求mm
中誤差的兩倍值為最大誤差。陰影、攝影死角、森林、隱蔽等困難地區的地物點對最近野外控制點的圖上點位中誤差按上述精度規定值放寬0.5倍。
(2) DEM精度
本測區的DEM格網尺寸為2.5m×2.5m。DEM格網高程值相對于最近野外控制點的高程中誤差不得大于表中表2規定。
表2DEM精度要求m
高程中誤差的兩倍值為格網高程的最大誤差。高大林木覆蓋區、高層建筑陰影遮蓋區等困難地區的高程中誤差按上述規定可放寬0.5倍[3]。
3 總體流程圖
高速公路地形圖航測的總體流程圖如圖1所示：
圖1高速公路地形圖航測的總體流程圖
4 具體流程
4.1 空三解密
本文擬采用數字攝影測量工作站的空三軟件VirtuoZo AAT中的VzLowCor模塊對無人機數碼影像進行畸變糾正，然后利用VirtuoZo AAT+PATB小數碼自動空三加密模塊，以小數碼航片作為空三加密的原始數據，運用PATB平差軟件進行光束法區域網平差。通過航測內業方法（包括內定向、相對定向、公共連接點的轉刺）構建空中三角網，并將外業控制點成果導入系統按嚴密的數字模型進行區域整體平差，得到優化后的外方位元素和加密點成果。
轉點、選點采用軟件全自動功能模塊進行處理操作，在少量人工干預情況下實現工作效率最大化。
(1)、按編制的加密計劃，開始建立相應的加密分區，把小數碼影像以相應的各航線關系建立相應的加密測區。輸入相應的攝影比例尺參數、相機參數、影像分辨率等。
(2)、進行內定向，注意各航線的相機文件有無旋轉，需要旋轉的片子相機參數必須要對應旋轉180度。
(3)、添加相鄰航線間的偏移點（即航帶間連接點），相鄰航線間只加首尾兩點即可，航線過長的情況下可適當的在中部添加點，以便后續工作進行航線間自動轉點。
(4)、相對定向、全自動轉點。由軟件自動計算完成，在大面積水域或大面積植被情況下無法計算，軟件會自動記錄并在計算完成后提示哪些模無法自動完成。可由人工干預適當加些關聯點再自動匹配計算即可完成。
(5)、挑點。調用PATB計算，選用5*6布點布局進行粗差踢除。
4.2 DOM制作
本文利用Virtuozo全數字攝影測量系統工作站進行1:2000數字正射影像圖DOM的制作。在全數字攝影測量工作站中，導入空三成果恢復測區并創建立體像對，作業生產區域DEM數據，并用特征點、線參與計算修改生成DEM。利用DEM數據對原始影像進行數字微分糾正，通過自動生成的鑲嵌線對整個測區的模型正射影像進行無縫拼接，并最終完成數字正射影像圖。最后按矩形圖廓對影像進行分幅裁切，形成DOM數據成果。
利用DEM完成影像微分糾正，按照分區對測區內影像以像元大小為0.1m進行雙線性內插或三次卷積內插法進行重采樣，生成分區正射影像(DOM)。通過自動生成的鑲嵌線對整個測區的模型正射影像進行無縫拼接。DOM接邊中高大建筑物的投影差帶來的接邊倒影，可采用調換左右片生成正射影像進行貼補，使高層建筑物達到無縫接邊，并最終完成數字正射影像圖。
4.3 DLG制作
利用全數字攝影測量工作站VirtuoZo測圖模塊，導入空三加密成果恢復航攝數字影像的立體模型，采用內業判讀，進行各地形要素的數據采集，生成圖形文件。
作業不允許在1:1的模型比例尺下采集，一般放大1.4倍或兩倍進行采集，以保證立體采集的精度。作業時需要注意的要素關系如下：
（1）.數據采集時保證數據的完整性，減少斷缺，避免遺漏、移位；線線相連的，必須進行捕捉；平行的要素，進行平行拷貝表示。道路、水系必須要能夠真實表示形狀，圓弧之處必須有足夠的點來表示形狀。面狀要素需閉合，如房屋、湖、塘等；要素相交時應捕捉。
（2）.房屋采集在房角上，需啟用直角閉合的功能。對屋頂上的樓梯間、電梯間、冷卻塔、水箱、衛星接收天線、煙囪以及臨時性的建筑物不采集。
（3）.有方向的線狀符號（如：陡坎、圍墻等），應特別注意采點順序，采集時鋸齒應在數字化方向的左側，采用左手規則。
（4）.自由圖邊、測區最近的電力線、等架空桿位必須測繪，以保證圖內電力線、有準確的連接方向。
（5）.內業采集過程必須做到除成果不能定性的因素外，基本上與該要素的最終表示效果一致，不給下道工序遺留多余的工作量，能在本工序完成的內容一定要在本工序內完成。
（6）.每一個像對的測繪面積原則上不得超過基本控制點邊線外1cm；圖幅及像對必須在測圖儀上完成接邊。
6 小結
本文詳細探討高速公路地形圖航測的整體流程，建議利用無人機航空攝影測量技術進行地形圖生產，盡可能在載人機不便或無法完成的情況下，由無人機來完成。如多塊小面積、危險場所、遠離機場或沒有可供其起降場地的區域。總之，目前無人機航測技術應該體現在載人飛機航測技術的補充方面。
參考文獻
[1] 范承嘯，韓俊，熊志軍，趙毅。 無人機遙感技術現狀與應用[J] 測繪科學 2009，34（5）：214-215.
