導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇地形圖測繪論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

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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??；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.

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關鍵詞：地形圖 圖式 變化及特點 不足

abstract：This article is base on the understanding of The first part of the National basic scale map,1:500,1:1000,1:2000 map style, to indicate It's unique characteristic and what It's lacking, bring forward my personal views. Keywords: digitise, Topographic maps,Schema, Application.

1.引言

地形圖指的是地表起伏形態和地物位置、形狀在水平面上的投影圖。地形圖圖式是地形圖上表示各種地物和地貌要素的符號、注記和顏色的規則和標準，是測繪和出版地形圖必須遵守的基本依據之一，是由國家統一頒布執行的標準。

改革開放三十年，中國的經濟建設處在高速發展階段。原有的《1:500、1:1000、1:2000地形圖圖式》GB/T 7929—1995已不適應現代測繪的發展，2007年中國國家標準化委員會及相關部門頒布并實施《國家基本比例尺地圖圖式第一部分 1:500、1:1000、1:2000地形圖圖式》。新版《圖式》的出發點，著眼于數字化地形圖的出圖及入庫，拋棄了手工繪圖，便于識圖，增加了現代化城市建設中地物符號，同時對各類符號的應用給予詮釋。頒布至今已有四年，在國民經濟建設及測繪生產中起到主要的作用。但在應用過程中，同時也發現了新《圖式》的不足。

2.解讀

新版《圖式》，在符號的標識上，添加了如醫院、展覽館、電影院等公共機構地物符號，圖文并茂，易于識圖。調整并規范了《圖式》符號的標準結構，提高了在應用領域的兼容性。

2.1新版《圖式》的變化及特點

（1）新版《圖式》規定的顏色除了單色外，同時可采用CMYK 印刷色彩模式；95版《圖式》對于地形圖顏色規定采用藍曬、單色或黑棕綠三色印刷。

（2）新版《圖式》在符號的尺寸及符號間相互關系上更趨于嚴謹，便于出圖。

（3）新版《圖式》在符號與注記上共分為九個類別：測量控制點、水系、居民地及設施、交通、管線、境界、地貌、植被與土質、注記。與原有的95版《圖式》在符號與注記進行相比，將95版《圖式》的工礦建（構）筑物及其它設施劃歸到居民地及設施，將地貌和土質拆分開，土質劃歸到植被與土質分項。

（4）增加、刪除及更改了部分符號。

①.導線及圖根控制點做了相應調整，天文控制點標注更加詳細。

②.居民地及設施分項，新《圖式》中圍墻中間是用方塊來表示, 簡易房新圖示用“簡”字填充, 地下建筑物的出入口分類更加明確, 公共設施及有標志的建筑添加了符號標注，例如電信局符號、公共汽車站等，視覺更加形象。

③.新版《圖式》中添加了城市及鄉鎮的街道符號。

④.細分了變電室（所）的屬性。

⑤.刪除了跡地符號，更換了獨立樹（棕櫚、椰子、檳榔）符號。

⑥.地物的屬性注記，注記顏色與相應地物符號顏色一致。

3 2007版《圖式》的不足之處

《圖式》在我國國民經濟建設和測繪生產工作中起到非常重要的作用?！秷D式》符號的更新應本著以下原則：

①.飛速發展的現代化規劃、建設；

②.數字測繪新技術的應用；

③.在應用領域的兼容性；

3.1《圖式》符號制作上的不足

①.新版《圖式》符號的制作，需要結合現代化社會發展帶來的新型產物。如商業繁華中心、機場、車站等場所中立體停車場的符號未予設計。

②.由于現代測繪新技術的發展，新版《圖式》未能跟得上入庫方面的要求。

③.新版《圖式》與《基礎地理信息要素分類與代碼》（GBT 13923-2006）頒布時間不一致，造成脫節。如學校，在新版《圖式》中分為大學、中學（含小學），而《基礎地理信息要素分類與代碼》中只有學校，對應代碼為“340101”，在實際應用中需要對《基礎地理信息要素分類與代碼》進行擴充。

④.新版《圖式》中，公路等級采用圓圈，在符號制作及入庫時存在一定的技術難度。

⑤.新版《圖式》中有些符號存在模糊定義，如4.3.99懸空通廊，采用實線表示，而4.3.5架空房屋采用虛線表示。

⑥.新版《圖式》中有些符號表示不完善，如地下建筑物通道，地下建筑物通常起到人防及停車的作用，有些地下建筑物是商場或者超市。這種情況下，需要針對地下建筑物出入口嚴格、通俗定義：

上圖中借助了商場及停車場的符號，使讀圖時易懂、方便。

⑦.符號的制作設計思路宜簡單實用，尤其是對日常生活中經常接觸的地物符號，應“圖文并茂”。如新版《圖式》中賓館、停車場的符號，簡單易讀。而電信局、郵局的符號形狀復雜，不易判讀。

4.結論及建議

地形圖涉及的社會行業非常多，如電信、交通、天氣、環保、治安、農林等部門。地形圖圖式是用來識別地形圖的標識，標準的圖式能夠科學的反應實際場地的形態和特征，既要滿足專業技術人員規劃、設計，也要滿足非專業人士的淺讀，是多個行業技術人員識別地形圖的交換語言。圖式符號的制作，應該汲取“漢字”的構造特點—象形，直觀達意。

隨著國民經濟與測繪新技術的發展以及對地圖需求的不斷提高，地形圖圖式還有待在今后的工作中更新。建議地形圖圖式再更新時，應廣泛采納多行業的意見，與應用領域同步，同時在符號的分項分類中，留出擴充空間。

參考文獻：

[1]《國家基本比例尺地圖圖式第一部分 1:500、1:1000、1:2000地形圖圖式》（GB/T 20257.1-2007）[S].

