1/1万航测数字化地形图编辑研究

摘要：本文首先分析了地形图编辑的重要性等问题，然后探讨了航测数字化地形图编辑，供参考。

中图分类号：P231.5 文献标识码：A 文章编号：

1引言

随着科学技术的不断发展，测绘技术也发生了翻天覆地的变化，从仪器设备、作业方法、技术手段到产品形式等，都得到快速发展。在航空摄影测量学芳面，地形图的成图方法已从模拟摄影测量、解析摄影测量发展到目前的数字摄影测量。航空摄影数字化测图是数字摄影测量技术的具体应用。

1.1 1/1万航测数字化地形图的作业过程

1/1万航测数字化地形图的作业过程主要包括航空摄影、野外等级控制测量和像片控制测量、像片控制点空三加密、地形图数据采集、地形图的外业检测及修补测、地形图数据编辑等。具体方法是①通过飞机用航摄仪对测区进行航空摄影，获得航空摄影像片资料；②通过GPS或全站仪在实地进行等级控制测量和像片控制测量获得野外像片控制点；③通过全数字摄影测量系统(JX4、virtuoZo等)和加密软件在室内进行像片控制点的加密，达到每个像对的标准点位上都有像片控制点的目的；④数据采集是通过全数字摄影测量系统采集在影像上能够判读清楚的按1/1万地形图需表示的地物、地貌要素；⑤外业检测及修补测是用已采集了地物地貌要素的采集原图，在野外对诸要素进行定性，并对采集原图表示不正确的进行修正，对室内无法判读和遗漏的要素进行补测；⑥地形图编辑就是以全数字摄影测量系统采集的矢量数据为基础，依据外业检测及修补测的成果，按《图式》、《机范》和该测区的技术设计书要求对采集的矢量数据进行编辑成正式地形图成果。

(1)摄影测量的方法。摄影测量是空间数据采集最有效也最常用的手段之一。摄影测量的采样方法包括等高线法、规则格网点法、选择采样法、渐进采样法、剖面法、混合采样法等多种采样方法。具体采用何种采样方法可根据具体使用的仪器设备和地形特点等综合考虑。比如:解析测图仪可使用沿等高线采样、剖面法采样、选择性采样等采样方法;全数字摄影测量系统可采用自动采样方法完成DEM数据的采集，无需用户太多的干预，成为了获取DEM的主要仪器设备，加快了DEM获取和更新的速度。

（2）地形图数字化的方法。地形图数字化的源数据为已有的薄膜图和彩色纸图，数字化的方法包括手扶跟踪数字化和扫描数字化。手扶跟踪数字化速度慢、劳动强度大，90年代中期以后已经被淘汰。扫描数字化采用的是半自动化跟踪的方法，通过扫描获取数字化影像，在影像的基础上对地形图进行数字化，可对等高线等要素利用图像处理的技术来进行曲线的自动跟踪和识别，加快了数字化的速度。扫描数字化是目前地形图数字化的主要作业方法。不论采用何种数字化方法来获取DEM数据，都是在获取高程数据后采用软件方法来剔除粗差并通过数学建模的方法来内插建立DEM;也不论采用何种数据源来获取DEM数据，在采集等高线或规则格网点的同时采集重要的地形特征点是保证DEM质量的重要措施。

