地形图测绘论文范文
时间：2023-03-19 22:45:20
地形图测绘论文范文第1篇
[关键词]大比例尺地形图 工程测量 分析 应用 测量
[中图分类号] P258 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-11-136-2
大比例尺地形图在工程测量中有着重要的作用，占据工程测量中不可获取的位置，下面我们首先对大比例尺地形图测量的发展及其特点进行简单的概述，然后在主要过对某观测站的站址1比500比例尺地形图进行施测和分析，在进行施测过程中，主要采用的GPS观测、选点等等方式来对其进行的测量，下面我们就简单的对某观测站进行大比例尺地形图阐述和分析。
1大比例尺地形图测量的发展和其优势
随着科技水平的不断进步和发展，科技的进步在给其他领域带来便捷的同时，同样也给我们测绘行业带来了新的工作方向和目标，随着测量仪器的不断更新和换代，更是测绘行业的发展带到了一个新的平台上来了。大比例尺地形图的出现，在很大意义和程度上解决了工程测量中面临的难题，通过大比例尺地形图对范围比较小的地区也能及时的进行工程的测量和检测，一方面提高了工程测量的工作效率，另一方面还在很大程度节约了很多的人力和财力，提高了工作的效率和时效性。
2大比例尺地形图在工程测量中的应用实例
2.1测量实例内容概述
采用大比例尺地形图测试某观测站，在进行测试过程中主要涉及的内容有选点、埋石、GPS监测、水准联测等采集工作，在此项大比例尺地形图工程测量工作中，主要投放的设备有六台、GPS接收机四台、全站仪一台、自动水平尺一天，其观测和测量的时间为15天，然后根据时间要求提供测量的结果。
2.2测量区的基本情况构造
需要测量的观测站的周围范围交通还是非常的便利的，需要测试的地区地形比较开阔、起伏的程度不是非常的大、可以算作是平原，但是在测试区中出现的严重问题就是周围树木角度、可能会对测量的准确度和效率带来一定的影响。
2.3GPS接收机在工程测量中的使用
GPS+RTK在工程测量中说，发挥着非常巨大的作用和意义，其使用程度，在工程测量中，更是非常的广泛，在建筑工程中，测量其建筑地形过程中，我们就可以采用GPS+RTK的完美结合进行的建筑工程中地形的测量，在建筑工程地形测量过程中，通常都是使用不动态的测量方式，来对其建筑工程地形进行的控制和测量，在使用GPS+RTK进行的测量中，只需要通过GPS进行的定位，然后通过RTK来进行碎步测量，在测量过程中一般都是需要一个人背着测量仪器，然后在地形的碎点上呆一下，在进行的移动过程中，还需要输入其测量的特殊编码，最后通过定位，就可以非常方便的测量出建筑工程，在建筑工程中需要的施工地形图了，通过二者完美的融合，一方面使其地形图能够保证其准确度，另一方面大大提高了测量的工作效率和时效性。
2.4采用相应方法统计其精度加以分析
在了解玩测量区的基本构造环境之后，我们通过对测区几条不同的线路进行定位观测之后发现，得出相应的数据如下，点位误差最大值4.4mm，最小值3.21mm；无约束平差后相对精度最低l/47万、最高1/56万；约束平差后相对精度最低l/34万，最高1/41万；同步三角形全长相对闭合差最大值为2.07ppm。而这些都是大比例尺地形图能够满足的（表1《工程测量规范》对大比例尺地形图地位误差精度要求）。
2.5采用大比例尺地形图1比500的施测方法
（1）在对该观测站站址1比500比例尺地形图进行施测过程中，我们可以采用数字化构成图方法来进行观测站的施测，在进行施工过程中，首先采用的作业方法，可以采用GPS不动态定位方法，来对其观测站地区进行的内图根点坐标标注和联想，在进行这一过程中在，还可以采用水平尺联测的方法，施测图根点的高程，进行测试区内部的数据和图像的采集，然后在从测试区外业采取相应的数据，最后测试区外业采集的相关数据和图像，使用光缆传播的方式，传播到测量使用的计算机中，然后计算机机会通过一定的数据处理模式，来对其采集和传输的数据进行的及时有效的分析和处理，最后计算机会将分析和才采集的图像文件通过绘图仪的方式打印传输出来（表2测地貌特征点的视图要求）。
（2）为了能够保证长期保存图根点以及未来将进行施工放样测量的工作，为了今后的施工考虑，我们可以在采用大比例尺地形图测量之后，然后在每个不同的测试区之内预埋一些长久性的埋石点，在进行埋石点的过程中，其石头高度一般都是要在五十厘米左右，所埋石应该在视眼开拓的地方，而且还不容易受到别人的破坏。
（3）通过对上述观测区相关的数据进行分析和研究得发现改观测区采集的点数为652点。在进行分析过程中，主要采用的基本绘图软件是来自于南方CASS的成图系统软件，该软件是通过多年以来很多单位和专家使用之后，都说效果比较好的软件。
3大比例尺地形图在工程测量中的应用实例相应的技术总结
该测量工程在进行大比例尺地形图在工程测量中，主要通过对方式就是通过GPS全球卫星定位系统来进行图像的观测的，在进行GPS网的施测过程中，可能是由于树木角度的情况，使其知点距离和待测图根点距离较长，为此，在进行测量过程中，我们采用了三台GPA接收器的形式，对其观测区进行同步的观测和测量，经过测试才得出了相应的结论，其结果还是比较符合测量的中的规定范围和相应要求的，可以说是相对比较准确的GPS数据测量结果。
在进行大比例尺地形图在工程测量中得出了相应采集外业数据652个，测绘出绘1：500数字化地形图1份，还在测量过程中，在测试区中增添了预埋石的数量，为四个，实际测设临时性图的相应根点有八个左右。
4结束语
综上所述，在上文中我们简单的对其大比例尺地形图的发展，以及在工程测量中的应用实例进行了简单的论述和分析，希望能够在论述过程中为，大比例尺地形图在工程测量中的应用和发展提供可行性思路，同时希望我们相应的实践人员能够在日常工程测量工作中，不断的对其方法进行完善和创新，争取创新和完善出更为科学合理的大比例尺地形图在工程测量中应用的方法，为今后工程测量的发展多提宝贵意见，为大比例尺地形图在工程测量事业的发展做出更多贡献。
参考文献
[1]会议论文.电子平板测量环境下实现大比例尺地形图和地籍图一体化的探讨2007年"信息化测绘论坛"暨中国测绘学会年会-2007（1）.
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[3]期刊论文.GPS-RTK与全站仪联合作业在数字测图中的应用-测绘与空间地理信息-2010，33（6）.
[4]期刊论文.GPS-RTK高程拟合在湖北来凤县道路改造工程测量中的应用与精度分析-城市勘测-2011（3）.
[5]期刊论文.关于GPS-RTK配合全站仪数字测图技术的讨论-城市建设理论研究（电子版）-2011（14）.
地形图测绘论文范文第2篇
根据基于格网的地形图变化信息、更新信息及相关规划信息，测绘管理部门可以编制非常详细的、有针对性的地形图修测计划，从而避免重复测绘，节约测绘费用。
【关键词】格网;地形图信息;AutoCAD ObjectARX;SQL Server 2005
Research and Actualize of Manage Topographic Map Information ON GRID
LIN Zhi-gang
（Suzhou Surveying & Mapping Institute Co.，Ltd.，Suzhou Jiangsu 215006，China）
【Abstract】This paper research the changed information， updated information and related planning information of digital topographic map on grid instead of sheet. Finally， the author introduced the method of developing a management system for topographic map information based on grid.
According to the topographic map changed information， updated information and related planning information on grid， managers can compile very detailed topographic map surveying plan， so as to avoid reduplicate surveying and mapping and economize.