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中圖分類號：S75861；P283

文獻標識碼：A文章編號：1671-3168（2012）06-0006-04

收稿日期：2012-11-01

作者簡介：唐世斌（1963-），男，重慶梁平人，副教授，碩士生導師。研究方向為風景園林建筑工程與規劃設計、3S技術在風景園林學中的應用等。Email：

國家技術監督局于1992年12月批準了《中華人民共和國國家標準 國家基本比例尺地形圖分幅和編號》（GB/T 13989-92）[1]，次年7月1日施行。在實際使用中，將1993年以前按地形圖分幅編號標準產生的地形圖圖幅號稱為舊圖幅號，1993年以后按新的國家基本比例尺地形圖分幅和編號標準（即GB/T 13989-92）產生的地形圖圖幅號稱為新圖幅號。

現階段，我國正在使用中的國家基本比例尺地形圖，其圖幅編號有新、舊之分，這給人們尤其是市縣級以下基層生產單位專業技術人員帶來了較大的障礙或困難，造成了使用中的不便。《中華人民共和國國家標準 國家基本比例尺地形圖分幅和編號》（GB/T 13989-92）只是規范了新的圖幅分幅與編號規則，并未給出我國國家基本比例尺地形圖新、舊圖幅號彼此間的換算關系；為解決新、舊圖幅號之間的換算關系，我國的一些科技工作者從不同角度對此進行了探索研究。筆者通過多渠道檢索，查到17篇相關期刊論文[2-18]。最早的關于地形圖新舊圖幅編號的換算研究文獻發表于1997年，其中半數研究文獻發表于近5年的相關科技期刊上，這些研究文獻基本上是基于國家基本比例尺地形圖的經緯度條件下，地形圖分幅與圖幅編號的新舊圖幅號之間的換算，且多側重于編程自動換算，以方便于科研或生產項目中批量操作管理，但滿足不了基層生產單位專業技術人員在實際工作中遇到的少量或個別的只用手工即可進行的新舊圖幅號便捷換算方法。

2009～2010年，筆者有幸參與廣西新一輪森林資源規劃設計調查（即二類資源調查）的部分縣區的外、內業工作，尤其是內業制圖工作，在工作中常遇到1∶1萬地形圖新、舊圖幅號需要彼此間換算的問題，經過查閱相關規范、文獻資料，反復探索研究，找到了適用于工作中遇到的少量或個別的可手工進行的新舊圖幅號便捷換算方法，經驗證，結果正確，便捷有效，現將研究成果系統整理出來，供業界同仁共享，方便工作。

1國家1∶1萬地形圖新、舊圖幅號的構成及其含義

11地形圖舊圖幅號

1∶1萬地形圖的舊圖幅編號是以1∶10萬地形圖為基礎進行的，而1∶10萬地形圖的舊圖幅編號又基于1∶100萬地形圖，其具體的分幅和編號相關知識請查閱相關規范、文獻資料。

1∶1萬地形圖的舊圖幅號由4組代碼組成，各組代碼間用“-”連接：

其中：第1組“×”——1∶100萬地形圖的圖幅列號（緯度方向），為1位“字符碼”，由于我國地處地球的東半球赤道以北，圖幅范圍在緯度0°～56°內，因此，行號為A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N 14個英文字符之一。

林 業 調 查 規 劃第37卷第6期唐世斌：1∶1萬地形圖新、舊圖幅號的手工換算方法

第2組“××”——1∶100萬地形圖的圖幅行號（經度方向），為1～2位“數字碼”，由于我國地處地球的東半球赤道以北，圖幅范圍在經度72°～138°內，因此，列號為2位“數字碼”，為43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54等11組數字之一。

第3組“×××”——1∶1萬地形圖所在的1∶10萬地形圖，其在1∶100萬地形圖中的位置代碼，即圖位號，為1～3位“數字碼”；每幅1∶100萬地形圖劃分為12行（經度方向）12列（緯度方向）共144幅1∶10萬地形圖，其位置代碼（圖位號）為1、2、3、……、142、143、144等144組數字之一，在本文中的新、舊圖幅號的換算公式里用“m”表示。

第4組“（××）”——“（ ）” 中的“××”，為1∶1萬地形圖在1∶10萬地形圖中的位置代碼，即圖位號，為1～2位“數字碼”；每幅1∶10萬地形圖劃分為8行（經度方向）8列（緯度方向）共64幅1∶1萬地形圖，其位置代碼（圖位號）為1、2、3、……、62、63、64等64組數字之一，在本文中的新、舊圖幅號的換算公式里用“n”表示。

第1組代碼（1∶100萬地形圖的圖幅列號（經度方向））和第2組代碼（1∶100萬地形圖的圖幅行號（緯度方向））共同構成1∶100萬地形圖的圖幅號，如廣西南寧市所在的1∶100萬地形圖的圖幅號為F-49。

1∶1萬地形圖是在1∶10萬地形圖圖幅號的尾部加上其在1∶10萬地形圖中的位置代碼，即圖位號，如F-49-37-（30）。而1∶10萬地形圖是在1∶100萬地形圖圖幅號的尾部加上其在1∶100萬地形圖中的位置代碼，即圖位號，如F-49-37。

12地形圖新圖幅號

1∶1萬地形圖的新圖幅編號是直接以1∶100萬地形圖為基礎進行的。

1∶1萬地形圖的新圖幅號由5組共10位代碼組成，各組代碼間直接相連：

× ×× × ××× ×××

第1組 第2組 第3組 第4組 第5組

其中：第1組“×”——1∶100萬地形圖的圖幅行號（緯度方向），為1位“字符碼”，與舊圖幅號的第1組代碼含義相同，我國的為A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N 14個英文字符之一。

第2組“××”——1∶100萬地形圖的圖幅列號（經度方向），為2位“數字碼”，與舊圖幅號的第2組代碼含義相同，我國的為43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54數字之一。

第3組“×”——地形圖的比例尺代碼，為1位“字符碼”，1∶1萬地形圖的比例尺代碼為“G”；其他基本比例尺地形圖的比例尺代碼見《中華人民共和國國家標準 國家基本比例尺地形圖分幅和編號》[1]。

第4組“×××”——1∶1萬地形圖的圖幅行號（緯度方向），即在1∶100萬地形圖中的圖幅行號（緯度方向），為3位“數字碼”；每幅1∶100萬地形圖的行向（緯度方向）劃分為96行1∶1萬地形圖，其圖幅行號為001、002、003、……、094、095、096等96組數字之一，在本文中的新、舊圖幅號的換算公式里用“x”表示。

第5組“×××”——1∶1萬地形圖的圖幅列號（經度方向），即在1∶100萬地形圖中的圖幅列號（經度方向），為3位“數字碼”；每幅1∶100萬地形圖的列向（經度方向）劃分為96列1∶1萬地形圖，其圖幅列號為001、002、003、……、094、095、096等96組數字之一，在本文中的新、舊圖幅號的換算公式里用“y”表示。

從1∶1萬地形圖的新、舊圖幅號的構成關系來看，同一幅1∶1萬地形圖其新、舊圖幅號的第1組代碼和第2組代碼是相同的，只不過是舊圖幅號的緯度方向為列，經度方向為行，新圖幅號的緯度方向為行，經度方向為列，二者有所不同而已。