（3）其它方法。采集DEM数据的方法还很多，如采用GPS、干涉雷达、激光测高仪、激光探测及测距系统(LIDAR)技术等等。

（4）像控点测量。像控点测量采用GPS技术，GPS航测外业控制由像控点布设、像控点选刺与观测、像片调绘、铺装路面高程抄平和平地高程点测量几部分组成。

①像控点布设。像控点布设的好坏与成图精度息息相关。像控点布设不但要保证平面位置的准确，而且更重要的是要考虑1：500大比例尺成图对高程的要求。按照规范要求，1：500地籍图的高程误差不得大于7cm。因此，可以根据测区内的地形类别来确定像控点的布设方案。对于丘陵地区及山地地区，可以采用区域网平高控制加密。为了控制内业一般高程注记点的高程精度，必须要在野外施测一定数量的高程注记点(桩点)，尤其是要在公路、铁路、街道、铺装地面、桥梁及道路交叉口、村庄、河流两侧等处施测注记点，这些高程注记点还可以在内业空三加密时作为检核点使用。对于平坦地区，只能布设平面区域网控制点，高程注记点全部采用野外施测。《城市测量规范》中明确规定，城市建筑区和基本等高距为0.5m的平坦地区，高程注记点和等高线宜由外业测绘。在某些地区，为了提高区域网的构网精度，避免野外手工刺点误差，在航空摄影之前进行野外地面标志的布设，也是一个提高空三加密精度的好办法。像控点精度的高低直接关系到最后线划图整体精度。因此，在像控点的布设、选刺等技术上，一定要严格把关，确保准确无误。像控点的布设要根据测区实际情况，采用全野外布设。全野外布点时每个模型按不少于四个标准点布设。

②像控点选刺。像控点选刺要在内业立体镜下大致圈定目标范围的基础上，在野外实地优选目标位置进行标刺。像控点原则上应选刺在航向及旁向六片(或五片)重叠范围内，距像片边缘不得小于1.scm，使布设的控制点在航线间能尽量公用。如果旁向重叠过小或过大，导致相邻航线像控点不能公用时，应分别按模型分开布点。自由图边的像控点，应布设在图廓线以外，以保证满幅。像控点应选择在旁向重叠中线附近，离开方位线距离应大于4.5cm。点位离像主点且垂直于方位线的直线不大于1.0cm，困难时不得大于1.5cm。点位离像片上各类标志不得小于1mm。

③像控点的外业测量。像控点观测全部采用RTK技术，每点观测两次取中数作为最后成果，所有点均为平高点。对于RTK技术，我国没有明确的规范，但经过河南省地质测绘总院多年来的实践和我们多次试验研究证明，只要参数求取准确，尤其对于起伏不大的平坦地区，其点位中误差完全可控制在scm以内。其相关要求与图根控制测量中的RlTK动态测量相同。

在航测数字化成图过程中，地形图的编辑工作是成图过程的最后一道工序，是整个地形图质量控制的最后一道关；一幅图是否按《图式》、《规范》的要求进行表示、各种要素之间的相互关系是否正确、数据分层是否符合要求、点线面的相互关系是否正确、各种要素数据的拓扑关系是否正确等都主要取决于地形图的编辑，所以地形图的编辑工作相当重要。

2.1甚本要求

1/1万航测数字化地形图编辑就是以全数字摄影测量系统采集的矢量数据为基础，依据外业检测及修补测的成果，按《图式)、(规范》和该测区的技术设计书要求对采集的矢量数据(各种地物要素和地形要素)进行编辑成正式地形图成果，所以11万航测数字化地形图编辑的基本要求就是对各种地物要素和地形要素严格按《图式》、《规范》和该测区的技术设计书要求进行编辑，并对外业检测及修补测的成果按照各种数学做图的方法改正到位或先在全数字摄影测量系统中按外业检测及修补测的成果按立体影像进行数据修补后再进行编辑修改，同时还必须对采集的矢量数据中不合理的表示进行修改到符合《图式)、(规范)和该测区的技术设计书要求。

11万航测数字化地形图的编辑软件较多，较常用的有AUTOCAD、Mierostation、Gcoway、C七Ostar、Mapstar、SupermaP等等，而且以AuTo-CAD为平台再进行二次开发的软件也很多，CMAP软件就是在AUTOCAD平台上再进行二次开发的以航测数字化地形图的编辑功能为主的软件，本文主要介绍用CMAP软件进行航测数字化地形图的编辑方法。

编辑作业人员在用CMAP软件编辑1/1万地形图之前，首先用CMAP软件的功能对整幅图进行采集数据的整理，先用CMAP软件中”删除完全重叠的目标”功能删除重复点和重复线，然后用CMAP软件中”按代码自动符号化”和”按工程定义颜色显示”功能对整幅图的图层、颜色、线型、线宽进行初步整理，将在采集工序中已确定的图幅内各图层归人相应的层码，并明确各图层的颜色、线型和线宽。对在采集工序中有疑问的各种地物暂时另外归并到一层，待编辑过程中再逐步解决有疑问的各种地物的图层、颜色、线型、线宽问题。对采集数据理顺之后，就依次进行地物、地貌、境界、注记、植被与土质、图幅整饰、接边、自查自校等编辑工作。