【Key words】Grid;Topographic map information;AutoCAD ObjectARX;SQL Server 2005
0 引言
地形图是基础测绘成果的重要内容之一，并且只有具备现势性的地形图才能更好地为城乡规划、建设服务。要保持地形图的现势性，必须根据地形图的变化情况，及时地对其进行更新。国家对基本比例尺地形图也提出了“持续更新”的要求[1]。
传统模拟地形图因其受载体形式的限制，均以“幅”为单位进行管理。当前我国的1：500、1：1000数字地形图沿袭了传统模拟测图时代的分幅方法，一般采用50cm×50cm分幅方法。然而，对于反映地形图变化状况的地形图变化信息和反映地形图更新状况的地形图更新信息而言，其空间分布特征与地形图的图幅并无任何关系。因此，对于地形图信息的管理不能等同于对地形图的管理，换言之，就是能不以“幅”为单位对地形图信息进行管理。
本论文以一种比地形图图幅更小的划分单位―“格网”为基础，研究管理地形图信息的方法，达到全面、准确、动态地掌握测区内地形图现势性状况及其他相关信息的目的。
1 地形图信息
本文研究的地形图信息，是指关于地形图各方面状况的描述、反映和记录，而不是指地形图本身所包含的房屋、道路、等高线等地物、地貌要素。其其主要内容包括地形图的变化信息、更新信息及相关规划信息。这些地形图信息一般又包括两个方面：一方面是地形图信息的空间分布范围，另一方面是地形图信息的具体内容。
地形图变化信息是指地形图变化的具体内容及其在空间上的分布范围，此外还包括发现变化的时间（巡视时间）、发现变化的人员（巡视者）。
地形图更新信息是指关于地形图更新过程及成果具体内容的记录。本论文所指的地形图更新信息主要包括更新方法、更新的数据源信息和更新的过程信息。
相关规划信息是指建设工程规划放线测量成果。规划信息具体包括建设工程规划放线测量项目的名称及编号、项目的完成时间、完成人员和建设工程的规划用地红线范围等。
2 基于格网的地形图信息管理方法
2.1 基于格网管理地形图信息的含义
根据我国国家标准GB/T 20257.1-2007《国家基本比例尺地图图式第1部份： 1：500 1：1000 1：2000地形图图式》的规定：1：500、1：1000、1：2000地形图一般采用50cm×50cm正方形分幅和40cm×50cm矩形分幅，10cm×10cm为一个坐标格网。
基于格网管理地形图信息是指在空间上以格网为最小单位对地形图信息进行管理。从实现的角度来讲，也可以说是将地形图信息赋予了相应的地形图格网。在基于格网管理地形图信息时，格网的空间大小可以根据实际需求情况来合理确定。
2.2 地形图信息的格网化方法
本文主要以1：500、1：1000地形图为例进行研究，地形图格网的划分在地形图图幅的基础上进行，格网的编号也在地形图图号的基础上确定。以格网编号为关键字，建立整个测区的地形图格网的索引。
地形图信息的格网化主要包括两个方面：
（1）地形图信息范围线的格网化
获取的原始地形图信息在空间上一般表现为不规则多边形范围线，所谓地形图信息范围线的格网化，就是将不规则多边形范围线转化为规则的格网范围。
地形图信息范围线的格网化过程如图1所示，该过程必须满足以下两个条件：一是在同一坐标系统下进行，二是规则的格网范围必须完全包含不规则的多边形地形图信息范围线。
图1 地形图信息范围线格网化示意图
地形图信息范围线格网化的同时，根据其坐标值，可以计算相应格网所属的地形图图号，进而得到格网的编号。经过地形图信息范围线的格网化，可以得到多个与之对应的格网，这些格网通过编号可在整个测区范围内进行统一管理。
（2）地形图信息内容的格网化
地形图信息内容的格网化包含两个步骤，一是将原始获取的地形图信息内容作为属性赋予地形图信息范围线，二是将地形图信息范围线的属性以格网编号为关键字，赋予相应的每个地形图格网。为便于管理，不同类型的地形图信息范围线可以设置不同的图层、颜色等。
3.3 地形图信息数据库的建立方法
格网化后的地形图信息可以通过格网编号在整个测区内进行统一管理，这种管理主要包括存储、查询和统计等。
建立地形图信息数据库是对格网化后的地形图信息进行管理的最为有效的方法。存储在数据库文件中的地形图信息，可以利用数据库的查询语言，根据地形图信息中的某项或者多项具体内容进行单一条件或多重条件的查询和统计。
建立地形图信息数据库的主要工作就是定义数据库表，确定其数据结构。
本文根据实际需要定义了格网表、格网巡视记录表、地形图变化内容表、格网更新记录表、格网放线记录表、项目信息表、项目类型表等七种相互关联的数据库表。
3.4 地形图信息的入库
地形图信息的入库主要包含两个方面的工作，一是在图形编辑软件中完成地形图信息范围线绘制、属性输入，地形图信息范围线的格网化，二是利用数据库应用程序开发接口，以格网为单位将地形图信息范围线的属性数据传输至数据库中相关的数据库表中。
3.5 地形图信息查询方法与结果输出
地形图信息查询包括地形图变化信息、更新信息、规划放线信息三类信息的查询。地形图信息查询主要在数据库中进行，查询满足单一条件的地形图格网，可以数据库表中的任一字段为关键字进行，查询满足多重条件的地形图格网，可在满足单一条件的地形图格网中继续查询，进而得到查询结果。
从数据库中查询得到的满足设置条件的所有格网，可在图形编辑软件中展绘出来，并根据需要定义图层，输出为图形文件。
4 基于格网的地形图信息管理系统的设计与实现
本文以《苏测院数字化地形图现势性格网化管理系统》（以下简称系统）为例，介绍基于格网的地形图信息管理系统的设计与实现。
4.1 系统开发环境
系统以AutoCAD 2008为平台，Microsoft SQL Server 2005为后台数据库，利用Microsoft Visual Studio 2005（Visual C++ 8.0）和AutoCAD ObjectARX 2008 SDK开发包进行二次开发而成。
4.2 系统设计与功能实现
系统从总体上可分为两大类功能，一是基于AutoCAD 2008平台的图形处理功能，二是基于Microsoft SQL Server 2005平台的数据库管理功能。系统参考地理信息系统软件工程的原理与方法进行设计[2]。
根据系统需实现的功能，将系统分为图形绘制、格网计算、数据交互、数据库管理、查错纠错、成果输出六个模块。
4.3 系统应用
4.3.1 利用系统实时掌握测区内所有地形图的成图时间
通过查询地形图更新信息，实时掌握测区内所有地形图的成图时间，了解地形图的新旧程度。
4.3.2 利用系统快速统计测区内所有地形图的现势性情况
通过查询地形图变化信息，以格网为单位，快速统计出测区内所有地形图的现势性情况，为地形图修测项目的立项工作提供客观、充分并且定量的依据，并可利用系统输出地形图现势性情况统计图。
4.3.3 快速获取其他专题信息
利用《苏测院数字化地形图现势性格网化管理系统》，还可以快速获取其他专题信息，如某年内利用建设工程竣工图更新了多少面积的地形图，某年内地形图修测项目更新了多少面积的地形图，某年内完成了多少规划放线测量项目，涉及多少个地形图格网，于是可以预测这些区域的地形图即将发生变化。
5 总结与展望
5.1 总结
基于格网管理地形图信息是一个效果良好而且切实可行的方法。基于格网管理地形图信息较之基于图幅管理地形图信息，在准确性方面具有明显优势。根据基于格网的地形图变化信息、更新信息及相关规划信息，测绘管理部门可以编制更加详细的、有针对性的地形图修测计划，从而避免重复测绘，节约测绘费用。
以AutoCAD 2008为操作平台，Microsoft SQL Server 2005为后台数据库开发基于格网的地形图信息管理系统，可以对地形图信息进行系统、高效的管理。可以实现海量地形图信息的安全存储和快速查询，是基于格网管理地形图信息方法的较好解决方案。
5.2 展望
本文研究了基于格网的地形图信息管理方法，并介绍了开发基于格网的地形图信息管理系统的过程。但该系统中格网大小是在开发时就被固定的，不能更改。于是就有一个不足之处：格网划分过大，可能导致对地形图信息的管理不够准确，不能满足用户要求;格网划分过小，可能导致数据库记录个数成倍增加，降低系统运行效率。如果格网大小能够在系统中自定义，而不是在开发时事先确定，对于满足用户需求和提高系统运行效率来说都是非常有利的，这也是值得进一步研究的一个方向。
【参考文献】
[1]陈军，李志林，蒋捷.基础地理数据库的持续更新问题[C]//中国地理信息系统协会第三次代表大会暨第七届年会论文集.北京，2003：11-16.
地形图测绘论文范文第3篇
关键词：三维技术；数字地形图；测绘工程
1.引言
地形图是对客观存在的特征的一种科学的概括（综合）和抽象。由于其客体是一个丰富多彩、千姿百态的三维空间实体，所以，人们一直在探讨一种既能全面、准确和直观地反映这个实体，又能在其上面方便地进行分析、规划和设计的“地形图”。随着数字地形图的广泛应用，为了便于进行空间方面的量测和分析，人们对它表示地物和地貌高程的方法和精度提出了更高的要求，为此，在借鉴二维数字地形图和数字地面（或高程）模型优点的基础上，克服二维数字地形图在空间表示和应用方面的不足，提出了测绘三维数字地形图的想法。
本论文主要结合三维技术，将三维技术应用于数字地图测绘方面，以期从中找到合理有效的三维数字地图测绘技术的应用方法与经验，并以此和广大同行分享。
2.三维数字地图概述
三维数字地形图具有如下特征：
①它既能反映制图区域内地球自然表面的高低起伏，又能反映其上地物立体形状。
②它是用三维离散点表示地形或地貌以及地物空间立体形态的矢量地图，在反映地物的平面位置或大小与竖直方向的高程或高度（所谓高度就是地面上空一点沿铅垂线到地面的距离）时，都是按1：1或同一比例尺表示的。
③它在反映空间地理信息时都是比较精确、细致和详细的，用比例尺（或空间分辨率）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），且通常都是小区域的。
④它只能是数字或电子形式的，不能是纸质的。
三维数字地形图是基于抽象符号的三维空间数据显示和可视化表达，它对客观世界的表达更完整准确，它以立体造型技术向用户展现地理空间现象，可以全面准确的反映地理实体的空间特性，不仅能够表达空间对象间的平面关系，而且能描述和表达地面的高程和地物的高度，极大地提高了数字地图的空间表现能力和量测水平，从而提高了地图的空间认知能力和空间分析能力。所以，我们可以将其应用于许多工程项目当中去，尤其在复杂地形里更会体现其应有的价值，它包括查询任意特征点的平面坐标和高程即三维坐标，测量或查询任意两个特征点之间的倾斜距离、水平距离、高差、坡度、水平方位角和空间方位角；计算或查询电线、公路、铁路、灌渠等线状地物的空间长度等三维量测；以及空间两点的通视分析，灯光照射范围分析等三维分析。这给各种工程规划和设计带来了许多方便，而且其效果是立竿见影的。另外，以三维数字地形图为基础制作各类三维影像地图或进行三维空间数据的可视化，可以使它们更加逼真、更加准确。就像二维数字地图是二维GIS的基础一样，三维数字地图也是三维GIS的基础。因此，三维数字地图是三维空间数据显示和管理技术――虚拟现实技术和三维GIS的数据基础和技术基础，研究三维数字地图将有力地推动虚拟现实技术和三维GIS的发展。
3.三维数字地图测绘关键技术探讨
3.1 三维空间数据的实时获取
(1) 卫星导航定位技术
卫星定位和全站仪集成的技术将是未来测量技术发展的一个方向。传统的控制测量是一件十分辛苦的事，特别是在地面测量控制点缺乏，地标不明显的时候，测量工作格外困难。GPS定位无需仰仗地面控制点，只要在没有遮蔽的情况下，几乎不受地形、地物、天气的限制，抗干扰性能好，实时定位速度快，所以使用GPS作为控制测量的工具，大大改善了传统测量的不便。事实上，GPS已成为我国控制测量的主要手段，在精密工程测量中也得到了广泛应用。从GPS技术出现之时起，科研人员就在不断地探索希望能够提高GPS的定位精度并拓宽其应用的领域。差分GPS技术的出现，大大提高了原有GPS的精度。随着定位精度的进一步提高，此后又产生了实时动态测量技术(Real Time Kinematic，RTK)用来满足广大用户实时、高效的需求。但是GPS RTK的应用受制于城市中卫星信号接受不足以及高程异常的缺陷，在获取地物的高度值h时有一定难度。
(2) 激光测量技术
随着激光技术和电子技术的发展，激光测量技术已经从静态的点测量发展到动态的实时跟踪测量再到三维立体量测领域。上个世纪末期，美国的CYRA公司和法国的MENSI公司率先将激光技术应用到3D测量领域。它通过采用高速激光扫描测量的方法，大面积、高分辨率地快速获取被测空间对象表面的三维坐标数据(x ，y， z)，为快速构建目标物体的三维模型提供了一种全新的技术手段。由于其具有快速性，不接触性，穿透性，高密度、高精度，实时、动态、主动性，数字化、自动化等等诸多优点，其广泛的推广应用会像GPS一样引起测量技术的又一次革命。
3.2 地图特征要素的提取
要实现三维数字地形图的测绘，关键是要实现对地形图建筑物等三维物体的数字建模，而如何有效获取地形图的特征要素，无疑是提高三维数字地形图模型的精度的最直接有效的方法。提高三维数字地形模型建模的精度，有两种最有效的方法：
(1)改善原始数据的精度，原始数据中地形采样点的分布、密集程度都会直接影响到三维数字地形的精度，可以通过在原始数据中增加高程控制点的方法来改善其精度。
(2)特征地形要素的提取，通过采集或者原有的数据提取的地形表面的点、线特征数据（包括地形特征点、谷脊线、断裂线以及构造线等），然后将这些特征地形要素数据加入到原始高程控制点数据中参与建模的整个过程，可以更加真实、逼真的反映地形信息。在实际工程应用中，由于新地形采样点的加入或者目标对象的动态变化例如道路改建、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样点或者删除已变化的采样点，实现对三维数字地形图的动态修改和更新。
三维规则格网模型Gird在表达特殊地形方面有更大的优势例如陡崖(坎/岸)、凹陷、隆等地形起伏明显的地方，不用像二维数字地形图一样用二维符号来表示，而用三维规则格网地形模型就直观的显示，一目了然，省略了符号表示的复杂和不直观性。
4.结语
三维数字地形图在工程应用中有着的重要地位和广泛前景，是一种较新的三维绘图技术，目前正处于初始探讨研究阶段，本文开展了三维数字地形图测绘技术理论和方法的研究，详细探讨了三维数字地图测绘实现的关键技术问题，对于今后进一步提高三维数字测绘地形图技术的应用具有较好的借鉴和指导意义。
参考文献：
[1] 郭岚,杨永崇.三维数字地形图及其应用的研究[J].测绘通报,2002,(2):57-62.