其他的國家基本比例尺地形圖的新圖幅號構成與1∶1萬地形圖的構成相同。

2地形圖從舊圖幅號換算成新圖幅號

從上述分析知，同一幅1∶1萬地形圖其新、舊圖幅號的第1組代碼和第2組代碼是相同的，因此在進行新舊圖幅號的換算時，只需要考慮舊圖幅號中的第3、第4兩組代碼與新圖幅號的第4、第5兩組代碼之間的關系即可，而新圖幅號中的第3組代碼為地形圖比例尺代碼，對于1∶1萬地形圖來說，為“G”，始終不變。

同4結語

本文只述及在實際工作中經常使用的1∶1萬地形圖其新、舊圖幅號的手工換算方法，此法是基于同幅1∶1萬地形圖的舊圖幅號或新圖幅號來解決其新、舊圖幅號的換算問題，直接用舊圖幅號換算其相應的新圖幅號，或直接用新圖幅號換算其舊圖幅號，而不須該地形圖圖幅的經緯度或公里網坐標。

文中1∶1萬地形圖新、舊圖幅號彼此間相互換算的關系也可用于編程，實現計算機或計算器進行自動換算；依照本文解決1∶1萬地形圖新、舊圖幅號相互換算的思路，也可解決我國的其他基本比例尺地形圖直接利用其圖幅號進行新、舊圖幅號間的相互換算。

參考文獻：

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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?？梢圆謇L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?，F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：

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[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

篇5

中圖分類號：TN141文獻標識碼： A 文章編號：

測量工作在礦山勘探、設計、開發和生產運營的各個階段起著重要的保障作用，隨著空間信息技術、數字信息技術和自動化、智能化技術的飛速發展，新型測繪儀器迅速出現與普及，使礦山測量在工作內容和技術方法等方面發生了深刻的變革。運用現代數字化測量技術進行礦山測量有助于提高礦山測量精度，降低測量工作勞動強度，提高礦山測量效率。

航空攝影測量技術在礦山測量中的應用已經歷了較長的時間，并積累了豐富的經驗，較之傳統的測圖方法，利用航空攝影測量技術成圖速度快、成本低、精度高，是一種應用極為廣泛的測圖方法。

精密單點定位技術的出現，為航空攝影提供了新的解決方案。目前國際服務組織所提供的精密星歷和精密鐘差的精度已經很高。隨著接收機性能的不斷改善，載波相位精度不斷提高，以及大氣改正模型和改正方法不斷深入，為精密單點定位技術應用航空攝影中提供了可能性。[1]

本文以礦區大小比例尺地形圖測繪生產為例，介紹了并進行基于精密單點定位的GPS/ POS輔助空中三角測量試驗，分析并比較了空中三角測量方法的加密精度，得出了基于精密單點定位的GPS/ POS輔助攝影進行大小比例尺航測成圖時新的像控布點、像控測量以及GPS/ POS輔助空中三角測量加密的方法。

1精密單點定位技術

精密單點定位(PPP-Precise Point Positioning)指得是利用載波相位觀測值以及IGS等組織提供的高精度的衛星星歷及衛星鐘差來進行高精度單點定位的方法。利用IGS提供的高精度的GPS精密衛星星歷和衛星鐘差，以及單臺雙頻GPS接收機采集的載波相位觀測值，采用非差模型進行精密單點定位。精密單點定位的優點在于在進行精密單點定位時，除能解算出測站坐標，同時解算出接收機鐘差、衛星鐘差、電離層和對流層延遲改正信息等參數,這些結果可以滿足不同層次用戶的需要(如研究授時、電離層、接收機鐘差、衛星鐘差及地球自轉等)。[1]

2GPS輔助空中三角測量的定義及方法

GPS輔助空中三角測量是利用GPS定位技術獲取航攝儀曝光時刻攝站的三維坐標，然后將GPS攝站坐標視為帶權觀測值與攝影測量數據進行聯合平差，確定目標點位，并評定其質量的理論、技術和方法。[4]

3IMU/DGPS輔助航空攝影測量定義及方法

IMU/DGPS輔助航空攝影測量是指利用裝在飛機上的GPS接收機和設在地面上的一個或多個基站上的GPS接收機同步而連續地觀測GPS衛星信號，通過GPS載波相位測量差分定位技術獲取航攝儀的位置參數，應用與航攝儀緊密固連的高精度慣性測量單元（IMU，Inertial Measurement Unit）直接測定航攝儀的姿態參數，通過IMU, DGPS數據的聯合后處理技術獲得測圖所需的每張像片高精度外方位元素的航空攝影測量理論、技術和方法。

將基于IMU/DGPS技術直接獲取的每張像片的外方位元素，作為帶權觀測值參與攝影測量區域網平差，獲得更高精度的像片外方位元素成果。這種方法即IMU/DGPS輔助空中三角測量方法（國際上稱Integrated Sensor Orientation，簡稱ISO）。[6]

4 試驗及其結果分析

本文就以兩個測區進行試驗，試驗1GSD為0.272m，相對航高為2000m，成圖比例尺為1：25000，試驗2 GSD為0.15m，相對航高為1100m，成圖比例尺為1：2000，以試驗在礦區基于精密單點定位技術的航空攝影測量方法成圖的應用。

4.1 試驗資料

試驗1為了滿足某礦區信息化管理的需求，為礦區決策、規劃、普查、資源整合、開發、資料申報及建立礦區全區域地形圖信息化管理數據庫系統提供基礎資料，某礦區實施全區域地形圖信息化管理數據庫系統-1:25000地形圖航測成圖工程。測區地處太行山南段與中條山北緣的結合部，地形復雜，地貌特征以山地為主。要保質保量的按時完成工程任務只有依靠科技創新，采用新技術，新方法和新裝備才能解決常規測繪技術無法解決的難題。

在本工程航空攝影、像片控制測量、空中三角測量和調繪等環節中均采用了新技術。航空攝影時采用了先進的SWDC數碼攝影系統；像片控制測量中同時采用了精密單點定位技術和似大地水準面模型兩項新技術；空中三角測量使用GPS輔助空中三角測量等。

試驗2為了保證某礦區更好的發展規劃和數字地形圖的現勢性，建設成數字化、生態型、工業旅游型中國煤炭工業品牌礦井，為生產建設提供科學、可靠的基礎數據，某礦區利用航測方法成1:2000地形圖測繪工程，本工程采用新技術POS航攝技術。

4.2試驗數據分析

為了分析利用精密單點定位技術進行GPS/POS輔助航空攝影測量方法所能達到的加密精度，通過試驗和數碼相機的固有優點，得出一些結論。圖1為試驗1的像控布點方案，圖2為試驗2的像控布點方案，表1列出了GPS/POS輔助空中三角測量精度統計表，表2列出了光束法區域網平差精度統計表。