關鍵詞：攝影測量，發展，應用
通過上世紀八九十年代對數字攝影測量的研究、開發與推廣，進入21世紀，我國數字攝影測量以世人難以想象的速度發展，數字攝影測量工作站在中國的攝影測量生產中獲得了普遍的應用與推廣，攝影測量的教學也由過去只有少數院校才能進行的“貴族”式的教學得到了極大的普及。由于攝影測量生產的轉型，影像掃描儀已被大量應用，全國掃描儀數量已超過100臺。同時航空攝影機也在加速引進。應用于航空攝影過程中的GPS／IMU系統也已引進，Z／I公司的數字航空攝影機也已經開始在中國應用。與此同時，高分辨率的遙感影像、以及其定位參數文件的應用，只要極少量的外業控制點，就能迅速生成正射影像圖，它已在城市、土地的變遷、規劃中得到愈來愈廣泛的應用。所有這一切表明，新一代傳感器、定位系統的迅速發展以及數字攝影測量工作站的大規模推廣，都對攝影測量自身的發展提出一個非常嚴峻而現實的問題：攝影測量向何處去？下面我們就針對攝影測量的發展討論一下。免費論文參考網。
1.數字攝影測量發展的新契機
從20世紀初起，以純精密、光機的模擬攝影測量儀器為特征的攝影測量一直持續了半個多世紀。在此期間，攝影測量的教學、極少量的科研，除所謂的變換光束理論研究以外，多數是圍繞歐洲的幾個著名廠商生產的模擬攝影測量儀器進行。到50年代末計算機開始進入攝影測量，攝影測量的研究領域得到了很大的擴展：如解析法空中三角測量、在線空中三角測量、區域網平差、粗差檢測理論、正射糾正、數字測圖等。90年代隨著數字攝影測量時代的到來，相對于傳統的模擬、解析攝影測量，其最大的特點是將計算機視覺、模式識別技術應用到攝影測量，實現了內定向、相對定向、空中三角測量、數字高程模型（DEM）生成等的（半）自動化。數字攝影測量不僅僅將傳統攝影測量儀器各種功能全部計算機，以提高工效、降低對作業員的要求，而且正在不斷地擴充攝影測量的功能。
但是我們必須清醒地認識到：一些數字攝影測量工作站只是解析測圖儀的替代品；目前的數字攝影測量工作站主要只適合于航空、航天攝影測量，而近景、地面攝影測量與它有很大差異，將數字攝影測量應用于近景攝影測量，攝影測量的理論必須進一步發展；即使是當前自動化程度較高的數字攝影測量工作站，攝影測量的主要研究還僅僅在“同名點”的影像匹配技術。因此，我們必須跳出傳統攝影測量的束縛，必須從計算機的特點考慮數字攝影測量的理論發展，這正是數字攝影測量為其理論與實踐的發展提出了嶄新的契機。
2.數字攝影測量發展的重要方向
當前數字影像、DEM、攝影機位置、姿態數據的直接獲取等技術正在迅速發展，它們對于加快攝影測量成圖周期、減少野外工作量將發揮愈來愈重要的作用。例如利用高分辨率的衛星影像與對應的有理多項式系數（RPC）定位數據文件，再加以極少量的GPS點作控制，即能快速生產1：1萬乃至1：5000的正射影像圖。但是，與此相對應的攝影測量自身的發展與任務是什么？這是一個攝影測量工作者必須回答的問題。不管數據獲取手段如何發展，航空（航天）攝影測量發展的中心任務之一是數據更新，實現建立國家基本地形圖的由定期更新到動態更新機制。特別是對于處于經濟快速發展的我國，GIS數據更新顯得尤為重要。但是，數據更新不是重測地形圖，具體而言： 數據更新的復雜性 利用航空攝影的影像進行測繪，縱然在模擬測圖期間，其生產流程、各種規范已經成熟，到解析、特別是數字攝影測量時代，攝影測量的流程雖然有很大的改變，但是基本任務與規范沒有根本的變化。