[2] 郭岚,杨永崇,唐红涛.地理信息的三维表达理论与技术的研究[J].工程勘察,2009,37.
[3] 唐红涛.地理信息的三维表达理论与技术研究[D].西安:西安科技大学,2008.
地形图测绘论文范文第4篇
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申明:本网站内容仅用于学术交流，如有侵犯您的权益，请及时告知我们，本站将立即删除有关内容。 摘要：随着测绘技术的不断发展，传统模拟测绘模式已经演变为数字化测绘模式，如今正在向信息化测绘新阶段转化。测绘成果负载着大量的信息，对于各地的城市规划、生产、生活、旅游、交通、金融、能源等等各方面都有重要意义。本人在总结分析不同管理模式和方法的基础上，提出了如何管理和维护城市地理信息系统数据库，以提高城市现代化管理水平，并结合工作实际，在此方面进行相关探讨。 关键词：信息化测绘;数据库;GIS;数据采集 Abstract: With the continuous development of Surveying and mapping technology, traditional analog mapping model has evolved into a digital mapping mode, are now to the new stage of Informatization Surveying and mapping transformation. Surveying and mapping results carry a large amount of information, which has important significance to the city planning, production, throughout life, tourism, transportation, finance, energy and so on. Author summarizes the different management mode and method, put forward how to manage and maintain the city geographic information system database, in order to improve the management level of modern city, and connecting with the working practice, this discussion. Key words: information mapping; database; GIS; data acquisition 中图分类号：P25 引言：随着科学技术、信息技术的快速发展和地理信息系统进入实用化，市场出现大量的基础地理数据的需求，它对城市地理信息系统数据库的建设和采集维护提出了很高的要求，例如:基础地理数据的时效性、准确性方面。相关采集维护部门使用了数据库和GIS等新技术对地理信息进行管理和维护，在技术的各个发展阶段采用了各种管理方式和建库模式。 一、城市地理信息系统建库方法及模式 1.基于文件方式的管理数据库 在应用初期，应用系统所需要的基础地理信息，多数向测绘部门购买，而测绘部分所拥有的地理信息通常采用各种图形文件存储，例如：CAD图形，而信息的使用者为了方便对数据的查询、提取和维护等管理工作，通常采用数据库的方式将地理信息的相关信息进行有效的管理。即：分别维护地形图和数据库。它的特点就是数据库与图形数据相对独立，数据库的安全性差和局限性强，时效性差。 2.以地形图为基础的建库模式 一般将地图上的内容按照GIS的数据要求(即：点、线、面注记),按要求转换成GIS的数据格式，而且利用GIS的一些数据库存储技术，将基础地理信息以数据库的形式保存起来。 3.独立于地形图之外的建库模式 在建库过程中最大考虑GIS用户的利益需求，建立了区别于基础地形图测量的建库模式，测绘成果基础地形图只是作为数据库更新维护的一种数据源，目前地形图仍然是数据库更新维护的主要数据源，这样在数据库的更新维护和建设中有如下特点：数据库能完全满足GIS用户的需要，数据库中数据要素分类就是当前GIS用户所需要的地理要素，如行政区划、道路要素、河流要素等，即通常所说的三线一区划，外加使用频率较高的建筑物、绿化等要素。数据库的时效性较前两种模式有了很大的提高;同时数据库的更新维护工作比较复杂，由于基础地形图仍然是数据库进行更新维护的主要数据源，而数据库的设计室直接针对GIS用户使用并没有考虑基础测绘的成果标准，这样在数据库的更新维护中就势必增加额外的工作量。 二、基于测绘的面向对象建库模式及实现 为了最大化地克服以上建库模式的缺点，在建库过程中既考虑GIS应用的需要，也考虑到最大更新手段测绘的具体要求，建立面向地理实体对象并以测绘作为主要更新手段的基础地理数据库建库模式，过程如下： 1. 库结构中要素分类时对测绘过程、标准的考虑 根据在城市基础数据库中的作用不同分成三大类： 1.1 GIS需要但是基础测绘不能实地采集的数据，如行政区划、街道面、邮政区划等要素，这些要素在基础测绘中虽然不可能直接采集得到，但是可以借助基础测绘或者其它形式的信息获取。 1.2 基于GIS的需要而且是基础测绘能可采集的要素，如建筑物的结构、楼层、门牌号等，道路要素的材料、宽度、车道数等，绿化要素的面积、植物种类等，各种管线要素的分类等等。这些要素针对GIS用户数据使用的情况分析和基础测绘的方便考虑，不同的要素区别对待，建筑物在GIS分析使用要求其整体完整性，在基础测绘也能保证其完整性，所以在测绘更新维护中就要求超越图幅的范围保证实体的完整性;绿化在GIS分析中使用大多数是用来显示物种和统计面积，这样在测绘更新维护中可按照图幅的要求，在图幅范围内保证绿化的完整性，必要时可以与图幅边界构成封闭绿化面。 1.3 GIS用户不常用但是基础地形修测必须表示的地理要素与文字注记类，这些要素可以按照实大小区别表示，或可采用点状要素的形式来表示，在比例尺范围内能表示就按比例来表示，如漏斗、电线塔等实体;文字注记的内容除了按照地形图的注记要求外在实体的属性中同时输入，这样就能同时保证地形图的出图和GIS的查询分析。 2.建库过程中测绘成果的利用 为了使用已有的测绘成果，可以利用相应的工具将数据转换成其他的格式。在转换过程中需要加强质量控制，从而保证没有信息损失和信息转换误差。 2.1保证符号库的统一 在地形图中很多地物多以符号块表示，数据库的建设过程中要考虑到不同时期的地形图由于采用的标准不一致可能存在相同类型地物采用不同符号块的情况，在采用工具转换之前必须将这些同样类型不同符号块的实体采用统一的符号块来表示。 2.2线状地物的同类连接和共边的处理方法 在CAD环境中存在较大的灵活性，在线状地物表示时可能存在同一实体多段表示的情况，为了地物表示的合理性和不影响GIS分析，需要将这种类型的实体加以相应的连接处理;在地形图中为了图面的美观，对于共边的地物进行了人为的处理，但可能缺乏科学性，为了减少这种误差，需要进行处理，如围墙和建筑物相交时，在地形图表示上扩大了围墙的表示，压缩了建筑物的真实范围，在处理时，取围墙的中间位置作为围墙的位置和建筑物的边界。 2.3面状地物的封闭性检查 为了提高工具的处理效率和保证入库过程的顺利，对于建筑物、河流、绿化等面状地物必须检查封闭情况，从而保证面状地物的完整性。 2.4注记位置的调整 为了能自动化提取地形图中某些注记作为地物实体属性转换进来，为了图面的美观，注记的插入点可能在较小面积或不规则建筑物的外面，这样在处理的过程中需要把注记移到建筑物内，以保证处理时能准确识别。 2.5测绘工作对数据库时效性的保障作用
数据库在设计过程中需考虑测绘过程的结构要求和要素分类，在基础测绘的同时就可以直接利用的数据，采用特定的编辑软件对数据进行修改，经比较后取得信息，直接加以利用。从而保证了基础数据库的现实性要求。 2.6 数据库成果的利用及过程质量监控
在数据库中不仅保留了基础地理信息，同时保存了有关维护的信息，通过完整的管理系统在过程上保证了数据库成果的合理使用与质量控制。 三、城市地理信息系统数据库的构成 1. 城市地理信息系统基础线划图(DLG)
矢量数据库是传统空间地理信息的主要表现形式，也是目前应用最广泛的空间信息产品。空间信息矢量图数据库包括了各种基本比例尺数据库：1：500、1：1000、1：2000、1：1：1万、1：5万、1：10万等多种比例尺的地形图数据库，根据具体需要,采用分步建库的原则。 2.地下管线综合数据库 在城市管线普查和竣工测量档案资料的基础上，对城市地下管线及其它地物的空间分布信息进行数据采集、处理、存储、分析和输出的综合性空间信息。 3.城市基础正射影像图(DOM) 通过航空摄影或其它遥感数据经过传感器取向纠正和地形影响的消除后形成的图像。 4.元数据库 是对地理空间数据的描述，包括数据集的数据分类名称、比例尺、数据生产时间和生产者等，以利于用户了解使用数据库，提高数据库的共享度和利用价值。 5.区划与地名数据库 这些地名主要是自然地理的名称、市政设施以及公园、旅游区、保护区、名胜古迹、纪念地，各级政府所在地等，依此建立的地名数据库。同时根据具体情况又采集了道路名称、铺设材料、宽度等属性信息，还采集了道路两侧有现实意义兴趣点门牌号信息，如医院、超市、宾馆、车站等等。 四、结语
地形图测绘论文范文第5篇
关键词：新图幅号；旧图幅号；换算方法；1∶1万地形图
中图分类号：S75861；P283
文献标识码：A文章编号：1671-3168（2012）06-0006-04
收稿日期：2012-11-01