圖1 試驗1布點方案

圖2 試驗2布點方案

表1 GPS/POS輔助空中三角測量精度統計表

表2 光束法區域網平差精度統計表

在GPS/POS輔助航空攝影時必須架設地面基準站，是需花費人力物力而且費時的工作，尤其是當測區范圍較大,在帶狀管線項目中需要設置多個基準站時，作業難度相當大。此次精密單點定位技術與數碼相機結合應用的成功探索，減少了航飛時基站布設的工作量。通過上述試驗說明，在GPS/POS輔助航空攝影測量中，可以無需布設地面基準站。GPS/POS輔助航空攝影按照常規航空攝影技術規程進行攝影作業是可行的。

從表1、表2可以看出， GPS輔助光束法區域網平差與自檢校光束法的結果是一致的。這表明,該測區的航攝資料是可用的,GPS攝站坐標的解算是正確的,利用該試驗區來進行GPS輔助光束法平差的精度分析是值得信賴的。

采用現行幾種航空攝影空中三角測量測量方法，加密點的精度均可滿足所處地

形相應比例尺航測內業加密的精度要求。試驗1、試驗2的精度均符合GB/T 7930-2008《1:500、1:1000、1:2000地形圖航空攝影測量內業規范》、GB/T 12340-2008《1:25000、1:50000、1:100000地形圖航空攝影測量內業規范》的規定。對于常規光束區域網平差來說精度主要取決于地面控制點的分布與間距，區域越大，所需的地面控制點越多，本次試驗1分別布設了69個地面控制點；對于小比例尺成圖GPS輔助空中三角測量測量而言只需在區域網的四角布設4個平高地面控制點，其不隨區域網的大小而變化。對于GPS輔助空中三角測量測量從表1可以看出，隨著地面控制點的減少，區域網平差的精度有所降低，當無地面控制點時尤為明顯。所以，要達到測量規范所要求的精度，必須采用合理的地面控制方案；對于POS輔助空中三角測量測量來說，布點方案須經實驗區確定，在試驗2測區共計600平方公里共布設39個像控點（包括檢測點），節省了80%的像控點，節約了60%的做像控費用。

由于精密單點定位所獲取的攝站坐標還不能完全達到空中三角測量所需要的控

制點的精度要求，區域網平差中利用地面控制點進行強制的系統誤差補償是必不可少的，從表1可看出無地面控制的檢查點的殘差帶有明顯的系統誤差。在區域的四角布設4個地面控制點被認為是一種可完全改正GPS系統漂移誤差的實用方法。實際作業中，在區域的四角布設4個平高控制點是必要的，它們可用于GPS單點定位誤差、WGS84系與國家統一坐標系不一致所引起的坐標變換誤差以及測定空間偏移分量誤差等系統誤差的改正。從表1成1::25000地形圖可以看出，未加入地面控制點時，GPS存在系統誤差；加入地面控制點后，進行了GPS漂移改正，平差解算結果精度得以明顯提高。[7]

本次試驗中像控點測量采用GPS精密單點定位（PPP）技術與利用高精度似大

地水準面模型進行GPS高程測量的方式施測。采用PPP技術僅使用單臺GPS接收機就可以精確確定點位位置，實現高精度定位導航的功能。單機作業，靈活機動，大大節約用戶成本，定位精度不受作用距離的限制。

5 結語

通過上述試驗可得出基于精密單點定位技術的GPS輔助及慣導航測技術在礦區成圖中使用可節約了傳統像片控制測量的作業成本,優化了傳統空中三角測量加密工序的技術流程，縮短了航測成圖周期，可高效、高質量的服務于礦區成圖。精密單點定位技術在航測成圖中的應用不僅改變了過去先航攝,接著外業象控測量,最后內業空中三角測量加密的工序流程,而且提高了精度,減少作業的工序提高了作業效率,并實現了無地面基站，為最終實現數字攝影測量的自動化生產奠定了堅實的基礎。

目前精密單點定位技術還處于研究實驗階段，在航空攝影測量中的應用才剛剛開始，相信隨著精密星歷與精密鐘差的進一步發展，精密單點定位算法進一步成熟化，將精密單點定位技術應用航空攝影中成為一種必然的趨勢。

參 考 文 獻

[1] 精密單點定位技術在輔助航空攝影中的應用研究[學位論文].中國地質大學碩士學位論文.

[2]王成龍等.基于SWDC的國家基礎航空攝影測量可行性研究[J]. 測繪工程,2009,18(1)

[3]袁路晴等.超輕型飛機搭載SWDC系列數字航攝儀的航空攝影測量一體化作業思路[J].鐵路勘察,2007,6.

[4] 袁修孝.GPS輔助空中三角測量原理及應用[M] .北京：測繪出版社,2001.

[5] 袁修孝.GPS輔助空中三角測量及其質量控制[D] .武漢大學博士論文,1999.

篇6

2基于格網的地形圖信息管理方法

2.1基于格網管理地形圖信息的含義

根據我國國家標準GB/T20257.1-2007《國家基本比例尺地圖圖式第1部份:1:5001:10001:2000地形圖圖式》的規定：1:500、1:1000、1:2000地形圖一般采用50cm×50cm正方形分幅和40cm×50cm矩形分幅，10cm×10cm為一個坐標格網。基于格網管理地形圖信息是指在空間上以格網為最小單位對地形圖信息進行管理。從實現的角度來講，也可以說是將地形圖信息賦予了相應的地形圖格網。在基于格網管理地形圖信息時，格網的空間大小可以根據實際需求情況來合理確定。

2．2地形圖信息的格網化方法

本文主要以1:500、1:1000地形圖為例進行研究，地形圖格網的劃分在地形圖圖幅的基礎上進行，格網的編號也在地形圖圖號的基礎上確定。以格網編號為關鍵字，建立整個測區的地形圖格網的索引。地形圖信息的格網化主要包括兩個方面：（1）地形圖信息范圍線的格網化獲取的原始地形圖信息在空間上一般表現為不規則多邊形范圍線，所謂地形圖信息范圍線的格網化，就是將不規則多邊形范圍線轉化為規則的格網范圍。該過程必須滿足以下兩個條件：一是在同一坐標系統下進行，二是規則的格網范圍必須完全包含不規則的多邊形地形圖信息范圍線。地形圖信息范圍線格網化的同時，根據其坐標值，可以計算相應格網所屬的地形圖圖號，進而得到格網的編號。經過地形圖信息范圍線的格網化，可以得到多個與之對應的格網，這些格網通過編號可在整個測區范圍內進行統一管理。（2）地形圖信息內容的格網化地形圖信息內容的格網化包含兩個步驟，一是將原始獲取的地形圖信息內容作為屬性賦予地形圖信息范圍線，二是將地形圖信息范圍線的屬性以格網編號為關鍵字，賦予相應的每個地形圖格網。為便于管理，不同類型的地形圖信息范圍線可以設置不同的圖層、顏色等。