而數據更新則不同，其情況比“新測或重測”要復雜得多。它的復雜性來自如何利用已有數據，減少外業、內業的工作量，加速成圖周期。由此就產生很多問題，必須予以考慮，例如：已有的數據是什么？是正射影像圖＋DEM，還是線劃圖＋DEM？數據更新的地區是什么？是城區、郊區、還是山區？更新的地形圖比例尺，是大比例尺，還是小比例尺？等等。例如在郊區、山區、小比例尺地圖數據更新時，可以利用“新影像”與已有的“正射影像圖＋DEM”直接進行配準，進行無（或減少）控制點的空中三角測量。免費論文參考網。但是對于城區、大比例尺地形圖更新，就很難利用已有的正射影像圖，在更新城區、大比例尺地圖時，利用已有的線劃圖將比影像圖更為有利。 數據更新涉及攝影測量理論的創新與技術的更新 數據更新問題是如何利用已有的“數據”，更確切而言是如何利用已有的“信息”。眾所周知：欲利用新影像更新已有地圖，將兩者“疊合”是最重要的一步。為此，確定影像的方位元素，將影像糾正為與地圖一致的正射影像圖，然后才能將“圖”與像”套合。因此在數據更新中，除常用于傳統的人工選取點作為控制點以外，能否利用地圖上大量存在的“線狀地物要素”作為控制，對于實現數據更新自動化、提高工效至關重要。免費論文參考網。 數據更新涉及觀念的更新、規范的修改傳統的攝影測量是由外業“控制點”、內業“加密點”與“碎部點”的等級之分，由外業“控制點”、進行空中三角測量獲得“加密點”，最后是測繪“碎部點”，精度的要求當然是“上一級高于下一級”、“上一級控制下一級”進行測繪。內業測圖是在加密點的控制下進行測繪地形圖的碎部點、或進行正射糾正，因此加密點的精度應該高于地形圖上的碎部點與影像圖上的明顯點。但是，在上述數據更新方法中，更多的是考慮應用地形圖或影像圖上的碎部點或明顯點作為新一輪成圖的控制（注意：被用作控制的碎部點的數量要比傳統的控制點數量多出幾十倍、甚至幾百倍），由此生產的新一輪地圖，但是它能否到達成圖要求，當然還需作大量的驗證。同時，更新方案也應該而且必須考慮加入少量的外業控制點、使用上一輪成圖時影像的外方位元素、加密點與對應的影像，在可能的條件下應考慮應用定位定向系統（POS）數據等。但是，不管采用何種方案，多涉及傳統觀念的更新與相應規范的修改。
3.攝影測量發展的嶄新領域
到目前為止數字攝影測量的發展，無論在理論上還是在實際上，主要是圍繞著利用航空（航天）攝影測量測繪地形圖，而對于數字近景（地面）攝影測量的研究甚少。同時隨著數碼相機的廣泛應用、價格愈來愈低廉，數碼相機在測量的應用將是攝影測量發展的必然趨勢。 在此領域它與計算機視覺有著天然的密切聯系，因為“計算機視覺的研究目標是使計算機具有通過二維圖像認知三維環境信息的能力，這種能力將不僅使機器感知三維環境中物體的幾何信息，包括它的形狀、位置、姿態、運動等，而且能對它們進行描述、存儲，識別與理解”，兩者非常相似，但是又有明顯的差異。同樣，數字近景攝影測量與基于傳統的基于單基線立體、測標的近景攝影測量也有很大的差別。 在過去的一個半多世紀,航空攝影測量取得了許多重大的成就,經歷了模擬攝影測量階段、解析攝影測量階段和數字攝影測量階段,革新了空間數據獲取的技術方法,顯示出了航空攝影巨大的生命力和影響力。應辨證的看待攝影測量的發展，在迎接新的發展機遇的同時，還應意識到嚴峻的挑戰，過于悲觀或過于樂觀的“極端”態度，都不利于學科的發展。