作者简介：唐世斌（1963-），男，重庆梁平人，副教授，硕士生导师。研究方向为风景园林建筑工程与规划设计、3S技术在风景园林学中的应用等。Email：
国家技术监督局于1992年12月批准了《中华人民共和国国家标准 国家基本比例尺地形图分幅和编号》（GB/T 13989-92）[1]，次年7月1日施行。在实际使用中，将1993年以前按地形图分幅编号标准产生的地形图图幅号称为旧图幅号，1993年以后按新的国家基本比例尺地形图分幅和编号标准（即GB/T 13989-92）产生的地形图图幅号称为新图幅号。
现阶段，我国正在使用中的国家基本比例尺地形图，其图幅编号有新、旧之分，这给人们尤其是市县级以下基层生产单位专业技术人员带来了较大的障碍或困难，造成了使用中的不便。《中华人民共和国国家标准 国家基本比例尺地形图分幅和编号》（GB/T 13989-92）只是规范了新的图幅分幅与编号规则，并未给出我国国家基本比例尺地形图新、旧图幅号彼此间的换算关系；为解决新、旧图幅号之间的换算关系，我国的一些科技工作者从不同角度对此进行了探索研究。笔者通过多渠道检索，查到17篇相关期刊论文[2-18]。最早的关于地形图新旧图幅编号的换算研究文献发表于1997年，其中半数研究文献发表于近5年的相关科技期刊上，这些研究文献基本上是基于国家基本比例尺地形图的经纬度条件下，地形图分幅与图幅编号的新旧图幅号之间的换算，且多侧重于编程自动换算，以方便于科研或生产项目中批量操作管理，但满足不了基层生产单位专业技术人员在实际工作中遇到的少量或个别的只用手工即可进行的新旧图幅号便捷换算方法。
2009～2010年，笔者有幸参与广西新一轮森林资源规划设计调查（即二类资源调查）的部分县区的外、内业工作，尤其是内业制图工作，在工作中常遇到1∶1万地形图新、旧图幅号需要彼此间换算的问题，经过查阅相关规范、文献资料，反复探索研究，找到了适用于工作中遇到的少量或个别的可手工进行的新旧图幅号便捷换算方法，经验证，结果正确，便捷有效，现将研究成果系统整理出来，供业界同仁共享，方便工作。
1国家1∶1万地形图新、旧图幅号的构成及其含义
11地形图旧图幅号
1∶1万地形图的旧图幅编号是以1∶10万地形图为基础进行的，而1∶10万地形图的旧图幅编号又基于1∶100万地形图，其具体的分幅和编号相关知识请查阅相关规范、文献资料。
1∶1万地形图的旧图幅号由4组代码组成，各组代码间用“-”连接：
其中：第1组“×”——1∶100万地形图的图幅列号（纬度方向），为1位“字符码”，由于我国地处地球的东半球赤道以北，图幅范围在纬度0°～56°内，因此，行号为A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N 14个英文字符之一。
林 业 调 查 规 划第37卷第6期唐世斌：1∶1万地形图新、旧图幅号的手工换算方法
第2组“××”——1∶100万地形图的图幅行号（经度方向），为1～2位“数字码”，由于我国地处地球的东半球赤道以北，图幅范围在经度72°～138°内，因此，列号为2位“数字码”，为43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54等11组数字之一。
第3组“×××”——1∶1万地形图所在的1∶10万地形图，其在1∶100万地形图中的位置代码，即图位号，为1～3位“数字码”；每幅1∶100万地形图划分为12行（经度方向）12列（纬度方向）共144幅1∶10万地形图，其位置代码（图位号）为1、2、3、……、142、143、144等144组数字之一，在本文中的新、旧图幅号的换算公式里用“m”表示。
第4组“（××）”——“（ ）” 中的“××”，为1∶1万地形图在1∶10万地形图中的位置代码，即图位号，为1～2位“数字码”；每幅1∶10万地形图划分为8行（经度方向）8列（纬度方向）共64幅1∶1万地形图，其位置代码（图位号）为1、2、3、……、62、63、64等64组数字之一，在本文中的新、旧图幅号的换算公式里用“n”表示。
第1组代码（1∶100万地形图的图幅列号（经度方向））和第2组代码（1∶100万地形图的图幅行号（纬度方向））共同构成1∶100万地形图的图幅号，如广西南宁市所在的1∶100万地形图的图幅号为F-49。
1∶1万地形图是在1∶10万地形图图幅号的尾部加上其在1∶10万地形图中的位置代码，即图位号，如F-49-37-（30）。而1∶10万地形图是在1∶100万地形图图幅号的尾部加上其在1∶100万地形图中的位置代码，即图位号，如F-49-37。
12地形图新图幅号
1∶1万地形图的新图幅编号是直接以1∶100万地形图为基础进行的。
1∶1万地形图的新图幅号由5组共10位代码组成，各组代码间直接相连：
× ×× × ××× ×××
第1组 第2组 第3组 第4组 第5组
其中：第1组“×”——1∶100万地形图的图幅行号（纬度方向），为1位“字符码”，与旧图幅号的第1组代码含义相同，我国的为A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N 14个英文字符之一。
第2组“××”——1∶100万地形图的图幅列号（经度方向），为2位“数字码”，与旧图幅号的第2组代码含义相同，我国的为43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54数字之一。
第3组“×”——地形图的比例尺代码，为1位“字符码”，1∶1万地形图的比例尺代码为“G”；其他基本比例尺地形图的比例尺代码见《中华人民共和国国家标准 国家基本比例尺地形图分幅和编号》[1]。
第4组“×××”——1∶1万地形图的图幅行号（纬度方向），即在1∶100万地形图中的图幅行号（纬度方向），为3位“数字码”；每幅1∶100万地形图的行向（纬度方向）划分为96行1∶1万地形图，其图幅行号为001、002、003、……、094、095、096等96组数字之一，在本文中的新、旧图幅号的换算公式里用“x”表示。
第5组“×××”——1∶1万地形图的图幅列号（经度方向），即在1∶100万地形图中的图幅列号（经度方向），为3位“数字码”；每幅1∶100万地形图的列向（经度方向）划分为96列1∶1万地形图，其图幅列号为001、002、003、……、094、095、096等96组数字之一，在本文中的新、旧图幅号的换算公式里用“y”表示。
从1∶1万地形图的新、旧图幅号的构成关系来看，同一幅1∶1万地形图其新、旧图幅号的第1组代码和第2组代码是相同的，只不过是旧图幅号的纬度方向为列，经度方向为行，新图幅号的纬度方向为行，经度方向为列，二者有所不同而已。
其他的国家基本比例尺地形图的新图幅号构成与1∶1万地形图的构成相同。
2地形图从旧图幅号换算成新图幅号
从上述分析知，同一幅1∶1万地形图其新、旧图幅号的第1组代码和第2组代码是相同的，因此在进行新旧图幅号的换算时，只需要考虑旧图幅号中的第3、第4两组代码与新图幅号的第4、第5两组代码之间的关系即可，而新图幅号中的第3组代码为地形图比例尺代码，对于1∶1万地形图来说，为“G”，始终不变。
同4结语
本文只述及在实际工作中经常使用的1∶1万地形图其新、旧图幅号的手工换算方法，此法是基于同幅1∶1万地形图的旧图幅号或新图幅号来解决其新、旧图幅号的换算问题，直接用旧图幅号换算其相应的新图幅号，或直接用新图幅号换算其旧图幅号，而不须该地形图图幅的经纬度或公里网坐标。
文中1∶1万地形图新、旧图幅号彼此间相互换算的关系也可用于编程，实现计算机或计算器进行自动换算；依照本文解决1∶1万地形图新、旧图幅号相互换算的思路，也可解决我国的其他基本比例尺地形图直接利用其图幅号进行新、旧图幅号间的相互换算。
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地形图测绘论文范文第6篇
关键词：系统研究；地形图测绘；数据
中图分类号：P231 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2013） 02-0000-02
目前我国较大规模的地形图测绘项目的主要内容包括四等水准控制测量、GPS首级控制测量、图根控制测量、碎步点采集、图形整饰、技术设计书与技术总结等文档资料的检查验收、SHAPE数据入库等工作。地形图测绘项目验收与数据入库工作的顺利完成将保障基础地形资料的完整性与准确性，为土地划拨、基础设施及企业建设提供准确的坐标与高程依据。
1 地形图数据入库质量检查的重要意义
数据是地理信息系统运行的源泉，也是GIS最基本、最重要的组成部分之一，是GIS项目中投资比重最大的部分，其对于数据的质量控制尤为重要，而数据质量的高低直接影响GIS建库的成败。由于地形图是根据现实地形的比例缩小而得，所以有针对性的对地形研究中的地面地貌水文、地形、土壤、植被等自然地理要素进行了具体的概括，为了更好的用到现实生活中，城市地形图数据还包括了居民点、交通线、境界线、工程建筑等社会经济要素。地形图是地理专业人员根据地形测量或航摄资料绘制的，误差和投影变形都极小。