2.3地形圖信息數據庫的建立方法

格網化后的地形圖信息可以通過格網編號在整個測區內進行統一管理，這種管理主要包括存儲、查詢和統計等。建立地形圖信息數據庫是對格網化后的地形圖信息進行管理的最為有效的方法。存儲在數據庫文件中的地形圖信息，可以利用數據庫的查詢語言，根據地形圖信息中的某項或者多項具體內容進行單一條件或多重條件的查詢和統計。建立地形圖信息數據庫的主要工作就是定義數據庫表，確定其數據結構。本文根據實際需要定義了格網表、格網巡視記錄表、地形圖變化內容表、格網更新記錄表、格網放線記錄表、項目信息表、項目類型表等七種相互關聯的數據庫表。

2.4地形圖信息的入庫

地形圖信息的入庫主要包含兩個方面的工作，一是在圖形編輯軟件中完成地形圖信息范圍線繪制、屬性輸入，地形圖信息范圍線的格網化，二是利用數據庫應用程序開發接口，以格網為單位將地形圖信息范圍線的屬性數據傳輸至數據庫中相關的數據庫表中。

2.5地形圖信息查詢方法與結果輸出

地形圖信息查詢包括地形圖變化信息、更新信息、規劃放線信息三類信息的查詢。地形圖信息查詢主要在數據庫中進行，查詢滿足單一條件的地形圖格網，可以數據庫表中的任一字段為關鍵字進行，查詢滿足多重條件的地形圖格網，可在滿足單一條件的地形圖格網中繼續查詢，進而得到查詢結果。從數據庫中查詢得到的滿足設置條件的所有格網，可在圖形編輯軟件中展繪出來，并根據需要定義圖層，輸出為圖形文件。

3基于格網的地形圖信息管理系統的設計與實現

本文以《蘇測院數字化地形圖現勢性格網化管理系統》（以下簡稱系統）為例，介紹基于格網的地形圖信息管理系統的設計與實現。

3.1系統開發環境

系統以AutoCAD2008為平臺，MicrosoftSQLServer2005為后臺數據庫，利用MicrosoftVisualStudio2005（VisualC++8.0）和AutoCADObjectARX2008SDK開發包進行二次開發而成。

3.2系統設計與功能實現

系統從總體上可分為兩大類功能，一是基于AutoCAD2008平臺的圖形處理功能，二是基于MicrosoftSQLServer2005平臺的數據庫管理功能。系統參考地理信息系統軟件工程的原理與方法進行設計。根據系統需實現的功能，將系統分為圖形繪制、格網計算、數據交互、數據庫管理、查錯糾錯、成果輸出六個模塊。

3.3系統應用

3.3.1利用系統實時掌握測區內所有地形圖的成圖時間

通過查詢地形圖更新信息，實時掌握測區內所有地形圖的成圖時間，了解地形圖的新舊程度。

3．3．2利用系統快速統計測區內所有地形圖的現勢性情況

通過查詢地形圖變化信息，以格網為單位，快速統計出測區內所有地形圖的現勢性情況，為地形圖修測項目的立項工作提供客觀、充分并且定量的依據，并可利用系統輸出地形圖現勢性情況統計圖。

3．3．3快速獲取其他專題信息

利用《蘇測院數字化地形圖現勢性格網化管理系統》，還可以快速獲取其他專題信息，如某年內利用建設工程竣工圖更新了多少面積的地形圖，某年內地形圖修測項目更新了多少面積的地形圖，某年內完成了多少規劃放線測量項目，涉及多少個地形圖格網，于是可以預測這些區域的地形圖即將發生變化。

4總結與展望

4.1總結

基于格網管理地形圖信息是一個效果良好而且切實可行的方法?；诟窬W管理地形圖信息較之基于圖幅管理地形圖信息，在準確性方面具有明顯優勢。根據基于格網的地形圖變化信息、更新信息及相關規劃信息，測繪管理部門可以編制更加詳細的、有針對性的地形圖修測計劃，從而避免重復測繪，節約測繪費用。以AutoCAD2008為操作平臺，MicrosoftSQLServer2005為后臺數據庫開發基于格網的地形圖信息管理系統，可以對地形圖信息進行系統、高效的管理?？梢詫崿F海量地形圖信息的安全存儲和快速查詢，是基于格網管理地形圖信息方法的較好解決方案。

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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.

篇8

中圖分類號：P624文獻標識碼：A

引言

隨著計算機、網絡技術的發展及測量儀器的智能化，特別是全球定位系統技術全面用于大地測量定位，全數字化測圖系統、影像掃描系統、全數字攝影測量工作站等數字化測繪技術裝備以及地理信息系統基礎軟件和應用軟件相繼問世，實現了地理信息獲取、處理、管理和分發服務全過程數字化，測繪生產力水平和生產效率大大提高。作為地質勘查專業單位，山西省地球物理化學勘查院（簡稱山西物化院）已經全面涉入了數字化測繪生產技術，具備了空間定位（GPS系統）、數據采集、外業一體化數字成圖與建庫等技術生產能力。從事控制測量、地形地籍測量、房產測繪工程與精密工程測量、航空攝影測量、地理信息工程、立體模型制作，服務領域涉及土地管理、水利工程、城市建設、房地產開發、公路與鐵路交通、國防建設、基礎測繪、地質找礦與礦山開發。作為一名測繪工作者，筆者簡要談一下對數字化測繪技術和地質工程測量發展應用的認識。

一、數字測圖的優點

大比例尺數字測圖有力地沖擊著傳統的平板儀或經緯儀的白紙測圖方法，大有取代白紙測圖之勢，這是因為數字測圖具有諸多的優點。

（一）測圖用圖自動化。

傳統測圖方式主要是手工作業，外作業測量人員人工記錄，人工繪制地形圖，在圖上人工量算所需要的坐標、距離和面積等等。數字測圖則使野外測量自動記錄，自動解算，使內業數據自動處理，自動成圖，自動繪圖，并向用圖者提供可處理的數字地形圖軟盤，用戶可自動提取圖數信息。

（二）圖形數字化。

用軟盤保存的數字地形圖，存儲了圖中具有特定含義的數字、文字、符號等各類數據信息，可方便地傳輸、處理和供多用戶共享。數字地圖不僅可以自動提取點位坐標、兩點距離、方位以及地塊面積等，還可以供工程、規劃CAD計算機輔助設計使用和供GIS地理信息系統建庫使用。數字地圖的管理，既節省空間，操作又十分方便。