在整个地形图编辑过程中，地物的编辑是相当重要的一个环节，也是编辑工作中较繁杂的一步，还是最容易出现问题的地方，要善于发现问题，合理解决。地物的编辑是根据外业检测资料，对图内的居民地及附属设施、道路及附属设施、水系及附属设施、管线等依次进行编辑。地物的编辑一定要处理好各地物要素之间的关系，处理好相邻地物之间的关系，特别要处理好相邻线状地物之间的关系，各符号间的距离不应小于0.2InIn，线状符号相距很近时，可移位或采用共线处理。要处理好地物要素的点、线、面关系，面状要素要封闭(如房屋、湖泊、水库等)，面状要素跨图幅时，应以内图廓线为边线各自形成封闭曲线；线状要素要连续(如铁路、河流等)，线状要素相交(无论是相同属性或不同属性)时，端点应严格相交到同一点，不能悬挂。对内业与外业检测相矛盾的，要上报解决。在编辑过程中必须把各种地物分别放置到规定的图层中，并保证各种地物的颜色、线型、线宽都符合规范的要求。

地貌的作用主要是反映地形特征。地貌编辑的主要原则是等高线应能真实表示地貌特征，等高线走向分明，表示合理，等高线要修改顺畅、不能抖动、不能有断点。在山头、鞍部、谷地等主要地形特征点要注记高程，在判读正、付地貌容易出错的地方要标注示坡线。要正确处理好等高线与陡崖、陡坎、冲沟等关系；要正确处理好等高线与河流、沟渠、道路等的关系；达到通过等高线就能真实反映河流的冲刷程度。要适当标注等高线高程注记。

境界的编辑主要是要注意各行政区域界线与地形地貌的相互关系，并要正确归到相应的层。作为数据库的境界必须封闭为面。

注记包括居民地名称注记、说明注记、地理名称注记和各种数字注记。各种注记的编辑最重要的是不能有错漏。各种注记的编辑工作主要是正确区分各种注记的等级(如省级政府驻地、地市级政府驻地、县级政府驻地、乡镇所在地、行政村、村庄等)，并根据各种注记等级相应的确定注记的字体、字体大小、分层、颜色。还要注意注记的摆放位置，让人能够一目了然的确定注记说明的是什么，并尽量不压盖地形、地物。

植被与土质的编辑特别要注意点、线、面的区分，还要注意植被、土质与各种地物之间的相互关系，并把各种植被、土质都归到正确的图层。

2.2.7图廓整饰

图廓整饰是指按《图式》、《规范》的要求对公里格网线及注记、内图廓线、外图廓线、图幅名、图幅号、政区略图与邻接图表、图例、图外说明等。不能出现错漏，必须按《图式》、《规范》的要求进行标注、说明。

2.2.8接边

接边是相邻图幅之间地物、地貌的相互衔接。接边必须在满足《规范》的精度(地物平面位置的接边较差不得大于地物点中误差的2倍，等高线高程的接边较差不得大于等高线中误差的2倍。)要求的前提下进行，若超过限差要求必须查明原因后进行处理。相邻图幅之间的接边要进行要素的图形和属性接边，做到位置正确、形态合理(拼接后的地物地貌不得改变其真实形状和产生变形)、属性一致。

2.2.9自查自校

自查自校是整个编辑过程中非常重要的一个环节，是保证成果质量的重要环节。每个作业员都必须认真仔细地对图幅进行自查自校工作。自查自校的问题修改完成后，才说明这幅图已编辑完成，可以上交检查。编辑后的11万航测数字化地形图见图2.1。

图 2.1/1万航测救字化地形图

在地形图的编辑过程中，一定要注意不能出现一幅图有多人同时在不同的计算机中进行编辑或接边的工作，否则该地形图就有可能出问题，造成不必要的浪费。为了避免出现多人同时在不同的计算机中对同一幅地形图进行编辑或接边的现象，在接边前必须与相邻图幅的编辑人员进行沟通，在接边过程中修改了相邻图幅的内容要搜盖相邻图幅的数据之前也必须与相邻图幅的编辑人员进行沟通，确保大家所做的工作都能被保存下来，保证所有图幅的编辑和接边都符合要求。

参考文献：

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