1.1 地形图数据的准确与否关系到环境保护和社会发展方向。地形图数据以多种方式表达现实世界的地形和其他相关元素，利用它可以识别用其它方式不能体现的空间分布、关系和趋势。其测绘编制的准确有利于人口统计、疾病研究、街道分布图和建设布局图的准确运用。方便政府进行公共决策、方便农业科学家根据地形进行作物的合理分配，地图可以通过数据的合并或叠加来分析空间问题、省政府可以通过合并多层数据来找到合适的废弃物处理地点，包括城市交通建设的最佳路径设计。正是由于地形图数据具有如此多的作用，其数据正确与否影响到许多决策的实施，关系到环境保护措施的确立以及社会发展方向的科学化和系统化。1.2 地形图数据准确与否决定众多电子系统的成败。地形图包括很多的地理信息，通过这些信息的比对和确定，地理学家将数据电子化以方便运用于各个领域。地形图数据是制作各种电子系统的数据来源，其完整性准确性事关到众多电子系统的完备和现实运作。以现行交通系统为例，智能交通系统的大部分信息都需要通过电子地图来表示，通过电子地图将数据进行可视化处理然后显示在计算机屏幕上以供电子系统更好地运用到现实生活中。此外地形图数据的准确和完整和事关到一些大众化软件的设计，这些软件根据地形图显示的数据进行输入和分析，用以促进各种电子地图的制作和编辑以及建筑物的规划和设计。地形图数据已经不单单运用于地质和地理行业，而是更多的和人们的日常生活以及城市的经济生活相挂钩，所以其数据的准确性对于众多行业电子系统的成败具有决定性作用。1.3 地形图数据的准确关系到现实突发事件处理的及时性。目前针对我国地质灾害多发的地区，地形图数据已用于灾害防治研究和应急服务系统的应用。推动突发事件应急体系建设规划中有关工作任务的落实，切实提高应急影像获取、数据快速处理与传输等装备水平。建设城市应急测绘快速数据采集处理基地，建立测绘地理信息系统内部应急数据共享机制，整合各类测绘成果数据，利用地理信息公共服务平台，做好对地震、洪涝、泥石流、滑坡等灾害多发易发地区及热点地区的各类测绘成果数据的储备工作。抓好各地区突发事件地理信息应急服务系统的推广应用，组织应急演练活动，达到宣传推广、发现问题、改进完善的目的，地形图数据的准确与否对于灾害的防治具有重要意义。
2 地形图数据入库的具体步骤
这一阶段主要的任务是矢量化纸质地形图和进行电子数据之间的转换。其中矢量化地形图的具体方法即通过扫描仪直接扫描纸质地图，以栅格形式存储于图象文件中（如*.TIF），然后经MAPGIS平台的输入编辑模块矢量化后，经图形整饰得到地形的点、线、面文件。经历扫描图纸、校正图像并进行最后的地图矢量化。若采用电子数据转换，可利用MAPGIS平台的数据转换子系统将其他格式的图形数据如AutoCAD、Arc/Info、MapInfo等转换成系统标准的点、线、面文件。
3 数字化地形图入库前的质量检查的必要性和可行性分析
3.1 数字化地形图入库前的质量检查的必要性。地形图的测绘是由人工进行的，在数据采集的过程中难免会有不规范或成图过程中的误操作，包括工作人员的疏忽。由于GIS数据的特殊要求，测量成果需要进行严格的比对和精确的录入。地形图数据的准确和完整事关重大，只有认真对地形图数据进行科学测量并在入库之前进行系统检查才能保证其更好地为人们所运用。
3.2 数字化地形图入库前的质量检查的可行性。（1）数据实体检查。这一检查过程中应该包括地物编码、地物图层，地形图符号、线型、线宽、线字相交检查，是否存在伪接点、悬接点，高程注记检查，建筑物注记检查，面状地物封闭检查，重复实体检查，复合线重复点检查等。这些数据的完整和精确事关到数据的电子化，数字化测图的最终目的是将地形图转入GIS系统的数据库，此外包括位置描述的数学基础，图廓点、格网点、控制点的精度以及平面位置精度，高程精度和图幅边界的接边精度等也都需要进行进一步的检查，在地形图绘制完成之后的初期需要由专门人员对其中的数据根据现实地形进行一次系统规划的检查，将地形图数据的原始数据进行系统的分析和整理，以便输入计算机工作的便利，避免二次工作的浪费。目前勘测管理工作与国家要求的“五统一”原则有距离即：统一的平面坐标系统，统一的高程系统，统一城市地形图的图幅分幅和编号，统一的技术标准，统一管理城市勘测基础资料。[2]（2）数据属性检查。属性精度主要检查点、线、面的属性代码及属性值的正确性、惟一性，注记的正确性，数据分层的正确性。要逐层检查是否有多余的属性，逐层检查各属性表中的属性项项名、类型、长度、顺序等是否正确，有无遗漏或多项；检查各要素分层、代码、属性值是否正确或遗漏。此外，地形图数据入库之后还要进行逻辑一致性检查，包括：属性一致性、格式一致性、分层一致性、拓扑关系的正确性和多边形闭合等。要检查各层是否有重复的要素，检查有向符号、有向线状要素的方向是否正确；检查多边形的闭合情况，标识码是否正确；检查各要素的关系是否合理，有无地理适应性矛盾，是否能正确反映各要素的分布特点和密度特征。
4 结束语
目前，地形图数据越来越广泛地运用到信息资源中心、应急指挥中心、共享服务平台及智慧应急、智慧城管、智慧水利、网站群管理系统等示范工程中。城市比例地形图、地形DEM、数字正射影像图、主城区建筑物三维模型等信息数据也陆续进行测绘和入库工作。地形图数据入库的准确性关系到我国地理电子化系统的完整和准确，包括交通系统和地质灾害管理应急系统的准确及时以及我国数字地理系统的长远发展，这就需要地理工作人员在进行地形图数据入库之前进行严密规整有方向的检查，保证数据图原始数据的真实可靠和后期使用的科学规范。只有这样，地形图数据才能更好地运用到经济建设和人们的日常生活中。
参考文献：
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地形图测绘论文范文第7篇
【关键词】数字化测绘 水利工程水利工程测绘数字地图测绘 水利
中图分类号： TV文献标识码：A 文章编号：
一．引言
随着现代科学技术的发展，计算机技术及辅助设施CAD技术的广泛应用，数字化测绘技术已经较为成熟的应用于建筑、交通和水利工程中。数字化测绘技术随着计算机技术、网络技术、测量仪器智能化及测绘制图软件的自动化等相关先进的技术的应用，给水利工程中的测绘工程带来了较多有利之处。
二.数字化测绘的优势。
数字化测绘是利用计算机对地形空间的相关数据进行自动处理，完成数字地图的绘制，有特别需要时，可以利用数控绘图仪来绘制所需要的专题地图或地形图。数字化测绘以传统的白纸测图为基础，在全站仪、计算机输入输出设备硬件、计算机绘图软件的支持下，利用数字字库技术和计算机图形处理方法，将野外数据采集到内业，并完成制图。数字化测绘技术通过数据输入、数据处理和数据输出三大部分的功能，实现了测绘制图的自动化、智能化。同传统测绘技术相比，数字化测绘具有以下优势：
1.图形测绘更准确。
利用数字化测绘技术将所采集的地形、地物、地貌等相关数据、信息转化为数字形式，通过数据传输端口输入计算机，经过计算机图形处理软件和测绘软件进行处理，产生内容非常丰富的电子地图。数字地图是地理信息系统(GIS)的重要信息来源，存贮较为方便。在现代地形测绘技术中，数字化测绘已发展成为利用掌上电脑即PPA在现场完成数据采集及数据处理、成图。传统的经纬测绘和白纸绘图，产生的平面位置及其他信息的误差较大，而利用数字化测绘就似乎，测绘点精度非常高，从原始数据采集到成图过程中，精度无任何变化，保证了成图的质量。
2.提高了测绘效率。
数字化测绘是现代GIS数据采集的重要手段，实现了勘测设计一体化、数据采集处理一体化、数据更新和管理智能化。同传统的经纬仪配合平板的测图方法相比，数字化测绘技术的效率高出许多。在通视良好的情况下，利用全站仪以建站点为圆心进行观测，一站可以测量1公里范围内的地形图。正常情况下，传统的经纬测绘法采用白纸绘图法，一个作业组一天仅能测量200个地形点，而利用数字化测绘技术，可以测量400各地物点，甚至更多。数字化测绘技术大大提高了测绘的效率，也缩短了成图的时间。
三.数字化测绘在水利工程中的应用。
1.GPS测绘技术在水利工程中的应用。
授时与测距导航系统及全球定位系统（Navigation System Timing and Ranging/Global positioning System-NAVSTAR/GPS）,通常简称为“全球定位系统”，即GPS。GPS是以人造卫星组网为基础的无线电导航定位系统。利用设置在地面或运动载体上的专用接收机，接收卫星发射的无线电信号实现导航定位。它是根据美国国防部1973年12月批准的国防导航卫星计划而建设的。它是由三个部分组成的，分别为空间卫星、地面控制系统、用户的接受处理装置。GPS具有精度高、速度快、全天候、距离远等特点，也恰巧是这样的特点才使得对水利工程的测量可以向外扩展延伸。GPS和多波束测深系统相结合，是形成深水底地形测绘的新手段。
水利工程的选址一般多在地形较为复杂的河谷沟壑之处，工程周边地表植被覆盖较多，测绘时通视条件较差，而又缺乏相关国家控制点，采用传统光学仪器进行控制测量的难度较大。利用GPS卫星定位系统较好的解决了此类问题，由于GPS测量不受气候条件、地形、测量时间的影响和限制，能够及时准确的完成控制测量和数据采集工作，能大幅度减少或免做像控点，既有效减少了测绘的工作量，同时又较大程度的提高了测绘的工作效率。
2.RS遥感技术在水利工程中的应用。
遥感技术RS（Remote Sensing）是在航空摄影测量的基础上，随着空间技术、电子技术和地球科学的发展而发展起来的，它的主要特点是：从以飞机为主要运载工具的航空遥感，发展到以人造卫星为主要运载工具的航天遥感；它超越了人眼所能感受到的可见光的限制，延伸了人的感官；它能快速、及时地监测环境的动态变化；它涉及天文、地学、生物学等科学领域，广泛吸取了电子、激光、全息、测绘等多项技术的先进成果；遥感是运用物理手段、数学方法和地学规律的现代化综合性探测技术。遥感，主要是从远距离、高空或外层空间的平台上，利用可见光、红外线、微波等探测器，通过扫描、摄影来传递信息和处理信息，从而识别地面物质的性质和运动状态。由于RS技术具有时效性、数据综合性、经济性等特点各种大的、小的比例尺地形图都可以快速的利用其影像来获取水利工程的基本地形图。利用RS遥感技术直接进行水利工程的流域规划，可以根据像片来直接判读流域的地形特点和地质构造，便于合理选择水利工程的坝址，对确定水库淹没、浸润及坍塌的范围有较好作用，同时对库区搬迁、经济赔偿及淹没损失等确定具有参考作用。