（三）便于成果更新。

數字測圖的成果是以點的定位信息和屬性信息存入計算機，當實地有變化時，只需輸入變化信息的坐標、代碼，經過編輯處理，很快便可以得到更新的圖，從而可以確保地面的可靠性和現勢性，數字測圖可謂“一勞永逸”。

（四）避免了因圖紙伸縮帶來的各種誤差。

表示在圖紙上的地圖信息隨著時間的推移，會因圖紙的變形而產生誤差。數字測圖的成果以數字信息保存，避免了對圖紙的依賴性。

二、數字化技術在礦區地質勘查中的應用

（一）數字化測繪工作方法。

基礎控制部分，D、E級GPS的布設及選點埋石：根據煤礦區視野開闊，通視良好的實際情況D級GPS網在三等三角點之間布設為點連式、邊連式相結合的GPS網，每個點至少有4條基線與其相連。D級GPS點共布設點位50+，平均邊長1．5km。E級GPS點的布設在D級CPS的基礎上采用點連式的方法進行布設兩已知點問最多布設5個三角形，邊數不超過8條，共布設E級GPS點60+。D、E級平面控制網均采用GPS靜態相對定位測量布網，網形大多由三角形單點連接，少部分三角形邊連接。GPS控制點在測區內分布較均勻，網形合理，強度較高。

外業觀測：數據采集利用美國三臺阿什泰克M單頻接收機標稱精度5mm+2ppm。D進行觀測，觀測時段D級>～60min，E級>～45min，數據采集間隔10s，同步接收衛星頻數最少為5顆，絕大部分為7-8顆，衛星高度角大于15°，接收機與衛星的圖形強度良好。

數據處理：GPS外業數據處理和基線向量采用GPS接收機隨機商用軟件“Loucus軌跡處理軟件”在筆記本電腦上采用獨立基線平差方法進行。GPS網先在WGS-84坐標系中進行三維無約束平差，其目的在于檢核GPS網的內部符合精度，亦即處理由于多余觀測而引起的網內不符值問題，本次作業所有基線向量無一剔除，順利通過了檢驗，然后在基準點已知點的約束下進行二維約束平差，最后提供各點在高斯平面，第33度，帶上的1954年北京坐標系坐標和1956年黃海高程系。高精度均符合量規范要求。

數字化測圖的工作方法：由于測區的D、E級GPS點的密度能夠滿足地形圖的測繪要求，因此本次測圖直接在D、E級GPS點上進行。

（二）常規測圖方法和數字化測圖的精度比較

野外大比例尺數字化測圖的全過程幾乎都是用解析法進行的。雖然最后成果仍表現為圖解的線劃圖，但與傳統的平板儀測圖相比，有著本質的差別。數字化測圖不僅在效率上有很大提高，而且大大減輕了野外的勞動強度，更為突出的是地形圖數學精度的提高。

三、數字化測繪技術展望

現代測繪技術及測繪儀器向數字化、電子化、自動化方向發展，打破了傳統的手工測繪理念，形成目前較好的一套數字化測繪解決方案。但是，目前的測繪技術在地質工程測量中的應用依舊存在著若干問題．需要我們廣大測繪工作者的不懈努力，不斷提出新的任務、新課題和新要求．有力地推動和促進工程測量事業的進步與發展。目前，數字化測繪技術傳統的定位和繪圖仍是重要的社會需求，但社會已經對測繪部門提出了新的需求．以前和測繪部門無關或關系小大的屬性信息的采集、綜合分析利用等也開始要測繪部門承擔。由于社會發展和人民生活的各類信息都要以空間定位為基礎，由于市場需求的大量涌現，信息化測繪將迅速推動測繪企業的技術進步，測繪企業參與地理信息系統在各方而的應用和開發是總體趨勢，也是測繪企業生存和發展的方向。信息化測繪將是我國測繪由傳統測繪向數字化測繪轉化和跨越之后進入的又一個新的發展階段，它代表著我國測繪技術總的戰略方向。

四、結束語

本單位自數字化測繪技術應用于生產后，生產效率和經濟效益得到顯著提高。數字化測繪技術的探討，可使作業人員少走彎路、降低出錯率。數字化測繪技術的提高，可為提供數字產品奠定基礎，并提高了職工的技術素質。隨著數字工程的深入發展，GIS技術的不斷成熟、GPS技術在各行各業的廣泛應用。大力開展數字化測繪技術是地質測繪單位科技創新的任務和方向、也是提高地質測繪單位自身實力和經濟效益的重要手段。

參考文獻：

[1]廖立新，對數字化測繪技術在地質勘查中的應用探討[J].廣東科技，2009，4.

篇9

中圖分類號：Q142.4 文獻標識碼：A 文章編號：

概述

為進一步驗證GPS—RTK技術在工程測量中的精度情況，本文結合在山西省沁縣實施的l：500的地形圖測繪任務，通過對比作業方法和精度準確性驗證，說明了如果采取適當的測量措施GPS—RTK技術的運用將大大減輕測量作業的勞動強度并提高工作效率。

1、GPS-RTK技術的基本原理及測量方法

（一）RTK的基本原理

RTK實時動態定位技術是一項以載波相位觀測為基礎的實時差分GPS測量技術，它主要利用兩臺或兩臺以上GPS接收機同時接收衛星信號。其中一臺安置在已知坐標點上作為基站，其他作為移動站。在RTK作業模式下，基站通過數據鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給移動站。移動站不僅通過數據鏈接收來自基準站的數據。還要采集GPS觀測數據，并在系統內組成差分觀測值進行實時處理，而且RTK技術受外界條件限制小，只要滿足工作條件，就能快速、高精度地完成定位作業。

（二）RTK的測量方法

實時動態測量是一種差分GPS數據處理方法，這些數據實時地從基準站傳輸到一個或多個流動站。具體操作方法為：首先將通過靜態觀測求得的WGS-84坐標和地方坐標鍵入接收機中進行轉換，或置人靜態觀測平差時求取的轉換參數，然后在一已知點上架設一臺GPS接收機(主機)作為基準站，觀測另外l-2個已知點，進行校核以防止參數或者坐標輸錯，最后再將基準站的坐標、高程、坐標轉換參數等必要的數據輸入GPS控制接收機，另設置一臺或幾臺GPS接收機為流動站同時接收衛星信號，并隨時將實測精度和預設精度指標進行比較。一旦精度達到預設精度指標的要求，接收機將提示測量人員是否接收該成果。接收后，測得的坐標、高程及精度將同時存儲到接收機中。另一種方法是：直接用接收機在基準站和流動站接收WGS-84坐標．再利用觀測得到的WGS-84坐標和相應的地方坐標根據一定的數學模型進行轉換，從而求得轉換參數。當然，這種方法僅適用于測區范圍較小的情況下。