3.地理信息系统GIS（Geographic Information System）在水利工程中的应用。
地理信息系统是利用计算机存贮、处理地理信息的一种技术与工具,是一种在计算机软、硬件支持下，把各种资源信息和环境参数按空间分布或地理坐标，以一定格式和分类编码输入、处理、存贮、输出，以满足应用需要的人-机交互信息系统。它通过对多要素数据的操作和综合分析,方便快速地把所需要的信息以图形、图像、数字等多种形式输出，满足各应用领域或研究工作的需要，地理信息系统是现代水利工程数字化测绘的重要技术支持和测绘平台。
4.数字化测绘在水利工程中的应用领域。
（1）点位测设。水利工程中施工测量的基本任务是要测设点位，既要求对已知长度、高程、角度和坐标的测设，在大中型水利工程中，都需要对施工区域内进行布设施工控制网，之后利用网内控制点作为基础进行施工放样。利用GPS技术能大大减少施工控制网中的过渡控制点，既节省了成本，有提高了效率。
（2）计算水库库容。传统计算水库的库容时，都是采用手工计算，工作量非常大，而且容易出错，计算精度也较差。通过利用数字化地形图，加大了采集点的密度，同时也提高了面积计算的精度。可以插绘等高线，提高库容计算的精度，能快速计算书库的容量，便于实现水库的自动化管理。
（3）水力资源管理。
水力资源管理利用遥感技术为检测手段，利用GIS地理信息系统作为管理平台，通过RS技术和GIS技术能够客观、快速、经济的为大中型水利工程提供地理、环境、地质及水文等相关信息，是水利工程选址、工程规划及设计和施工管理的重要分析工具。
四.结束语：
数字化测绘技术在很大程度上提高了水利工程测绘的水平，提高了测绘精度，确保地形图准确可靠。现代测绘技术的应用，先进测绘仪器和测量技术及测绘方法，为水利工程的建设和管理提供了可靠依据。
参考文献：
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[3]杨安广 陈东宇 数字化测绘在水利工程中的应用 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年36期
[4]唐继权 赵学辉 郑红英Tang JiquanZhao XuehuiZheng hongying 水利工程测绘数字化分析 [期刊论文] 《中国水运（理论版）》 -2007年1期
[5]杨丹龄 Yang Danling 老渠道改造工程中纵横断面图的数字化测绘 [期刊论文] 《水利规划与设计》 -2009年3期
地形图测绘论文范文第8篇
论文关键词:原图处理数字化绘图数字摄影测量技术
论文摘要:文章根据工作中的一些实践,简要介绍了数字化技术在原图处理和摄影测量中的应用特点和一些要注意的方面,希望能给同行们作一些经验参考。
传统工程测量技术的服务领域主要包括水利、交通、建筑等行业,随着计算机、网络技术的发展、测量仪器的智能化,数字化测绘技术得到了广泛的应用,而全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、摄影测量与遥感(RS)以及数字化测绘和地面测量先进技术的发展,测量数据采集和处理的逐渐自动化、实时化和数字化,工程测量的服务领域也应进一步延伸,以满足不断提高的社会需要。
一、数字化技术在原图处理中的应用
(一)原图数字化处理
在建立各种GIS系统时,需要对原有地图进行数字化处理,对于原始地图,若其现势性、精度和比例尺能满足要求,就可以利用数字化仪对其进行数字化处理工作。当前主要有手扶跟踪数字化和扫描矢量化、GPS数据输入三种方法,手扶跟踪数字化需要的仪器为计算机,数字化仪及相关软件,是较早的一种数字化输入方法,输入速度较慢,劳动强度也较大。扫描矢量化是通过扫描仪输入扫描图像,然后通过矢量跟踪,确定实体的空间位置。随着扫描仪的普及和矢量化软件的不断升级,其作业方法越来越趋于自动化,它是一种省时,高效的数据输入方法。GPS输入是依据GPS工具能确定地球表面图形精确位置,由于它测定的是三维空间位置的数字,因此不需作任何转换,可直接输入数据库,目前主要是应用RTK(RealTimeKinematics-实时动态)技术,它是在GPS基础上发展起来的、能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果,并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的GPS定位测量方式,通过将1台GPS接收机安装在已知点上对GPS卫星进行观测,将采集的载波相位观测量调制到基准站电台的载波上,再通过基准站电台发射出去;流动站在对GPS卫星进行观测并采集载波相位观测量的同时,也接收由基准站电台发射的信号,经解调得到基准站的载波相位观测量,流动站的GPS接收机再利用0TF(运动中求解整周模糊度)技术由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量来求解整周模糊度,最后求出厘米级精度流动站的位置。应用这种测量方法测量可以不布设各级控制点,仅依据一定数量的基准控制点,便可以高精度快速地测定图根控制点、界址点、地形点、地物点的坐标,利用测图软件可以在野外一次生成电子地图。同时,也可以根据已有的数据成果快速地进行施工放样。而实际应用得较多的主要是数字扫描矢量化软件,针对大比例尺地形图,大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息,高效、便捷、保真的对地图进行数字化处理。下面简单介绍MAPCAD软件的原图数字化处理作业流程。
(二)数字化原图作业流程
由于MAPCAD软件扫描矢量化输入方法具有图像清晰、编辑方便、易于转换等特点一般外设精度都能满足,所以地形图的精度主要取决于人工跟踪精度和输出设备精度,而人工跟踪精度主要取决于作业人员的技能掌握熟练程度和工作态度,所以必须在加强作业人员基本技能培训上下工夫,要求工作人员严格按矢量化方案作业,确保图件的精度和质量高于国家现行数字化测图规范所规定的数字化精度和质量。在工程测量实践中,要做好地形图外业测点与数字化图缩放相结合、符号图层的划分子图、线型符号库的设计等工作保证满足工程进度的同时又节约项目经费,设计出的数字地图简单易用、美观整洁、易于使用地形图的工作人员判读。
二、数字化绘图
(一)数字化绘图的特点
大比例尺地形图和工程图的测绘是传统工程测量的重要内容,数字化绘图克服了手工绘图存在的许多弊端,如工作量大,作业艰苦,作业程序复杂,烦琐的内业数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一等缺点,符合现代飞速发展的工程需要。目前,数字化成图技术主要有内外业一体化和电子平板两种模式。内外业一体化是一种外业数据采集方法,主要设备是全站仪、电子手簿等,其特点是精度高、内外业分工明确、便于人员分配,从而具有较高的成图效率。具有以下的特点:
1.一测多用:如在一些综合性较强的工程中需要对同一地形图绘制不同比例尺的地形图,过去的平板测图方法则需要重复工作,而数字化测图则可以同时根据完成的地形图绘制不同比例尺的多个地形图,因为往往小比例尺包含了大比例尺地形图测图范围。仅需先测大比例尺图范围,再补充小比例尺测图范围即可满足各不同专业人员对不同比例尺的地形图的需要。
2.精度高:数字化成图系统在外业采集数据时,利用全站仪现场自动采集地形地物点的三维坐标,并自动存储,在内业数据处理时,完全保持了外业测量的精度,消除了人为的错误及误差来源,而且外业工作省略了读数、计算、展点绘图等外业工序,减少了作业人员,外业工效大大提高,时间缩短,直接生产成本大幅度下降。
3.劳动强度:小数字化成图的过程,减轻了作业人员的劳动强度,使生产周期大大缩短,能及时满足用户的要求。
4.便于保存管理及更新方便:数字化产品既可以存储在软盘上,也可以通过绘图仪绘在所需的图纸上,线条、线划粗细均匀,注记、字体工整,图面整齐、美观。且便于修改,能更好地保证图形的现势性和不变形性,避免重复测绘造成的浪费,增加地形图的实用性和用户的广泛性。
(二)外业数据的采集
在采集数据时,数据采集人员要准确应用地物代码,以免在内业成图时出现错误;在观测开始时,相关工作人员需严格按照要求应对测站点进行检查,跑尺人员应严格按照自动成图的要求作业,确保能完整地描述地形地貌的特征点,必须通过绘制草图来表明各个地物碎部点的属性及相互关系,测量坎子时,要量取坎子比高,坎下也要进行地形点采集。当一个测区完成后,如果有必要可把数据备份。
(三)绘制内业数据处理
无论是工程进程各阶段的测量工作,还是不同工程的测量工作,都需要根据误差分析和测量平差理论选择适当的测量手段,并对测量成果进行处理和分析。
三、工程测量中的数字摄影测量技术
数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量的基本原理,应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法。就摄影测量本身而言,从测绘的角度上来看数字摄影测量还是利用影像来进行测绘的科学与技术;而从信息科学和计算机视觉科学的角度来看,它是利用影像来重建三维表面模型的科学与技术,也就是在“室内”重建地形的三维表面模型,然后在模型上进行测绘,从本质上来说,它与原来的摄影测量没有区别。因而,在数字摄影测量系统中,整个的生产流程与作业方式,和传统的摄影测量差别似乎不大,但是它给传统的摄影测量带来了重大的变革。