2、GPS—RTK技術在地形圖測繪中的應用

某測區附近有3個已知高級平面控制點，精度較高，可以在本次測繪工作中利用。依據這3個高等點在測圖范圍內布設首級控制網，設置E級GPS控制點9個，采用GPS靜態觀測模式，每個時段測量45 min，數據采樣間隔15s。本次觀測使用南方靈銳$82型雙頻GPS接收機(標稱靜態平面精度3 mm+1 mm／km，RTK平面精度l cm+l ppm，RTK高程精度2 cm+l ppm)3臺套。從測區附近已知三等水準點引入高程，采用四等水準精度施測9個GPS控制點的高程值。

測區首級平面和高程控制網布完后，就可進行圖根控制和碎部測量。將靈銳$82型GPS接收機設為動態觀測模式，1臺作為基準站，其它2臺作為流動站。在視線開闊地架設基準站和發射電臺，2臺流動站開機與基準站鏈接，輸入首級控制點的平面坐標和高程，進行參數轉換，用一個已知控制點來校正參數，然后就可以進行動態模式的觀測了。圖根控制和碎部測量可同步進行。在視野開闊、衛星信號強的地方，可直接進行碎部測量，獲得地物地貌點的三維坐標；在大范圍居民區、樹林繁茂等衛星信號弱的地方，可在這些地方找相對開闊、衛星信號強的地方進行圖根控制測量，然后依據這些圖根點用全站儀觀測碎部點。RTK手簿和全站儀數據傳人計算機后，用南方CASS7.1成圖系統軟件進行內業地形圖編輯。

3、GPS-RTK技術的精度可靠性分析

（一）可靠性影響因素

（1）GPS系統誤差。包括GPS衛星個數、信號、衛星分布和大氣質量狀況，統稱為系統誤差。衛星個數和分布影響測量精度，當分布不均勻時，即使有足夠的衛星數目，也未必能提高其觀測精度，甚至有時很難得到固定解，因此應避開衛星分布不均的時間段進行測量。相關資料研究結果表明，RTK測量的基線長度與衛星的軌道誤差和大氣狀況關系密切。大氣層中的電離層和對流層的誤差受基線長度影響，基線越長，觀測值的誤差也越大，通過數據計算轉換，解算結果的可靠性也越低，RTK的作用半徑應控制在10km以內。

（2）RTK設備質量的好壞直接影響測量精度，也影響成果的可靠性。市場上的RTK品牌很多，質量也有區別，其中影響其測量精度的主要因素有數據鏈、無線電類型以及處理軟件，

在購置設備時應多參考在工程實際應用中反饋信息較好的，故障率低、可靠性高的設備才是

理想的選擇。

（3）測量環境是指地形條件、基站和流動站之間的障礙物、電子干擾、多路徑效應等環境因素。它對RTK測量精確性影響比較直接，所有的觀測數據都直接發送到基準站，因此在觀測過程中，觀測者必須始終注意這些環境因素，以減少此類誤差。

（4）人員操作帶來的偶然誤差是隨機的、不確定的。這種由于操作水平、個人自身的專業能力和經驗所造成的偶然誤差對測量成果的精度好壞起著首要作用。因此，相關作業人員應具備相關的素質和能力，在外業采點、室內數據處理、內業成圖的過程中都需要具有一定的快速判斷、處理的能力。

（5）技術方案的選擇?；鶞收镜倪x擇、觀測時間的選擇、坐標系的選擇，都對測量成果的質量起重大影響。例如，基準站的位置選擇，應盡量將基準站架設在測區中央且避開障礙物和電子干擾，特別是大功率的無線電發射塔，以減少基準站接受和發送的數據所受的干擾。進而保證數據的可靠性。

（6）轉換參數誤差。由于GPS-RTK測量是在WGS-84坐標系中進行的，精度較高；而在實

際的測量工作中，通常需要將大地坐標系與西安坐標系或者是大地坐標系與北京坐標系進行轉換，因此存在一個坐標轉換的精度問題。常用的有四參數和七參數兩種參數轉換，不同的情況有不同的適用情況。四參數計算簡單，方便快捷；七參數求解計算復雜，但是作業范圍比較廣泛，其精度和成果可靠性也較高。不論選取哪種轉換參數，都應多選幾組觀測結果進行計算分析，避免出現粗差和錯誤。

4、提高RTK測量成果精確度和可靠性的方法

通過RTK技術在沁縣地形圖測繪中的應用，在提高成果精確性和可靠性方面總結以下幾點：

(1)對于在城市空曠區、山地地形測量等能充分滿足RTK接收機數據采集要求的地區，RTK能快速完成碎部測量作業；但在建筑物密集、樹林稠密等地區，會使RTK初始化速度大大降低或者出現失鎖現象，可以采用RTK施測圖根控制點，再利用全站儀測量RTK不能作用的測區。這種GPS RTK+全站儀測量碎部點的方法，能快速完成野外作業，兩種作業方法能互相補充，取長補短，最大可能地發揮各自的優勢。

(2)在利用RTK技術施測圖根控制點時要充分保證RTK高程控制數據的質量。在外業觀測時，觀測條件要求比碎部點高，注意及時與已知點高程校核，采用合適的數據處理方法剔除粗差。

(3)對于不同型號的GPS RTK接收機所標稱的精度不可盲目相信，它是一種理想狀態下的技術指標，隨著作業環境、時段信號等因素的影響而不同，其值只能作為參考，不可盲目相信。

(4)初始化速度決定著RTK測量的速度，在山區、林區或建筑物密集區，GPS信號受到一定的影響，容易造成失鎖想象，需要重新初始化，大大降低了測量的精度和生產效率，解決這個問題的主要方法是選用初始化能力強、初始化時間短的RTK機型。

(5)利用雙基準站法施測控制點，可以提高定位測量精度，確保測量成果的可靠性。在利用雙基準站法測量控制點時，注意以下幾點：①控制點間距離應控制在2 km左右，平面精度能達到一級導線的要求，高程精度能達到四等要求；②流動站宜采用三腳架進行對中整平；③點位校正，應選用精度較高的控制點。

(6)基準站應盡量架設在地勢較高且遠離強電磁干擾源和信號反射物，流動站距離基準站控制在5 km之內為宜。

(7)小面積的地形圖測繪宜采用四參數實施，方便快捷；而超過15 km2的范圍宜采用七參數實施，測量成果的穩定性較高。

(8)為保證RTK測量的準確性，在地形圖測繪作業過程中宜采用如下質量控制：

①已知點檢核驗證：用RTK測出高精度的控制點進行比較驗證RTK測量模式的正常性，發現問題即可改正。②重新測量已測過的控制點：在RTK初始化完成后，首先重測已有的控制點，確認無誤后再進行地形圖的測繪。這樣可防止各種校正參數、投影參數等指標的設置失誤，提高測圖速度和質量。