目前通过在空中利用数字摄影机所获得的数字影像,内业使用专门的航测软件处理,进行的航空摄影测量是大面积、大比例尺地形测图、地籍测量的重要手段与方法,在计算机上对数字影像进行像对匹配,建立地面的数字模型,再通过专用的软件来获得数字地图。该方法的特点是可将大量的外业测量工作移到室内完成,它具有成图速度快、精度高而均匀、成本低,不受气候及季节的限制等优点。特别适合于城市密集地区的大面积成图。但是该方法的初期投入较大,如果一个测区较小,它的成本就显得较高。但可以说是今后数字测图的一个重要发展方向,未来社会要求的是可以提供数字的、影像的、线划的等多种形式的地图产品。并且随着全数字摄影工作站的出现,加上GPS技术在摄影测量中的应用,使得摄影测量向自动化、数字化方向迈进。
四、结语
地形图测绘论文范文第9篇
关键词：GPS辅助空中三角测量；精密单点定位；POS；精度
中图分类号：TN141文献标识码： A 文章编号：
测量工作在矿山勘探、设计、开发和生产运营的各个阶段起着重要的保障作用，随着空间信息技术、数字信息技术和自动化、智能化技术的飞速发展，新型测绘仪器迅速出现与普及，使矿山测量在工作内容和技术方法等方面发生了深刻的变革。运用现代数字化测量技术进行矿山测量有助于提高矿山测量精度，降低测量工作劳动强度，提高矿山测量效率。
航空摄影测量技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间，并积累了丰富的经验，较之传统的测图方法，利用航空摄影测量技术成图速度快、成本低、精度高，是一种应用极为广泛的测图方法。
精密单点定位技术的出现，为航空摄影提供了新的解决方案。目前国际服务组织所提供的精密星历和精密钟差的精度已经很高。随着接收机性能的不断改善，载波相位精度不断提高，以及大气改正模型和改正方法不断深入，为精密单点定位技术应用航空摄影中提供了可能性。[1]
本文以矿区大小比例尺地形图测绘生产为例，介绍了并进行基于精密单点定位的GPS/ POS辅助空中三角测量试验，分析并比较了空中三角测量方法的加密精度，得出了基于精密单点定位的GPS/ POS辅助摄影进行大小比例尺航测成图时新的像控布点、像控测量以及GPS/ POS辅助空中三角测量加密的方法。
1精密单点定位技术
精密单点定位(PPP-Precise Point Positioning)指得是利用载波相位观测值以及IGS等组织提供的高精度的卫星星历及卫星钟差来进行高精度单点定位的方法。利用IGS提供的高精度的GPS精密卫星星历和卫星钟差，以及单台双频GPS接收机采集的载波相位观测值，采用非差模型进行精密单点定位。精密单点定位的优点在于在进行精密单点定位时，除能解算出测站坐标，同时解算出接收机钟差、卫星钟差、电离层和对流层延迟改正信息等参数,这些结果可以满足不同层次用户的需要(如研究授时、电离层、接收机钟差、卫星钟差及地球自转等)。[1]
2GPS辅助空中三角测量的定义及方法
GPS辅助空中三角测量是利用GPS定位技术获取航摄仪曝光时刻摄站的三维坐标，然后将GPS摄站坐标视为带权观测值与摄影测量数据进行联合平差，确定目标点位，并评定其质量的理论、技术和方法。[4]
3IMU/DGPS辅助航空摄影测量定义及方法
IMU/DGPS辅助航空摄影测量是指利用装在飞机上的GPS接收机和设在地面上的一个或多个基站上的GPS接收机同步而连续地观测GPS卫星信号，通过GPS载波相位测量差分定位技术获取航摄仪的位置参数，应用与航摄仪紧密固连的高精度惯性测量单元（IMU，Inertial Measurement Unit）直接测定航摄仪的姿态参数，通过IMU, DGPS数据的联合后处理技术获得测图所需的每张像片高精度外方位元素的航空摄影测量理论、技术和方法。
将基于IMU/DGPS技术直接获取的每张像片的外方位元素，作为带权观测值参与摄影测量区域网平差，获得更高精度的像片外方位元素成果。这种方法即IMU/DGPS辅助空中三角测量方法（国际上称Integrated Sensor Orientation，简称ISO）。[6]
4 试验及其结果分析
本文就以两个测区进行试验，试验1GSD为0.272m，相对航高为2000m，成图比例尺为1：25000，试验2 GSD为0.15m，相对航高为1100m，成图比例尺为1：2000，以试验在矿区基于精密单点定位技术的航空摄影测量方法成图的应用。
4.1 试验资料
试验1为了满足某矿区信息化管理的需求，为矿区决策、规划、普查、资源整合、开发、资料申报及建立矿区全区域地形图信息化管理数据库系统提供基础资料，某矿区实施全区域地形图信息化管理数据库系统-1:25000地形图航测成图工程。测区地处太行山南段与中条山北缘的结合部，地形复杂，地貌特征以山地为主。要保质保量的按时完成工程任务只有依靠科技创新，采用新技术，新方法和新装备才能解决常规测绘技术无法解决的难题。
在本工程航空摄影、像片控制测量、空中三角测量和调绘等环节中均采用了新技术。航空摄影时采用了先进的SWDC数码摄影系统；像片控制测量中同时采用了精密单点定位技术和似大地水准面模型两项新技术；空中三角测量使用GPS辅助空中三角测量等。
试验2为了保证某矿区更好的发展规划和数字地形图的现势性，建设成数字化、生态型、工业旅游型中国煤炭工业品牌矿井，为生产建设提供科学、可靠的基础数据，某矿区利用航测方法成1:2000地形图测绘工程，本工程采用新技术POS航摄技术。
4.2试验数据分析
为了分析利用精密单点定位技术进行GPS/POS辅助航空摄影测量方法所能达到的加密精度，通过试验和数码相机的固有优点，得出一些结论。图1为试验1的像控布点方案，图2为试验2的像控布点方案，表1列出了GPS/POS辅助空中三角测量精度统计表，表2列出了光束法区域网平差精度统计表。
图1 试验1布点方案
图2 试验2布点方案
表1 GPS/POS辅助空中三角测量精度统计表
表2 光束法区域网平差精度统计表
在GPS/POS辅助航空摄影时必须架设地面基准站，是需花费人力物力而且费时的工作，尤其是当测区范围较大,在带状管线项目中需要设置多个基准站时，作业难度相当大。此次精密单点定位技术与数码相机结合应用的成功探索，减少了航飞时基站布设的工作量。通过上述试验说明，在GPS/POS辅助航空摄影测量中，可以无需布设地面基准站。GPS/POS辅助航空摄影按照常规航空摄影技术规程进行摄影作业是可行的。
从表1、表2可以看出， GPS辅助光束法区域网平差与自检校光束法的结果是一致的。这表明,该测区的航摄资料是可用的,GPS摄站坐标的解算是正确的,利用该试验区来进行GPS辅助光束法平差的精度分析是值得信赖的。
采用现行几种航空摄影空中三角测量测量方法，加密点的精度均可满足所处地
形相应比例尺航测内业加密的精度要求。试验1、试验2的精度均符合GB/T 7930-2008《1:500、1:1000、1:2000地形图航空摄影测量内业规范》、GB/T 12340-2008《1:25000、1:50000、1:100000地形图航空摄影测量内业规范》的规定。对于常规光束区域网平差来说精度主要取决于地面控制点的分布与间距，区域越大，所需的地面控制点越多，本次试验1分别布设了69个地面控制点；对于小比例尺成图GPS辅助空中三角测量测量而言只需在区域网的四角布设4个平高地面控制点，其不随区域网的大小而变化。对于GPS辅助空中三角测量测量从表1可以看出，随着地面控制点的减少，区域网平差的精度有所降低，当无地面控制点时尤为明显。所以，要达到测量规范所要求的精度，必须采用合理的地面控制方案；对于POS辅助空中三角测量测量来说，布点方案须经实验区确定，在试验2测区共计600平方公里共布设39个像控点（包括检测点），节省了80%的像控点，节约了60%的做像控费用。
由于精密单点定位所获取的摄站坐标还不能完全达到空中三角测量所需要的控
制点的精度要求，区域网平差中利用地面控制点进行强制的系统误差补偿是必不可少的，从表1可看出无地面控制的检查点的残差带有明显的系统误差。在区域的四角布设4个地面控制点被认为是一种可完全改正GPS系统漂移误差的实用方法。实际作业中，在区域的四角布设4个平高控制点是必要的，它们可用于GPS单点定位误差、WGS84系与国家统一坐标系不一致所引起的坐标变换误差以及测定空间偏移分量误差等系统误差的改正。从表1成1::25000地形图可以看出，未加入地面控制点时，GPS存在系统误差；加入地面控制点后，进行了GPS漂移改正，平差解算结果精度得以明显提高。[7]
本次试验中像控点测量采用GPS精密单点定位（PPP）技术与利用高精度似大
地水准面模型进行GPS高程测量的方式施测。采用PPP技术仅使用单台GPS接收机就可以精确确定点位位置，实现高精度定位导航的功能。单机作业，灵活机动，大大节约用户成本，定位精度不受作用距离的限制。
5 结语
通过上述试验可得出基于精密单点定位技术的GPS辅助及惯导航测技术在矿区成图中使用可节约了传统像片控制测量的作业成本,优化了传统空中三角测量加密工序的技术流程，缩短了航测成图周期，可高效、高质量的服务于矿区成图。精密单点定位技术在航测成图中的应用不仅改变了过去先航摄,接着外业象控测量,最后内业空中三角测量加密的工序流程,而且提高了精度,减少作业的工序提高了作业效率,并实现了无地面基站，为最终实现数字摄影测量的自动化生产奠定了坚实的基础。
目前精密单点定位技术还处于研究实验阶段，在航空摄影测量中的应用才刚刚开始，相信随着精密星历与精密钟差的进一步发展，精密单点定位算法进一步成熟化，将精密单点定位技术应用航空摄影中成为一种必然的趋势。
参 考 文 献
[1] 精密单点定位技术在辅助航空摄影中的应用研究[学位论文].中国地质大学硕士学位论文.