參考文獻：

篇10

[中圖分類號] P28 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-3-290-1

1 概述

地形圖中陸地地貌的基本形態通常是利用等高線來表示。等高線是在滿足高程精度的前提下，能夠反映地貌特征的近似等高程點的連線，它既可供判斷地貌的平面位置，又可供測量地面高程。等高線獲取的傳統方法是依據大比例尺數據縮編或由掃描紙圖跟蹤數字化。這兩種方法都是是利用數字化應用系統的編輯功能對原有數據進行手工編輯綜合取舍的過程，雖然成圖質量比較好但受資料限制性較大而且對編繪質量要求較高，僅適合于已有數據的比例尺與成圖比例尺相差不大的情況下使用。本文以編制比例尺為1：100萬地形圖所需等高線為例，探索運用SRTM DEM數據自動追蹤生成等高線，針對DEM等高線的特點及存在問題運用制圖綜合的方法進行編繪處理，最終得到了能夠滿足1：100萬地形圖成圖質量要求的等高線數據。

2 SRTM DEM數據簡介

SRTM數據主要是由美國太空總署（NASA）和國防部國家測繪局（NIMA）聯合測量的，2000年2月由美國“奮進”號航天飛機搭載SRTM系統共計進行了222小時23分鐘的數據采集工作，獲取了北緯60度至南緯56度之間，面積超過1.19億平方公里的9.8萬億字節的雷達影像數據，覆蓋全球陸地表面的80%以上。雷達影像數據經過兩年多的處理制成了數字地形高程模型（DEM）。SRTM數據每經緯度方格提供一個文件，精度有1arc-second和3arc-second兩種，稱作SRTM1和SRTM3，SRTM1的文件里包含3601*3601個采樣點的高程數據，SRTM3的文件里包含1201*1201個采樣點的高程數據。SRTM數據空間分辨率較高，最高采樣精度可以達到30米，海拔精度為7—14米。在各個領域的應用前景十分廣闊，尤其在測繪學、地質學及軍事等領域具有十分重要的應用。

3 等高線自動生成

本文依托Global Mapper軟件平臺，利用分辨率精度為90米IMG格式的DEM數據自動追蹤生成等高線并將其轉換為簡單ASCII文本文件。再將此文件導入到Microstation數字制圖軟件平臺中進行綜合編繪。

使用Global Mapper軟件打開IMG格式的DEM數據，設置投影方式、參考橢球基準、平面單位以及中央經線值。設置等高距、地面分辨率和簡化值，選擇目標區域范圍，生成等高線。

地面分辨率的設置影響輸出數據的保真度和輪廓的產生，值的大小決定了生成等高線的詳細程度。簡化設置是指將對于形成圖元作用小的點進行刪除，簡化值大會導致曲線圖元的光滑度會降低，但得到的文件較小，相反簡化值小則能夠較好的保持圖元形狀，但得到的文件會比較大。輸出simple ASCII text file格式等高線數據，導入數字制圖軟件平臺中進行綜合編繪。

4 等高線綜合處理

利用上述方法生成等高線，具有較高的自動化程度，能夠快速獲取幾乎覆蓋全球的等高線，解決了快速獲取等高線的問題。但受DEM數據本身質量和精度以及生成等高線時參數設置的影響，自動追蹤生成的等高線還需要進行一些基本的綜合編繪處理。使用SRTM DEM數據自動追蹤生成的等高線，在用于不同用途或編制不同比例尺數據時需要對其進行一些基本處理。例如采點過于密集、彎曲形態過于細碎等問題，需要對其進行抽稀、化簡等處理。抽稀等高線可用的算法很多，如Douglas算法、Li-Openshaw算法等，要根據等高線狀況以及實際地貌特點選擇合適的抽稀算法及參數。

絕大多數地貌，化簡其形狀的基本方法是刪除谷地；而對于某些特殊的地貌類型，化簡其形狀的基本方法是刪除小山脊。對于正向地貌，基本方法是刪除谷地，合并山脊，使山體輪廓完整。刪除谷地時，等高線是沿著山脊的外緣越過小谷地，使谷地“合并”在山脊之中；對于負向地貌則要刪除小山脊，擴大谷地。刪除小山脊時，等高線是沿著谷地的源頭“穿入”小山脊之中而把它“切掉”。

谷地的選取是地貌綜合的重要組成部分，抓住谷地的選取就抓住了地貌綜合的關鍵。谷地的選取，由數量指標和質量指標確定。數量指標主要用于控制谷地選取的數量，以反映不同地區地貌水平切割密度的對比；質量指標是指谷地在表達地貌中的作用，主要用于控制谷地選取的對象。數量指標主要有谷間距等。谷間距是指兩相鄰谷底線之間的距離，谷間距的作用是控制谷地的選取數量。谷間距的選取指標一般為2-5mm。其中2mm是保證地貌清晰性的最低限值，5mm是保證地貌詳細性的最高限值。質量指標就是根據谷地在表達地貌中的重要性確定選取哪些谷地。一般應選取保留構成鞍部的對應谷地及構成匯水地形的谷地。

山頭的取舍和合并視山頭所處位置及表示山頭的等高線數量而定。一根等高線表示的小山頭，彼此間隔小于0.5毫米時，屬下列情況之一者，均要合并表示：主要山脊上的小山頭；順山脊延伸方向分布的小山頭；沿共同基底延伸方向分布的小山頭；連續分布的條狀小山頭。屬下列情況之一者，只能取舍，不能合并：無明顯延伸方向的圓形孤立小山頭；兩條以上等高線表示的小山頭；位于山體斜坡上的小山頭。

5 試驗與結論

為驗證用上述方法獲取并處理后得到的等高線數據是否能夠滿足實際制圖的質量要求，筆者以制作1：100萬地形圖所需等高線為例進行了試驗。軟件自動追蹤等高線過程中地面分辨率選擇0.0025 arc-degrees*0.0025arc-degrees，簡化值設置為0.1。得到的等高線經過Douglas算法抽稀，并對上面講到的存在問題進行了相應處理。經檢查證實：使用SRTM DEM數據自動追蹤生成的等高線，定位及走向較準確，能夠較好的反應地貌形態，與其他要素套合良好。相對于用比例尺跨度較大的數據所編及掃描地圖圖像采集，此方法大大節省了作業時間，因此可以應用于小比例尺地形圖生產作業。

參考文獻

[1]王家耀等.地圖學原理與方法.[第一版].科學出版社，2006 .