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地形图测绘论文范文第10篇
关键词：无人机航摄系统；煤田普查；1:2000地形图测绘
中途分类号：P217参考文献：A
一、引言
煤田普查即发现煤田和概略评价煤炭资源的地质工作，一般是在区域地质调查或煤田预测的基础上进行的煤田地质工作。近年来，随着国家能源战略的加速推进，煤田地质工程越来越呈现出范围广、地形复杂、工期紧的特点，对测绘也提出了更高的要求。
传统的人工测量模式存在作业周期长、人力投入大、成本高等问题，甚至会出现困难地区无法施测，无法满足高难度、快节奏测量生产的需要。因此，借助新技术、新工艺来满足煤田普查项目任务重、时间短、质量高的需要显得极为迫切。
现有的卫星遥感技术虽然能够获取大区域的空间地理信息，但受回归周期、轨道高度、气象等因素的影响，遥感数据分辨率和时相难以保证。常规航空摄影技术因受空域协调、起降场地选取、天气等因素的影响较大，缺乏机动快速能力，同时成本较高，灵活及精细度不足，无法及时有效地满足小范围高分辨率数据快速获取。而作为传统航空摄影测量补充手段的低空无人机摄影技术，凭借其自身机动灵活、快速高效、困难地区探测的航片获取技术，以及精准的后处理技术，大大降低了作业成本和生产周期[2-3]，在“短、平、快”的测绘项目中具有明显优势。
论文依托甘肃煤田地质局委托项目，甘肃煤田地质局综合普查队于2012年对甘肃省景泰县某煤矿测绘1：2000数字化地形图，测区面积约30km2。
二、无人机系统简介
低空无人(unmanned aerial vehicle，UAV)机航摄系统[4]是一种集无人驾驶飞行器、遥感及GPS导航定位等技术于一体建立起来的高机动性、低成本和小型化、专用化的遥感系统。
无人机航摄系统主要包括无人机飞行平台、飞行控制系统和非量测型面阵CCD数码相机，以及地面站、远程无线装置、地面数据处理系统等辅助设施。
无人机飞行平台
无人机飞行平台主要包含固定翼无人机、旋翼轻型无人机和无人飞艇。由于固定翼无人机具有低成本，可实现低速平稳飞行等优点，本研究采用固定翼无人机平台，该平台主要参数见表1。
表1 无人机飞行平台主要参数
飞行控制系统
飞行控制系统用行控制及任务设备管理，自由驾驶仪、姿态陀螺、GPS定位装置、无线遥控系统组成，可实现飞行姿态、航高、速度、航向的控制及各个参数的传输，以便地面人员实时掌控飞行情况。本研究中使用LT-150型无人机飞控导航系统。
摄影传感器
本研究搭载传感器为Cannon 5D MarkⅡ，检校结果（像幅5616*3744像素，像素大小：6.41 um），主点X0 ，相机检校参数见表2。
表2 相机检校参数
地面控制系统
地面控制系统的功能包括：航摄前期主要有测区查询、航线设计及参数设置；飞行阶段实时显示飞行参数，辅助飞控人员进行飞行；后期统计输出导航文件、影像飞行质量快速检查等。
三、低空无人机航摄系统在煤田普查1:2000地形图测绘中的应用
该煤田普查区地势由西南向东北逐渐降低，海拔高程1620～1850m，相对高差230m；测区西北部地面坡度在6°～25°，地形类别为山地，其他大部分地面坡度在2°以下，地形类别为平地，根据测区自然地理、气候和交通等情况，测区作业困难级别划为Ⅱ级。因按设计要求，需40个工作日内提供勘查区30km2的1:2000地形图，为保证工期与质量，决定采用无人机航摄技术，技术流程如图2所示。
1.无人机航摄数据获取
(1)测区相关资料收集
在飞行设计之前对测区概况进行了解收集相关资料，如测区GPS控制点坐标、交通路线图等。
(2)飞行设计
根据工程项目的成图要求及测区边界情况，本次飞行共设计2架次，航高750米，第一架次11条航带，共911张航片；第二架次9条航带，共1037张航片；测区航线总长178km，航片总数1948张，余片为287张。航线敷设情况如下图3所示。
图2.无人机航测技术流程
图3 航线敷设情况
(3)数据采集
将规划好的航线载入飞行控制系统，地面控制子系统按照规划航线控制无人机飞行，飞控系统则按预设的航线和拍摄方式控制相机进行拍摄。
本次飞行共获取影像1948张，采用人工选取同名点的方法计算相邻像片的重叠度和旋偏角，利用飞控数据和导航数据来检查航线弯曲度、同一航线的航高差等参数，像片有效范围在航向上超出成图范围的基线均在两条以上，摄区旁向覆盖超出摄区范围边界30%；航向重叠：一般在65%左右，最小为56%，最大为72%；旁向重叠：一般在30%左右，最小为25%，最大为43%；旋偏角：旋偏一般小于8°；航线弯曲度：所有的弯曲度均小于3%；航高保持：同一条航线上相邻像片的航高差均小于20米。同一航线上最大最小航高之差一般小于30米，符合规范要求。
2.像控布设及实施
根据该煤田勘查区特点，全区采用平高区域网布点方案。全测区按飞行架次与地形条件划分为四个网区。像片控制点采用了航线网布设，航向相邻像控点基线跨度为5条基线，最长为7条基线，旁向跨度为两条基线。全测区各区域网内像控点布设如下图4所示。
图4区域网布设图
3.影像处理
影像处理主要包括畸变差纠正、空中三角测量、3D产品制作及精度检查等内容。
(1)影像畸变差纠正
由于低空无人机的载重及体积原因，搭载传感器为非量测型相机，感光单元的非正方形因子和非正交性，以及物镜组的径向和切向畸变差的存在使得获取的数码影像存在各种畸变差，不能直接用于测绘生产[5]。本次航飞前在专业检校场对相机进行精检校，获取相机畸变差系数，借助PixelGrid畸变纠正模块完成数据预处理。
(2)空中三角测量
本次空中三角测量加密使用适普自动空中三角测量软件VirtuoZo AAT，该软件除半自动量测控制点之外，其他所有作业（包括内定向、选取加密点、加密点转点、相对定向、模型连接和生成整个测区像点网）都可以自动完成。由于PATB光束法区域网平差程序具有高性能的粗差检测功能和高精度的平差计算功能，因为本次航飞应用无人机进行低空摄影飞行，根据无人机的飞行质量情况，测区内所有加密点需要人工选取，内业工作量较大。
测区西北部地面坡度在6°～25°，地形类别为山地，其他大部分地面坡度在2°以下，地形类别为平地。因此确定1:2000数字线划图等高距为1米。
区域网划分：平高像控点采用区域网布点，全测区按飞行架次与地形条件划分为四个网区。高程像控点采用了航线网布设，相邻网区间使用多个公共像控点，减少了测区接边误差。
采用VirtuoZo AAT自动空中三角测量加密软件与PATB平差软件进行反复加密与平差，直至成果满足精度要求。详细空中三角测量作业方法如下：
建立测区：设置测区基本参数、建立相机文件、建立测区影像列表；
自动内定向：建立框标模板，检查自动内定向结果；
确定航线间的偏移量，选取连接点、人工加密点；
调用PATB平差，挑出粗差点进行修测；
导入控制点文件，量测控制点；
调用PATB平差，编辑粗差较大的控制点、连接点，直至成果合格；
导出空中三角测量成果。
加密过程按软件的功能遵循图5流程进行。
图5空中三角测量加密作业流程
空中三角测量是数据处理的核心，主要作业方法为根据POS数据自动建立航带内和航带间的拓扑关系网进行全自动连接点提取，通过大量平差点和快速平差算法剔除粗差点，利用控制点做空中三角测量计算，获取精确的外方位元素，生成加密点坐标。本项目空中三角测量加密成果精度见表3.
表3光束法整体平差精度报告
(3)DLG、DOM、DEM制作
在VZ站下导入空三成果恢复立体模型，生成核线影像文件，进行影像匹配、编辑，线划图采集。根据外业调绘片在CASS环境下进行属性编辑、图廓整饰。利用采集的三维DLG数据内插生成DEM数据，从而进行DOM制作。将正射影像图与线画图叠加分幅整饰最终完成1:2000地形图制作。如图6、图7所示。
图6测区局部DEM效果图图7 测区局部DLG和DOM叠加效果图
(4)DLG成图精度分析
精度评定包含地理精度和数学精度评定两方面。地理精度评定采取外业巡视的方法对图面地理要素的正确性及数据完整性、综合取舍的合理性、接边质量等进行检查；数学精度评定包括平面位置评定和高程评定，主要采用RTK实测地物点，并对比图上坐标，计算较差，利用点位中误差公式计算出各个检查点的平面位置中误差和高程中误差。
在保证精度评定基础上，全区选取19幅1:2000地形图进行检查。本次项目采取地理精度、数学精度同步检查方式，在对地物特征点进行坐标数据采集的同时，根据现场地物实际情况检查图面信息，并保证19幅均匀抽取10检测点以上。本次野外对19幅1:2000地形图进行外业检查。经检查，精度均优于规范要求。检查情况如下表4：
表 4 地形图精度检查情况
分析表4数据可知，无人机航摄技术测绘1:2000地形图的高程、平面中误差均满足《1:500 1:1000 1:2000地形图航空摄影测量外业规范》（GBT 7931-2008）要求，平面精度和高程精度指标大部分小于限差的1/3，符合设计与甲方要求；通过与实地地物特征现场对比、量测可知，图面内容表达清晰，地物地貌取舍合理，均符合《国家基本比例尺地图图式第1部分：1:5001:10001:2000地形图图式》（GB/T 20257.1-2007 ）规范要求。依据《测绘成果质量检查与验收》核定该成果质量为“优”。
四、结束语
低空无人机具有轻便灵活、反应迅速、成本低廉等诸多优点，本文将该技术应用于煤田普查1:2000地形图测绘中，该技术在“短、平、快”的小范围地形测量中优势明显，可以高效、快速、保质地完成测绘工作任务，极大的节省了人力，缩短了测量周期。
然而，必须明白低空无人机航摄系统自身仍存在诸多缺陷，如采用小幅面的非量测型相机，单幅影像覆盖面积小，正射影像图接缝工作量大；像对模型多，增加了模型切换和模型接边工作量；飞行姿态不稳定，受天气影响大（特别是风力）；空中三角测量工作量大，区域网接边误差较大，影响地形图精度。
总而言之，低空无人机虽然存在诸多缺陷，但是在作业工程中选择正确的方式方法，认真扎实的做好每一步工作，可以有效的降低误差，提高作业精度。在“短、平、快”小范围的煤田普查项目中，低空无人机明显具有其突出的优势。
参考文献：
[1] 吕立蕾 低空无人机航摄系统在长距离输油（气）管道1:2000带状地形图测绘中的应用研究[J]，测绘通报：中国地图出版社，3012（4）：42-45.
[2] 张永军 无人驾驶飞艇低空遥感影像的几何处理[J],武汉大学学报：信息科学版，2009,34（3）：284-288.
[3] 鲁恒，李永树，李何超，等 无人机影像数字处理及在地震灾区重建中的应用[J]。西南交通大学学报，2010,45（45）：12-15.
[4] COLOMINA I,AIGNER E,AGEA A, eral.The Uvision Project for Helicopter- sensing[c] //Proceedings of the 7th GeomaticWeek. Barcelona, spain:[s.n.], 2007